автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Методы прогноза пылевой обстановки и разработка технических средств повышения эффективности обеспылевания на угольных шахтах Украины

ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

3ГБ ОД

/ В ИЮЛ 1590

УДК 622.807./622.003.5

МЕДВЕДЄВ ЕДУАРД МИКОЛАЙОВИЧ

МЕТОДИ ПРОГНОЗУ ПИЛОВИХ ОБСТАВИН ТА РОЗРОБКА ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОБЕЗПИЛЕННЯ НА ВУГІЛЬНИХ ШАХТАХ УКРАЇНИ

Фах: 05.26.01—„Охорона праці“

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

Донецьк—1998

Дисертація є рукописом.

Робота виконана в Державному Макіївському науково-дослідному інституті по безпеці робіт у гірничій промисловості (МакНДІ) Міністерства вугільної промисловості України.

Офіційні опоненти:

докт.техн.наук, проф. БОЛБАТ Іван Юхимович,

НВО "Респіратор" (м. Донецьк), зав відділом

докт.техн.наук, проф. САРАНЧУК Віктор Іванович,

. Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії .

НАН України (м. Донецьк), зав відділом

докг.технліаук, проф. ФЕСЬКОВ Михайло Іванович,

Донбаський гірничо-металургійний інститут (м. Алчевськ), професор кафедри РКК

Провідна установа - Інститут геотехнічної механіки

Національної академії наук України

відділ проблем руйнування (м. Дніпропетровськ)

Захист дисертації відбудеться "З " 1998 р. » ще

на засіданні вченої спеціалізованої Ради Д11.052.05 ДонГТУ за адресою: 340000, м. Донецьк, вул. Артема, 58,1 навчальний корпус

3 дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДонГТУ, за адре-' сою: 340000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, II навчальний корпус

Автореферат розіслано " . ■ \М4& 1998 р.

' Вчений секретар вченої <

спеціалізованої Ради

докт.техц.наук, проф. ^ ____ М^Р. Шевцов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Захворюваність гірничих робітників вугільних іахт пневмоКоніозом заіімас одне з перших Місць серед інших' видів рофесіііних захворювань. Це шшагає великих компеи-езцііпшх виплат. )дним з напрямків зниження рівня захворюваності є обезпилення попіт-я при різних виробничих процесах у вугільних шахтах. С цією метою остійно ведеться розробка та удосконалення способів та засобів бо-отьби з пилом, впровадження яких дозволяє поліпшити пилові обста-ннн при веденні гірничих робіт, що знижує захворюваність гірничих обітників пневмоконіозом. Підвищення'інтенсивності гірничих робіт, огіршення гірничо-геологічних умов, внаслідок переходу на більш гли-окі. обрії приводить до росту рівня запиленості повітря. Це визначає еобхіднісп, як удосконалення існуючих, так і розробки нових способів а засобів боротьби з пилом. Для упорядкування робіт по створенню ової техніки боротьби з пилом потребується розробка методів прогио-у пилових обставин у вугільних шахтах, а також створення способів та асобів боротьбі! з пилом Для складних по пиловому фактору умов. От-;е, розробка методів прогнозу запиленості повітря та розробка способів а засобів до її зниження у складних по шйовому фактору умовах є ак-уальноіо задачею.

Актуальність роботи підтверджується нрисуджешіям авторові Дер-авної премії Україїш у галузі науки та техніки 1986 р. за створення но-зго покоління технічних засобів боротьби з пилом.

Дисертаційна робота містить результати багаторічішх досліджень, ікоиаїшх під керівництвом автора по тематичним планам робіт ІакНДІ, укладених на основі постанов ДКНТ СРСР, галузевих планів Іінвуглепрому СРСР та Мінвутлепрому Україїш.

Метою роботи є розробка наукового прогнозу пилових обставин та гворешга технічних засобів підвищення ефективності обезпилення у щадних по пиловому фактору умовах вугільних шахт України.

Ідея роботи перебуває у единому методичному підході постановки та шенні задач як по оцінці пилових обставин, так і вибору обезпилю -чііх заходів залежно від кількості пилових часток, що створюються зй зруйну ванні вугілля або породи.

Методи дослідження здійснювались комплексно та включали: аналіз юретичних положень по створеишо шшовнх часток при зруйнувашгі тілля на основі 'закону пропорційності знову створеної поверхні вит-ітам енергії на зруйнування; аналіз теоретичних положень гідрообез-ілення на основі розв’язання даференційиих рівнянь по змочуваїппо та тікашпо рідини по поверхні зруйнованого вуїілля та руху двофазно* і потоку у вугільному пласті; лабораторні та натурні дослідження про-

цесів створеная пилових часток, переходу їх у зважений стан для оцінки достовірності розроблених методів прогнозу та встановлення можливого рівня зниження запиленості повітря; обробку результатів методами математичної статистики; аналіз науково-технічної літератури з питань створення та поширення пилу по мережі гірничих виробок.

■ Основні наукові положення та результати, розроблені особисто здо-бувачем та їх новизна. . .

1. Експериментально доведена можливість розповсюдити закон пропорційності знову створеної поверхні при механічному зруйнуванні вугілля витратам енергії на пилові частки, при цьому вперше встановлено, що вугільні 'Пласти характеризуються різним утриманням пилових часток у зруйнованому вугіллі при роботі, витраченій на зруйнування, близької до нуля, утримання цих часток не дорівнює нулю. Це дозволило рекомендувати новий показшш - утримання пилових часток у зруйнованому вугіллі - в якості критерію о ніша і пилових обставин при виїмці вугілля комбайном.

2. Вперше експериментально підтверджено зв'язок між запиленостю повітря при зруйнуванні вугільного пласта та вміщуючих порід, що дозволило розробити сдшшй методичний підхід до розрахунку рівня запиленості повітря по критерію шшовості вугільного пласта в очисних та примикаючих до них підготовчих виробках.

