|
В связи с высокими темпами увеличения глубины разработки месторождений сложнейшей проблемой становится обеспечение нормальных климатических условий в горных выработках [151, 152]. Сочетание высоких температуры и влажности рудничного воздуха обусловливают нагревающий микроклимат в выработках, что сказывается на здоровье горнорабочих, производительности труда и технико-экономических показателях работы шахт в целом. Неблагоприятное тепловое состояние рудничной атмосферы в глубоких шахтах является одним из основных факторов, сдерживающих развитие добычи полезных ископаемых. Шахты оказываются в состоянии, так называемого, «теплового барьера» [153], когда без решения вопроса нормализации теплового режима практически невозможна подготовка новых выемочных участков. Для глубоких шахт Донбасса А.А. Мартынов [154] обосновывает необходимость комплексного регулирования теплового режима, которое заключается как в использовании эффективных горнотехнических решений, так и в применении искусственного охлаждения воздуха. Подсчитано, что потребность в холоде только одного выемочного участка на шахтах глубиной 1000 1300 метров составляет 700 1000 кВт. Поэтому наиболее целесообразным для регулирования температурного режима в действующих глубоких шахтах Украины на сегодняшний день является применение подземных установок кондиционирования воздуха с водоохлаждающими холодильными машинами мощностью 1 2 МВт и шахтных передвижных кондиционеров типа КПШ [152]. Для локального регулирования микроклимата в рабочих зонах высокотемпературных лав предложено использование эжекторов [155], работающих с вихревыми трубками, подсоединенными к шахтной пневмосети. За счет кинетической энергии потока холодного воздуха, выходящего из сопла вихревой трубки, через раструб эжектора подсасывается воздух, поступающий по призабойному пространству лавы. Технология кондиционирования рудничного воздуха в глубоких шахтах и рудниках с использованием циркуляционной системы выравнивания тепловых потенциалов предложена С.А. Алексеенко, И.А. Шайхлисламовой, И.Н. Зинченко и другими [156]. Схему циркуляционного 43 |
процесса зависит от трещиноватости пород, наличия глинистых прослоек, времени существования выработок [137]. В целом, попадание влажного атмосферного воздуха и осадков в подземные выработки ведет к снижению устойчивости горных пород [27]. Результаты обследования состояния выработок на рудниках Верхнекамского месторождения калийных солей показали, что глубина отслоения пород в стенках целиков достигает 1,5 2,5 метра [12, 127], а в кровле камер наблюдаются обрушения потолочин и междупластий. 1.2 Современное состояние вопроса регулирования тепло-влажностного режима горных выработок Регулирование тепло-влажностного режима горных выработок необходимо для обеспечения определенного уровня параметров микроклимата, исключающих его вредное влияние на безопасность, здоровье и работоспособность людей, а также отвечающих условиям надежной эксплуатации машин, оборудования, коммуникаций или требованиям нормального функционирования размещаемых в этих выработках технологических объектов. В связи с высокими темпами увеличения глубины разработки месторождений сложнейшей проблемой становится обеспечение нормальных климатических условий в горных выработках [119, 215]. Сочетание высоких температуры и влажности рудничного воздуха обусловливают нагревающий микроклимат в выработках, что сказывается на здоровье горнорабочих, производительности труда и технико-экономических показателях работы шахт в целом. Неблагоприятное тепловое состояние рудничной атмосферы в глубоких шахтах является одним из основных факторов, сдерживающих развитие добычи полезных ископаемых. Шахты оказываются в состоянии, так называемого, «теплового барьера» [26], когда без решения вопроса нормализации теплового режима практически невозможна подготовка новых выемочных участков. 15 Для глубоких шахт Донбасса А.Л. Мартынов [119] обосновывает необходимость комплексного регулирования теплового режима, которое заключается как в использовании эффективных горнотехнических решений, так и в применении искусственного охлаждения воздуха. Подсчитано [123], что потребность в холоде только одного выемочного участка на шахтах глубиной 1000 1300 метров составляет 700 1000 кВт. Поэтому наиболее целесообразным для регулирования температурного режима в действующих глубоких шахтах Украины на сегодняшний день является применение подземных установок кондиционирования воздуха с водоохлаждающими холодильными машинами мощностью 1 — 2 МВт и шахтных передвижных кондиционеров типа КПШ [120]. Для локального регулирования микроклимата в рабочих зонах высокотемпературных лав предложено использование эжекторов [122], работающих с вихревыми трубками, подсоединенными к шахтной пневмосети. За счет кинетической энергии потока холодного воздуха, выходящего из сопла вихревой трубки, через раструб эжектора подсасывается воздух, поступающий по призабойному пространству лавы. Технология кондиционирования рудничного воздуха в глубоких шахтах и рудниках с использованием циркуляционной системы выравнивания тепловых потенциалов предложена С.А. Алексеенко, И.А. Шайхлисламовой, И.Н. Зинченко и другими [8]. Схему циркуляционного кондиционирования воздуха рекомендуется использовать для перераспределения термовлажностного потенциала между воздухоподаюшим стволом, выработками околоствольного двора и рабочими зонами. Циркулирующая по трубопроводу вода будет нагреваться в воздухоохладителе, расположенном в участковой выработке, и отдавать тепло в водоохладителе, установленном в околоствольном дворе. Таким образом, нагрев и увлажнение свежей струи воздуха в околоствольном дворе за счет избыточного тепла воздуха, достигшего рабочих участков, позволяет выровнять тепловые атмосферные условия по горизонту [196]. 16 |