Оцінка впливу динаміки вентиляційного потоку на пилоутворення під час руйнування гірничих порід комбайном

Abstract

Мета. Дати оцінку впливу динамічних характеристик вентиляційного потоку на інтенсивність пилоутворення під час руйнування гірничих порід виконавчим органом комбайну, що дозволяє прогнозувати запиленість рудникової атмосфери у привибійному просторі тупикової виробки і розробляти ефективні засоби та заходи боротьби з пилом. Методи дослідження. У роботі використано аналітичні методи - для розробки методу розрахунку інтенсивності пилоутворення з урахуванням особливостей роботи прохідницьких комбайнів зі стрілоподібним робочим органом та динамічних характеристик вентиляційного потоку. Результати. Розроблено розрахункові схеми дослідження процесу пилоутворення в очисному вибої: схему аеродинамічних зон при русі пилогазоповітряної суміші із привибійного простору з урахуванням його захаращенності гірничим обладнанням; схему аеродинамічних зон при русі пилогазоповітряної суміші із привибійного простору тупикової виробки при стаціонарному процесі утворення пилу і з дотриманням встановлених «Правилами безпеки» вимог по відставанню кінця повітровода від площини вибою. Проведене дослідження виявило значний вплив динамічних характеристик вентиляційного потоку на процес переходу пилу в зважений стан при руйнуванні гірського масиву. На основі аналізу механізму пилоутворення запропоновано емпіричну залежність для кількісної оцінки інтенсивності пилоутворення, що дозволяє прогнозувати пилоутворення в тупикових виробках та розробляти ефективні заходи боротьби з ним. Наукова новизна. Розроблено та теоретично обґрунтовано метод розрахунку інтенсивності пилоутворення при руйнуванні масиву гірських порід виконавчим органом комбайна, який відрізняється від відомих тим, що враховує процес взаємодії спрямованих повітряних течій з потоком відбитої гірничої маси. Практична значимість. Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що рекомендована формула дозволяє прогнозувати інтенсивність пилоутворення для подальшої розробки ефективних засобів і заходів боротьби з пилом у привибійному просторі тупикових виробок. Запропоновано засоби, щодо мінімізації негативного впливу вугільного пилу на здоров’я працівників очисного вибою. Такими засобами можуть бути пиловідсмоктувальні установки, які видаляють пил безпосередньо в місцях її утворення, і з подальшою її обробкою в різних пилоосаджувальних системах (коагуляторах, інерційних камерах і т.п.). Крім того можна застосовувати системи, які пов'язують пил в осередках її утворення (системи пилопригнічення піною).