3. На основі узагальнення результатів дослідного нагнітання рідини

в пласт встановлені основні фактори, які вплітають на параметри зволоження вугілля в масиві (тиск і витік рідини) та на основі цього розроблено метод визначення вказаних параметрів, новизна якого міститься у диференціації параметрів залежно від фільтраційних та механічних властивостей пласта, визначених щільністю вугілля та ступенем ного метаморфізму, • •

4. Шляхом розв’язання системи днференційних рівнянь розтікаїшя

руцти науково обгрунтовані параметри зрошування (тиск і витік ріда: ни), встановлено, що витік рідини залежить від поверхні зруйнованого вугілля. Новизна методу перебуває у залежності витоку рідини на зро-шувашія відрізних гірнцчих умов. . .

• 5. На основі розв’язання рівняння двофазного потоку були встанов-

лені критичні швидкості руху вугілля при вільному його падінні, при якнх відбувається додаткове зруйнування вугілля, Іомуяри виборі параметрів гідрообезпилещія в очисних виробках крутих пластів необхідно враховувані поверхню Вугілля, що створюється при його відбою та транспортуванні по лаві. . • ,

Достовірність наукових положень і висновків підтверджуєся викоріЬ сташіям основних положень теорії руйнування гірничих порід, фундаментальних досліджень механіки змочування поверхні та механіки аерозолів; сучаснішії методами обробки експериментальних даних (методи математичної статистики, дисперсійний аналіз) з використанням обчис-

повальної техніки для встановлення основних факторів, які впливають іа пилові обставини та параметри гідрообезпчлення; великим обсягом ясспериментальних досліджень, апробацією ти впровадженням створе-шх засобів пригнічення пилу, що забезпечують встановлені параметри >безпилення.

НаУкове значення роботи полягає в. теоретичному узагальненні та ' юзв’язанні значної наукової проблеми, яка представляє собою розвиток теорії створення пилових часток та переходу їх у зважений стаи при механічному зруйнуванні вугілля. Це послужило основою переосмислення іеякнх поглядів на механізм пилопрнгнічения при різних процесах у іугільних шахтах, а також розрахувати параметрів обезпилення та >чікувашш рівень запиленості повітря на стадіях створення нової гехиіки, складанні проектів комплексного обезпилення, що дозволяє запилити за випробуваннями натурних зразків тільки одну функцію - перевірочну.

Практичне значення роботи полягає в наступному:

- розроблені методика визначення пилових обставин при різних ви-

їобничих процесах, методика розрахунку параметрів роботи обезпи-цоючих заходів, розрахунку рівнів запиленості повітря та викиду пилу и ітмосферу, вказані методики використовуються проектними оргпиіза-ііями при розробці проектів шахт, обріїв та іи.; .

- обгрунтовані технічні вимоги на обладнання по боротьбі з пилом насосні установки, зрошувальні та установки для нагнітання рідини п їласт, рукава шахтні зрошувальні, обладнання для пригнічення пилу тою, засоби зрошування механізованого кріплення та ін.), які вшеорн-ггані при створенні вказаного обладнання;

- обгрунтовані вимопі щодо нормативів дія гірничих машин для за-іезпечення мінімального пиловнділення при їх роботі, які затверджені та іередані заводам вугільного машинобудування для віїкористашія при гтворешіі гірничих маїшиї;

- розроблені вказівки по застосуванню способів та засобів боротьби з

іилом при веденні гірничих робіт, які затверджені в установленному по-)ядку та передані шахтам. .

Реалізація роботи. Основні положення роботи використані при складенні наступних нормативішх документів:

- "Тимчасові технічні вимоїн до конструкцій виймальних комбайнів ю пиловому фактору" (1973 р.);

- “Інструкція по боротьбі з пилом у вугільних шахтах" (1979 р.);

- "Каталог оптимальних параметрів попереднього зволоження ос-ювних шахтопластів Донецького, Кузнецького та Карагандинського іасейнів " (І980 р.);

- "Нормативи по бетеці гірничих машин та комплексів" {1981 р);

- "Рекомендації по використанню пнлопрндушення піною в очисни? забоях крутих, пластів” (1987 р.);

- "Інструкція по боротьбі з пилом та пиловибухозахисту вугільних ті слаицьових шахт" (1990 р.);

- "Нормативи по безпеці гірничих машші, комплексів та агрегатів’ (1990р.);

- "Інструкція по технології зволоження вуї Ілля в масиві з попередні*

свердоовин (шпурів) щадним матеріалом" (1990 р.); .

- "Інструкція по комплексному обезпиленню повітря. Додаток до параграфів 240, 241 "Правил безпеки у вугільних шахтах" (1996 р.);

- "Методика вибору обезпилюючих заходів, визначення параметрів їх роботи при різних виробничих процесах»)' вугільних шахтах, розрахунку запиленості повітря та вихіідів тілу у атмосферу" (1996 р.);

- "інструкція по боротьбі з пилом та пнловибухозахисту", "Правила безпеки у вугільних шахтах" (Росія), книга З (І997 р.).

Результати роботи використані при створенні та впровадженні на вугільних шахтах 7 видів засобів боротьби з пилом.

Апробація роботи. Основні положення дисертації на окремих етапах їх виконання доповідались: на науковому симпозіумі центру фундаментальних та лриіоіадннх дослідженнях у галузі гірничої справи (1998 р., Москва); на 7-ому засіданні Міжнародного бюро по гірничий теплофізиці (Бургас, Болгарія, І996 р.); на Міжнародній конференції по боротьбі з пилом у вугільних шахтах (Алушта, 1996 р.); на Всесоюзній науково-технічній конференції "Аерозольні системи та коагуляція аерозолів " (Караганда, 1988 р.); на Республіканській конференції "Проблеми удосконалення пилогазового режиму на вугільних шахтах" (Макіївка, 1988 р.); на Всесоюзній науково-технічній конференції "Проблеми аерології сучасшх гірничодобувних підприємств" (Москва, 1980 р,); на засіданнях Центральної та Республіканської комісій по боротьбі з пневмо-коніозом (Москва, Донецьк, Торез, Ташкент, Макіївка, 1986-1988рр.). .

• Публікації. За результатами досліджень опубліковано 55 друкарських робіт, одержано 7 авторських свідоцтв. .

