Підвищення безпеки праці у конвеєрних виробках вугільних шахт по пиловому фактору

Abstract

У дисертаційній роботі виконано рішення актуальної наукової задачі підвищення рівня пиловибухобезпеки в конвеєрних виробках вугільних шахт. Встановлено, що вплив зони підконвеєрного простору на рівень пиловибухобе-зпеки конвеєрної виробки обумовлений його ізольованістю від загального простору виробки і виконанням функції провідника вибухового горіння в аварійній ситуації, що знижує ефективність протипилових заходів і вимагає додаткових способів і технічних засобів, що попереджують відкладення пилу в підконвеєрному просторі. Встановлені закономірності процесу утворення, поширення і відкладення пилу, що дозволяють прогнозувати динаміку виносу й осадження вугільного пилу в конвеєрних виробках з урахуванням впливу підконвеєрного простору. Розроблена та теоретично обґрунтована математична модель зміни концентрації пилу за довжиною виробки при наявності в ній конвеєра. Розроблено способи і засоби підвищення рівня пиловибухобезпеки гірничих виробок обладнаних конвеєрним транспортом.

В диссертационной работе осуществлено решение актуальной научной задачи повышения уровня пылевзрывобезопасности в конвейерных выработках угольных шахт, которое заключается в установлении закономерностей процесса образования, распространения и отложения пыли, позволяющих прогнозировать динамику выноса и осаждения угольной пыли в конвейерной выработке с учетом влияния подконвейерного пространства и разработке на их основе способов и средств повышения уровня пылевзрывобезопасности горных выработок, оборудованных конвейерным транспортом. Изучены особенности формирования взрывоопасной концентрации пыли в конвейерных выработках угольных шахт. Выполнен анализ процессов образования аэрозолей при разрушении горных пород, с учетом вероятностного характера разрушения и шероховатости трущихся поверхностей. Разработано математическое описание функций распределения. Получены выражения учитывающие явление гравитационного и инерционного осаждения частиц, позволяющие рассчитать концентрацию и дисперсный состав рудничных аэрозолей по длине и высоте конвейерных выработок. Разработана и теоретически обоснована математическая модель изменения концентрации пыли по длине выработки при наличии в ней конвейера. Установлено, что на интенсивность пылеобразования и фоновую концентрацию в конвейерной выработке оказывает существенное влияние производительность конвейера и параметры проветривания. Показано, что влияние зоны подконвейерного пространства на уровень пылевзрывобезопасности конвейерной выработки обусловлено его изолированностью от общего пространства выработки и выполнением функции проводника взрывного горения в аварийной ситуации, что снижает эффективность противопылевых мероприятий и требует дополнительных способов и технических средств предупреждающих отложение пыли в подконвейерном пространстве. Установлено, что концентрация пыли в выработках, несмотря на наличие в них распределенного по длине источника пылеобразования, стабилизируется на определенном уровне и практически не зависит от длины выработки. Это явление объясняется оседанием части пыли образованной рассредоточенным по длине выработки источником пылеобразования. Предложен способ предупреждения пылеотложений в подконвейерном пространстве, отличающийся тем, что с целью исключения оседания пыли за счет повышенного давления воздуха, подконвейерное пространство по его длине снабжено трубопроводом с равномерной раздачей воздуха вдоль пути. Выполненные в диссертационной работе теоретические и экспериментальные исследования могут быть использованы при разработке мероприятий по предупреждению взрывов пыли в горных выработках угольных шахт.

The thesis realizes solution for actual scientific problem of improving level of dust and explosion safety within belt roadways of coal mines. It is shown that effect of underbelt area on the level of dust and explosion safety of belt roadway depends on its isolation from general roadway area, and performing functions of explosive burning conductor in emergency. It negates the effectiveness of dust measures requiring extra ways and technical means which prevent dust deposit in underbelt area. The solution is to determine laws of process of formation, emission, and accumulation of dust which helps to predict dynamics of coal dust discharge and fall within belt roadway taking into account effect of underbelt area. It is developed and theoretically grounded mathematical model of change in dust concentration along the length of roadway if a belt is available in it. Develop ways and means of improving level of dust and explosion safety of roadways equipped with belt transport.