Структура та обсяг'дисертації. Дисертація складається з введення, 6-тн роздідів, висновків, 6-ти додатків та утримує 296 сторінок основного тексту, що включають 41 рисунок, 136 таблиць та список використаних матеріалів з 162 найменувань. . :

Автор виражає глибоку вдячність співробітникам відділу по боротьбі з рудаичний щтом МакНДІ за багаторічну допомогу в проведеній ла-бораторшіх та шахтшх експериментів, реалізації наукових ідей автора, їх експериментальній перевірці та впровадженні, а також професорові, докт. техн наук. І.Г. Іщуку за багаторічне сприяння у виборі напрямків' досліджень та координації робіт по проблемі боротьби з пилом, канд. техн. наук Г.С. Гроделю, який був співкерівником по окремим науково-

їостдшш роботам, та докт. техн. наук В.П. Коптікову за методичну допомогу ігри під готовці дисертаційної роботі«.

Впроваджеіппо нових засобів боротьби з пилом сприяли дослідно-конструкторські роботи, виконані під керівництвом професора; докт. гехн. наук Л.М. Васильєва (ІГТМ НАН України), Я.Д. Рекії (Дондіпро-зуглемаш), В.Н. Колосова та канд. техн. наук М.Д. Брагінського (Діпро-зуглемаш). Аитср висловлює вдячність очолюваним ними колективам за гворчу підтримку, якого він користувався при проведенні досліджень та зировадженні їх результатів.

ЗМІСТ РОБОТИ

Стан питання. Запиленість повітря при проведеіші гірничих робіт на зугільних шахтах залишається все ще високою. Для зниження запиленості повітря для вказаних умов створюються нові та удосконалюються снуючі способи та засоби боротьби з пилом. Ці розробки , як правило, іродовжуються lie менше п'яти років. За цеіі час збільшується глибина зедсиня робіт, ЩО прігоодигь ДО ЗМІНИ гірннчогеологічшіх yMOD, і ство-зені засоби вже не дозволяють досягнути планового зниження запиле-іості.

При розробці проектів будівшіцтва та реконструкції шахт (обріїв) іакладаються засоби боротьби з пилом, що застосовуються на момеїгг жладання проектів. При експлуатації цих шахт (обріїв) засоби боротьби з пилом не забезпечують планового зниження запиленості повітря, до вимагає розробки прогнозу пилових обставин прп веденні гірничих зобіт у вугільних шахтах.

Основи пропюзу пилових обставші були закладені в роботах В.П. ЯСуравльова, І.Г. Іщука, Б.Ф. Кіріна, Л.Я. Ліхачопа, Г.А. Позднякева, \.В. Трубішта, Л.І. Рижих, Г.С. Забурдяєва та іи. Проте, розроблені ре-сомендації по прогнозуваншо пилових обставин стосувались, в оецов-юму, окремих виробничих процесів, методика підходу була, як провило, )ізиою, тому необхідним є їх удосконалення.

Дослідженнями, виконаними €.3. Позіним та В.З. Меламедом, пока-іана можливість визначення кількості будь-яких часток по формулі

(1)

№ а( - сумарний вихід часток розміром більш dl ,долі; А,/я - показіш-си, що характеризують, відповідно, режим руйнування та полідисперс-іість продуктів. .

Для виходу пилових часток розміром менше 0,07 мм (пилові частки) М залежність має вигляд

д007 = 100[і-ехр(-Л0,07'я)],%. (2)

Значення показників, іцо характеризують режим руйнування та полідишерспість продуктів руйнування, можуть бути визначені за да-ннмп розсіву вугілля, зруйнованого комбайном

т = хіуі - 2 х, 2 3') х /£>,. - (І

. V Ы ¡=1 І=1 / ¡=1 V І=1

Я = Х[-1п(і-0,ОЦ)], (4)

і~[

де хі - \п(Іі , Уі = 1п[- 1п(і -0,0ц)| . .

ГІо значенням утримання пилу в зруннованному вугіллі МакНДІ (за участю автора), ЇГС ім. О.О. Скочинського та ВостНДІ було складено каталог шахтопластів по пиловому факт ору, який використовувався для оцінки пилонах обставин при добуванні вугілля. Дли застосування такого підходу' до інших джерел пилу вимагається розробка методики.

Пилові обставини визначаються не тільки утриманням пилових часток в зруйнованому вугіллі, але і засобами, що застосовуються для боротьби з пилом. В.В. Кудряшовим встановлено, що розхід рідини на зрошування повинен визначатись поверхнею зруйнованого вугілля, тобто залежить від ступеню його роздріблення. Це дає змогу прийняти єдшшнП мегодичнпй підхід як для визначення пилових обставин, так і встановлення норм розходу рідішн на обезпилення. За результатами аналізу проблеми та згідно з метою роботи визначені основні задачі досліджень: , ' '

1. Розробити теорію прогнозу пилових обсгавин при різних виробничих процесах у вугільїіих шахтах. .

2. Розробити основи прогнозу зволоженості вугільних пластів та спо-

соби.підвпщення ефективності методу. . '

3. Дослідити закономірності змочування пов(грхпі зруйнованого вугілля та розробити на цін основі способи та засоби'підвищення ефективності гі/фообезшпшня.

4. На)ково оГ(і руиі)ь:)Гіі п|ішщипи вибору комплексу обезпилю-

ючих заходів для різних шро. шічих процесів залежно від ступеню подрібнення вугілля. ' ' •_

5. Розробити методику розрі' ,11К} іапішеності повітря для різних

ШфобіІИЧІІХ процесів. , ■ “

Науконі основи створення та виділення пилу. Між показішкамн, що характеризують режим зруііиуиапш. (Я) та по'ііднсперсність продуктів руйнування {III) існує залежність

де ки -коефіцієнт, що характеризує спосіб руйнування вугілля.

Для встановлення впливу різних факторів на показники А, т та коефіцієнт км , були викопані розсіви вугілля, зруйнованого комбайнами і різним режимом різання, яке досягалось установкою на комбайні МІС-67 радіальїінх (МК-1-1) або тангенцііїшіх (РМК-1) різців, а на комбайнах ІІС-101 і 2К-52 радіальних (И-90) або тангеннійних (НГ-2У ШЗ-1), а. також зміною швидкостей різання та подачі. По формулах (1), (2) та (3) були розраховані показники зруйнування (Ш,Л) га коефіцієнт способу руіінування (ки ). Встановлено, що показник ПІ у межах одного і того ж пласту залишається постійніш яз? дня шахти, так і для сусідніх шахт, хоча коефіцієнт kv має розбіжності для окремих добувних машин, але ці розбіжності випадкові. Отже, при зруйнуванні вугілля вихід пилових часток значно більше залежить від властивостей пласту, чим від режиму його зруйнування.

В результаті досліджень встановлена пропорційність сумарного виходу пилових часток роботі яка була втрачена на зруі'шу-вання вугілля {рнс. 1).

При питомій роботі, яка витрачається на зруйнування, близькій до нуля, утримання пилу в зруйнованно-му вуїіллі не дорівнює цьому значенню. Це вказує на те, що у вугільному пласгі до його зруйнування знаходились топкодпспсрспі фракції пилу. Ирн цьому утримання тонкодпагсрс-них фракцііі в більшій мірі залежить від властивостей пласта, ніж від режиму ііо-

• - го зруйнування. •

Між вмістом тонкоднсперсних фракцііі та опором вугілля зруйнуван-іо існує кореляційний зв’язок (рис.2). , v ; У

Коефіцієнт'варіації опору вугілля зруйнуванню різанням в межах од-ого шахтоплясту та однієї марки вугілля 'дорівнює 1,2-29% і знаходшь-

0,4

оа

0,1

-

o-j

с

3

І***00* 0

о о

250 500 750 1000

Удельнм работа рирушешм, Дж/м’

1250

Рисунок 1. Залежність вмісту пилу у вугіллі від втраченої ирн зруйнуванні роботи:

1, 2, 3,4 - пласти відповідно, /,Ід. й8, ?2

ся в межах зміни цього показника для одного забою (6,1-34,3%). Це послужило основою встановити середні значеній вмісту пняу в зруйнованому вугіллі для одного й того ж шахтопласту в межах однієї марки вугілля та спростити раніше складений "Каталог шахтопластів СРСРпо пиловому фактору".

* 2.0 р;---р-----у-------]—----р-----1—----- При виїмці вугілля на

крутих пластах створення пилових часток відбувається як при зруйнувашіі його машиною, так і при русі під власно» вагою. Кількість пилових часток, що створюються при ньому, прямо пропорційна вазі вугілля, що рухається, утриманню цих часток на початку та кінці процесу зруйнування за час /, а також потужності (ТУ), витраченої на одиницю ваги матеріалу в момент руху. Максимальне число подрібнень частки визначається вихідним розміром її (і/) та ступенем переподрібнегаш матеріалу, що враховується показником Ш. З врахуванням цього було одержано рівняння виходу пилових часток (а) з розміром сі •

а, = ехр(-/:, АгА/(/т ),% (6)

де /с, -.коефіцієнт, що враховує міцносні властивості матеріалу. _

’ • Ввівши позначення' к{МАі — Я одержуємо залежність (1). Отже,

створення пилових часток при різанні вугілля та при руйнуванні ударом підпорядковується одному закону. - .

. Потужність, яка витрачається на зруйнування • '

■ ■ ' .. А ■ ’ ' . . '

'і • ,■ <7> де А - робота пружних сші; М - маса. • .

При ударі частка розміром І стискається на величину А/. Повна робота пружих сил на довжині І дорівнює ,

50 100 130 200 250 300

Сосрояаикиоет» упи рдзрушгаио рсашнм, вАа

Рисунок 2. Залежність вмісту пилу в зруґшоваїшому вугіллі від опору . вугіллв зруйнуванню різашшм

м&1

А!- =

,м/с,

(10)

де

де $тах - максимальна швидкість, якої набуває частка пилу масоїо М, м/с. •

Враховуючи залежності (5), (6) та (8) рівнгщя (2) приймає такий вигляд '

■ йо.о7 = 1оф-ЄХр(-Л1і9г/Я~20,0.7и)| ,%. (9)

Значення максимальної швидкості, якої набувають частки, було визначено шляхом розв’язання відомого диференційного рівняння руху двофазного потоку. Для очисних забоїв крутих пластів швидкість визначається залежністю

ь І*

(~ехр262£тш[ -1)

^=0-Ал)^8»п.а0-я).-

, Ьг = 0,44г

У цих формулах: ’ тільність вугілля та повітря; Р - об'ємна

концентрація; g - прискорення сили тяготіння; а - кут падіння пласта; 0,44 - коефіцієнт аеродинамічного опору; Ц - коефіцієнт тертя вугілля об грунт; </, - еквівалентний діаметр; Ь - довжина лави. .

Значення постійного коефіцієнта кх, що входаш. в залежність (9) було визначено шляхом зруйиуваїпія вугілля на спеціальному стенді, імітуючому рух вугілля в очисному забої крутого пласту. Для коксівного вугілля коефіцієнт &, дорівнює 2,2-10 3. Розрахунок по фор-. мулі (9) приросту пилових часток показав, що в очисних виробках крутих пластів можливе збільшення вмісту пилових часток на 15-20%.

Між вмістом пилу у зруйпованному комбайном вугіллі та питомим пішови-діленням (кількість пилу, який перейшов у зваженш'і стан, віднесений до тони зруйнованого вугілля) встановлена пряма пропорційність (рис. 3).

В результаті замірів запиленності повізря та визначення вмісту пилу в зруйнованому вугіллі, виконаних в 64

Рисунок 3. Залежність питомого пиловиділеїшя під вмісту ПИЛОВИХ часток в зруГшованному вугіллі

очисних виробках, у яких виїмка вугілля проводилась різними комбайнами (10 типів). Установлено, що у зважений стан переходить 1,7-2,5% пилу, що утворився, а також, що тип комбайну істошьо не вливає на вказанні! показазннк. Враховуючи це, а також фактори, які впливають на перехід пилових часток у зважений стан, була одержана залежність між утриманням пилових часток у зруйнованому вугіллі (а , %) та питомим шшовнділешіям (д, г/т)

</ = 250акмкІУк^кп ,г/г (II)

де кщ ,кп,,к3,кп - коефіцієнти, що враховують вплив на перехід пилових часток у зважений стан потужності пласту, утримання вологи у пласті, швидкості руху повітря в забої, виробничого процесу, відповідно.

На пластах потужністю від 0,6 до 2,6 м коефіцієнт кК1 змінюється від

0,4 до 2,6, ігри пологості в}'гілля 0,5-16%, ки, дорівнює 1,1-0,07, при ! швидкості руху повітря 0,5-6,0 м/с, к3 дорівшоє 0,25^30,6. Коефіцієнт виробничого процесу (кп ) для комбайна прийнятий рівніш одиниці.

Встановлений кореляційний зв'язок між пиловиділенням прн виїмці вугілля комбайном та іншими виробничими процесами як у очисній, так і у примикаючих до неї підготовчих виробках. Встановлені значення коефіцієнтів інших виробничих процесів відносно до виїмки вугілля ком-банном. При проведенні виробок прохідницькими ком-байнами цей коефіцієнт дорівшоє 0,7; при молотковій виїмці — 2,0 та ін.

По значенню питомого шшовиділешія (д , г/г), інтенсивності вироб-іпічого процесу (/ , т/с ) та кількості пові гря, що проходить коло джерела пилу (^ , м/с), може бути розрахован рівець запнленності повітря

. С = 1000^/(2, мг/м1, (12)

Аг3 = 1-(і-0,0131)(і-0,0132)...(і-0,013і).

-У ці»формулах: к3- коефіцієнт, що враховує ефективність (Э, % ) обезпилюючих заходів. -

Основшій вплив на ішлові обставщш надає наявність обезпилюючих заходів, що потребувало. встановити можливий рівень зниження запи-ленності повітря та параметри обезпилюючих заходів,

Наукові основа визначення параметрів та ефективності зволоження і вугілля у масиві. Для виявлення основних факторів, впливаючих на параметри зьоложешш вугілля у масиві (тиску рідини, що нагнітається в пласт, питома витрата ріднші) були узагальнені дані дослідним наші-таишм рідини в пласт у 200-і забоїв. Даны дослідженнь оброблялись ме-‘ тодом дисперсійного аналізу. В результаті однофакторного аналізу встановлена істотність впливу на тиск рідним марки, міціїісті, опору вугілля зруйнуваншо, глибини ведення гірничих робіт. При двохфак-

гарному аналізі встановлено наявність взаємодії між маркою вугілля, Гіого міщюспо та опором зруйнуванню. Міцність та опір зруйнуванню шлежать від марки вугілля, але ці показшпси можна не приймати до дшги при урахуванні марки.

Залежність між тиском рідини (Р , МПа) та глибиною ведення ірішчих робіт (//, м) має такий вигляд

Р = 0,014/с2#,МПа, (ІЗ)

іе к2 - коефіцієнт, який залежить від марки вугілля.

При однофакторному аналізі встановлена істотність впливу на пито-лу витрату рідшш сувою пласті», марки', пористости вугілля, глибини )едения робіт та кута падіння пласту. При двохфакторному аналізі вста-ювлсно відсутність взаємодії між пористістю вугілля та глибиною ле-іення робіт, маркою вугілля та належністю пласта до сувою. Тому вплив лнбини ведення робіт, марки вугілля, належність пласта до сувою та сут падіння пласта можуть бути враховані введенням відповідних ко-¡фіцієнтів. .

Залежність питомої витрати рідини (IV, л/т) від пористості р, м3/кг) вугілля описується рівнянням такого виду

W = А'з + /с4р (14)

p = /(Vf,F,fí), . (15)

te V - вихід летточих; F - належність пласту до сувою; Н - глибина всієш ія робіт; к3,к4- коефіцієнти, які залежать від умов залягання пласту для пологих пластів кг =0,008 і к4 =0,556; для крутих пластів кг =0,018 к4 =0,191).

Для розкриття залежності (15) був визначений об'ш шпар (/>, см3/г), цо заповнювались водою (пористість) для 250 шахтопластів Донбасу. Іалежність між пористістю вугілля (р, см3/г) та виходом лспочнх рсчо-ин (У ,%),належністю пласту до сувою та глибиною ведення гірничих обіт мас слідуючий вигляд:

<1б>

;е к5 - коефіцієнт, що враховує глибину ведення гірничих робіт; Vr -ихід летючих речовин, %; к6..,к9 - коефіцієнти, які залр^ать від на-ежиості пдасту до сувою.

При глибині ведення гірничих робіт від 200 до 1000 м коефіцієнт к$ мішоється від 0,88 до 1,60. Залежно від належності пласту до сувою оефіцієнти к , к1, кн и к9 приймають відповідно такі значення 3,16+1,53) 10 , (0,22+1,04) 10 7, (0,16+0,82)-Ю 5 та (0,89+3,0)-105.

э,%

80

«О

40

20

с 1 О о

С у t /° о о° 2

/ * . 1 * А

/

0 10 JO ЗО 40 О.Я/Г

Рисунок 4. Залежність ефективності гідрообезпмлеиня від питомої витрати рідшій: 1,2 * ефективність відповідно при зрошуванні та зволоженні',

З - ефективність зволоження

По формулам (14) та (16) були розраховані параметри нагнітання рідини в пласт для основних ишхтопластів Донецького та Львівсько-Волинського басейнів та складений спільно з ІГС ім. A.A. Скочинського та ВостНДі "Каталог оптимальних параметрів попереднього зволоження основних шахтопластів Донецького, ‘Кузнецького та Карагандинського басейнів”. /

Експериментально встановлена залежність ефективності зволоження вугілля в масиві від питомої витрати рідини (рис. 4).

Аналіз рівняіиія (14) показав, що при однаковій пористості вугілля питома витрата рідини на зволоження вугілля у масиві на

крутих пластах вища, ніж на пологих. Це пояснюється тим, що на крутих пластах, в основному, застосовуються насосні установки з пневмоприводом, продуктивність яких залежить від опору пласту проникненню рідшої. Для забезпечення такого самого режиму зволоження вугілля у масиві насосними установками з електроприводом МакНДІ спільно з ВостНДі та ІГГМ НАН України була створена насосна установка УНР з автоматичним регулюванням параметрів нагнітання рідини залежно

Ефективність зниження зашшенності повітря при нагнітанні рідини в' пласт у автоматичному режимі була визначена у 46 забоях шахт Донецького басейну. При питомій витраті рідини 10-22 л/т ефективність зволоження вугілля у масиві склала 19-42%. ’ .

. 3 переходом виїмки вугілля на глибокі обрії скорочується об'єм за-

стосуваїшя.лопсреднього зволоження вуїілля у масиві для зниження пилоутворення за рахунок збільшення числа викидешебезпечинх пластів, де зволоження вугілля у масиві здійснюється в режимі гідроспушування, при цьому в пласт не закачується необхідний об'єм рідини для істотньо-го зниження запилеішості повітря. . .

Збільшення об’єму закачуємої в пласт рідини при підвищеному темпі. її нагнітання -(режим гідроспушувашія) можливе при наявності гідроімпульсів при нагнітанні рідини в пласт. Найбільш простий спосіб. одержання гідроімпульсів досягається за рахунок використання явища кавітації.

Умови існування стійких кавітаційних коливані. визначається такою залежністю .

й = -?п) • ' (1?)

де О'- витрата рідини, м3/с;г - коефіцієнт витрати;/ - щільність рідини, кг/м3; g - прискореїшя сили тяготіния, иІс',Ри,Рп - тиск иапіршііі та насичених парів, відповідно, МПа; 5 - пepq)h, м.

З рівняння (17) був визначений необхідний діаметр критичного перерізу генератора імпульсів

" і'Л

,0.

nT^2gy{P„ ~РП)

(18)

Розрахований по формулі (18) критичний діаметр, наприклад, для •піску 20 МПа дорівнює 3,5 мм.

При иапіітанні рідини в пласт у гідроімпульсному режимі тиск рідини, яка нагніталася, залишався постійним па протязі всього процесу зволоження вугілля в масиві, а гідророзрнв пласту відбувався після подачі в пласт необхідної кількості рідини (10-14 л/т). Напіітаїпія рідини в пласт у гідродинамічному режимі дозволяє ira 48% знизити запиленість в порівнянні зі ста пічним.

При нагнітанні рідини в пласт спостерігається зменшення на 60-68% вмісту вологи у пласті за рахунок проникнення рідини під діао капілярних сил у тріщини, Що створюються навкруги свердловини, які знижують ефективність зволоження вугілля у масиві. В результаті досліджень встановлено, що запобігання створення тріщин може досягатися зміцненням масиву в зоні дії свердловини шляхом заповнення свердловії» пінополіуританом, оаримашім на основі змішування рівних кількостей полізиціоната та поліола.

Шахтні експерименти показали можливість підвищення ефективності зволоження вугілля в масиві (по зниженню запиленості повітря) з 25% (при зволоженні через свердловини, незапошіені пінополіуританом) до 63% (при заповненні свердаовнн пінонолі-урнтаном). За результатами досліджень складені "Вказівки по технології зволоження вугілля в масиві з попереднім заповненням свердловин пористим матеріалом", які за-тверждеш Міивуглепромом СРСРу 1990 р.

Наукові основи гідрообезпилюпання та практична реалізація способу. Високий ступінь коагуляції пилових часток при гілрообезпилешіі може бути досягнутий при змочуванні всієї поверхні зруйнованої гірничої маси.

При попаданні рідшої на тверду поверхню відбувається її розтікання. В результаті рішення системи доференційпих рівнянь розтікання рідини були одержані залежності радіуса розтікання від параметрів роботи зрошувача:

за рахунок потенційної енергії' краплі

де и - прискорення краплі; <7ЖГ - поверхневий натяг на розділенні рідкої та газової фаз; кш~ коефіцієнт шершавості; Іі - радіус краплі; 0О,0Д -рівноважний та динамічний куш .змочування; Т) иг - в’зкість та іціль-ність рідини; І - час; М - маса рідини; % - коефіцієнт збільшення сили тертя у пласті рідини. .

Аналіз залежностей (19) та (20) дозволив установити основні параметри зрошування: оптимальний тиск з точки зору розтікання дорівнює 1,7 МПа; найбільший ефект розтікання досягається при розмірі крапель більш 200 мкм; розтікання рідшій за рахунок енергії краплі продовжується на протязі 0,014-0,016 с, подальше розтікання відбувається за рахунок поверхневої енергії; при вказаних тиску та часу розтікання на поверхні створюється плівка рідшій розміром 6,5-9,0 мкм.

Значення товщини плівки рідшш, що утримується на поверхні вугілля різних марок, були встановлені експериментально. На лабораторній установці (а.с. № 846742) у висхідний потік повітря подавався вугільний штиб (клас менше 6 мм) з рішоіо добавкою рідини до тих пір, поки не припинялось виділення пилу. По кількості добавленої рідини та поверхні штабу розраховувалась товщина плівки рідини, що утримується' на поверхні часток (таблиця І).

За даними розсіву .вугілля були розраховані значення показника полідисперсності продуктів зруйнування (м) та поверхня зруйнованого вугілля (5 , м2/кг) за такою залежністю '

де (1п -розміри діаметру чарунку сит, які обмежують фракцію, м; у -об’ємна вага вугілля, кг/м1. '

По значенню товщини плівки рідшш, що утримується на частках та. поверхні цих часток, встановлена питома витрата рідини на зрошування (дав. таблицю 1). Проведена перевірка ефективності зрощування на

М\іІІпгГ]Т2 х)''1

(19)

за рахунок поверхневого натягу

(20)

/ « V , №4 -4

,м2/кг, (21)

комбайні лри різному тиску рідшій. Встановлено, що з підвищенням тиску рідини до 1 (5-2,0 МПа спостерігаєті :я зниження запиленості повітря; при подальшому підвищенні тиску запиленість повітря знижується незначно. Це пояснюється тим, що при підвищеному тиску рідшій із-за необхідності скорочення числа зрошувачів не забезпечується подача рідини у всі місця виділення пилу на комбайні.

Таблиця 1.Товщина плівки та питома витрата рідини дія вугілля різних марок______' ■ ' ' • '

Показники Значення показників для вугілля марок

А ПА Т ОС К Ж Г 2,68 2,50

Товщина плівки рідшій па поверхности, МКМ 2,80 22,85 2,94 3,25 4,16 3,39

Середнє значення показніша руйнування 0,52 0,57 0,51 0,56 0,56 0,62 0,71 0,78

Поверхня зруйнованого вугілля, см2 /г 41- 63 48- 40 81- 98 57-- 82 39- 50 23- 49 24- 45 9- 34

Рекомендована витрата рідини, л /г 25 20 30- .40 25- 35 20- 30 20- 25 15- 20 15- 20

За результатами проведених досліджень складені вимоги до коист-рук ції комбайнів по пиловому фактору, за якими розроблені типові зрошувальні системи добувних машин (Дондіпровуглемаш та Діпро-пуглемаш). Проведені випробування цих систем на 15 шахтах. Встановлена можливість зниження запішеноет* повітря на 70-90% при виїмці пологих та на 55-70% при виїмці крутих пластів (дав. рисунок 4).

При вказаній ефективності зрошування рівень зашшеносгі повітря при добуванні вугілля на пилових пологих пластах залишається все ще високим, що визначило необхідність розробки систем зрошування з подачею рідини па різець. З цією метою були проведені дослідження надійності та параметрів роботи зрошувачів, встановлюемнх на різцях. Розроблені зрошувачі (а.с, № 620630, № 1025902), способи захисту їх від засмічення. Для попередження пц>езволожешія вугілля встановлена необхідність подачі рідини тільки на ті різці, то знаходяться у контакті зі зруйнованим масивом вугілля. Па основі виконаних досліджень були складені "Техніко-економічні вимоги на зрошувальні пристрої для очисних комбайнів з шнековими виконавчими органами з подачею води на різці, які торкаються до масиву вугілля", користуючись якими Горлівсь-кнн машзавод ім. Кірова розробив зрошувальний пристрій для комбайну 1ГШ-68. Промислові випробування цього пристрою показали мож-

лішість зниження запиленості повіїри на 90-97% при вдвічі меншій витраті рідшш, ніж при роботі комбайні» з типовими системами.

Забої вугільних шахт характеризуються відносно високою вологістю повітря, тому незнание зниження температури повіїря приводить до виділення вологи на частках, що знаходяться у зваженому стані (конденсація). <

За результатами досліджень встановлені основні фактори, які впливають на ефективність методу. Залежність ефективності осаждения гашу від діючих факторів описується рівнянням такого виду

Э = 0,44^ + 0,07ç) - 0,6^ - 1,855 - 4,3, (22)

де ій,Іж - температура повітря та рідинії, відповідно, °С: (р - відносна вологість повітря, долі; 3 - швидкість руху повітряного струменя, м/с.

Аналіз рівняння (22) дозволив зробити наступні висновки: при постійному значенні вологості повітря та температурі повітря, що дорівнює 20-24°С, ефективність осадження пішу починає підвищуватись при температурі рідини менше 10“С; при швидкості руху повітря менше 0 5 м/с ефективність осадження тілу досягає 20-25%, при більшій швидкості ефективність знижується.

На крутих пластах впровадження типових зрошувальних систем було пов'язане зі значними труднощами: були відсутні засоби механізованої виборки забійного водопроводу, рукава шахтні з малим здовженням, зрошувальні насосні установки з пневмоприводом. На основі досліджень по параметрам роботи систем зрошування на крутих пластах буж складені технічні завдатки на комплекс обладнання, що включає шлангопід-біршпе, рукава шахтні з малим здовженням, зрошувальну насосну установку з пневмоприводов; /розроблена конструкторська документація (Доїщіїтровуглемаш, ІГТМЙАН Укіїаши. ВНДКТІГП) та виготовлення дослідних зразків. Промислові випробуваїшя комплексу обладнання показали його працездатність та можшвісіь досягнення ефективності зрошування 48-83% (див. рисуішк 4). 3а ре:іультатами випробувань комплекс обладнання переданий на серійне виробництво. - .

Застосування вказаного комплексу в очисних виробках крутих пластів, обладнаних механізованим кріпленням, Ще не забезпечує необхідний рівень зниження запиленості повітря. оскільки до 45% тілу поступає в очисіїу виробку при переміщенні секцій кріплення.* .

Пилові зйомки, які виконувались в таких виробках, показали, що при переміщенні секцій кріплення пил здуваєте* як з елементів секцій. кріплення, так і виноситься з виробленого простору. У цьому випадку найбільшій ефект може бути досягнений при обезпиленні повітря за допомогою водоповітряних ежекторів. Проведені стендові випробування водоповітряних ежекторів. Встановлено, що для максимальної продуктивності ежекторів при діаметрі камери змішання 80-100 мм тиск у форсунці ежектора має бути не меншим 6,0 МПа, а коефіцієнт витрати

форсуіпш 2,2...3,3 (17...25 лУхв). На основі проведених досліджень спільно з ДонВУГІ складено технічне завдаїпія на систему зрошування кріплення ІСГУ (а.с. № 1097803) виготовлені дослідні зразки, проведено їх промислове випробування. Система зрошування забезпечує зниження запиленості повітря на 43-59%. Кріплення КГУ випускається з системою пиЛопригнічення. • ,

Прн механізоватюму добуванні вугілля на крутих пластах ефективність зрошування нижча, чіш на пологих пластах. Це пояснюється короткочасним контактом рідини, що зрошує зруйноване вугілля, і тому не забезпечується зволоження всієї його поверхні. Одішм з напрямків підвищення ефективності гідрообезгаїлення є застосування для пригнічення пилу піші.

> Одержання піші досягається ¡¡веденням у рідину поверхнево-активних речовин (ПАВ). При введенні ПАВ відбувається збагачення поверхні рідшій активними іонами (адсорбція). Зв'язок між кількістю ад-сорбоваїпюї речовини на поверхні, концешрацією ПАВ у розшші та зміною поверхневого натягу описується відомім рівнянням Гіббса. З цього рівняння була одержана залежність відносної концентрації іоігу на поверхні рідини (Садс/С0 ) від товщини адсорбційного шару (<? ) та поверхневої активності розчину (д8)дСь ) •

* = . (23)

С0 8ЯТ дС0'

де Я - газова постійна; Т - абсолютна температура; Ст./С0 - концен-' трація ПАВ в адсорбційному шарі та розчині, відповідно.

Аналіз рівняння (23) показує, що коїщеіпрація ПАВ в адсорбційному шарі в десятки разів перевищує концентрацію в розтані. Молекули ПАВ на поверхні розділення рідина-газ орієнтовані так, що гідрофільна частіша молекули знаходиться у водній частині, а гідрофобна - у газовій.

При контакті з вугіллям молекули переходять на цю поверхню, за рахунок чого підвищується змочування вугілля. При переході молекул ПАВ на поверхню вугілля їх концентрація у розчині різко зшіжується, за рахунок чого відбувається збільшешія поверхневого натягу розчину та відповідно відбувається процес витікання рідини та зрушіування піни.

Отже, застосування пригнічення пішу піною поліпшує змочування вугілля та рідина витрачається в тій кількості, яка необхідна для змочування зруйнованої поверхні. . "

В забоях з інтенсивним провітрюванням можливе винесення вентиля-цінним струменем частини піни. Для відриву та винесення Іульки піни необхідно, щоб сила, що відриває бульку піни (Рл ), перевершувала сили поверхневого натягу (Ря) та капілярні (.Р^,)

Рк = 71(7н rCOS Ц/

„ gb / •

Рн = 2яaHrn cos в (і - tg yf/2) (26)

' 1 1 '

(27)

. - cos у sin у/ + cos 4/ -1)

де£ - коефіцієнт лобового тиску; d - діаметр булькн піші; 3 - швидкість повітряного потоку;/ - щільність повітря; <ти- поверхневого натягу розчину;/*- радіус булькіт; в - крановий кут змочування; Ц/ - кут, який залежить від кількості рідини між бульками піни.

Розрахунки, що виконувались по формулі (24) показали, що при діаметрі бульок піни ріпному 0,45 см лобова сила починає перевнщувяти сили поверхневого натягу та капілярну при швидкості руху повітряного струменю більшій 1,5 м/с, а при діаметрі бульок'піші рівному 0,24 см -при швидкості руху більшій 2,0 м/с. Виходячи з цього, а також з того, що кратність піни є функцією розміру бульок піни, було рекомендовано застосовувати піну кратністю 75-130.

В результаті стендових випробувань ежекційних піногенераторів з використанням піноутворговача "Углепен" встановлено, що вказана кратність ніни досягається при тиску рідини на форсунці піногеиераїо-ра 0,4-0,6 МПа та витратам 2-4 л/хв. Такі параметри забезпечуються при застосуванні форсунок з коефіцієнтом витрат 1,6-2,2.

На основі виконаних досліджень спільно з Дондіпровуглемашем складено технічне завдання на обладнання дня пнлопригнічеішя піною. Проведені промислові випробувати обладнатія шілопридушешія піною. Застосування цього способу обезпилення дозволило досягнути зниження запиленості повітря до 80-85% в забоях з комбайновою та щитового виїмкою і 60-70% в забоях з молотковою виїмкою (малюнок 5).

За результатами випробувань обладнання для пригнічешїя гашу піною було прийнято до серійного виробництва. .

Реалізація наукових розробок v нормативах та вимогах по створенню та використанні засобів боротьби з пшіом.

В результаті досліджень були встановлені основні принципи досяг-нештя високої ефективності іідрообезпнлення. Вони були реалізовані в технічних завданнях (вимогах) на 12 видів засобів боротьби з пилом: По цим завдаїшям (вимогам) були удосконалені або створені засоби боротьби з пилом і після їх промислового випробуваная передані на серійне виробництво. -

Результати досліджень також використані у нормативах' (вимогах) по комплектувашпо машни, комплексів засобами бороп.би з пилом, а також у вказівках (інструкціях) но застосуванню та експлуатації способі» та засобів боротьби з пилом. Укладено та затверджено в установленом порядку 14 найменувань документів.

Для прогнозу очікуваного рівня запиленості повітря на стадії розробки проектів складена "Методика вибору обезпилюючих заходів, розрахунку рівнів запиленості повітря та викидів гашу в

1,2 та 3--добування вугілля відповідно атмосферу . .

комбайном, щитовим аїрегатом та Методикою рекомендується

відбійними молотками обирати такий комплекс обезпи-

люючнх заходів, при якому запиленість повітря, нгутриклад у очисній виробці, не перевищує 50 мг/м3, у цьому випадку на робочих місцях забезпечується зниження запиленості повітря дорівня близького до гранично-припустимої концентрації.

Проведено порівнения розрахункових та фактігашх значень запи-ленності повітря. Встановлено, що у випадках, коли фактичні значення параметрів зрошування співпадають з розрахунковими, рівні запиленості повітрям відповідають натурним. Методика передана проектшш інститутам. ’ ’

; \ ВИСНОВОК

В дисертаційній роботі на основі теоретичних та експернменталышх досліджень вирішена наукова проблема прогнозування рівня запилен-ності повітря у виробках вугільних шахт на основі єдиного методичного підходу до питання ’творення пилу при різних виробничих процесах та вибору обезпилюючих заходів залежно від пилоспшрюгочих властивостей вугільного пласту.

На основі розроблених методів прогнозу рівнів запиленості повітря обтрушувана необхідність розробки нових способів та засобів боротьби з пилом, впровадження яких забезпечило поліпшення по пиловому фактору у.,іов праці, а також наукові основи по розрахунку рівнів запиле-

0 10 20 30 4» 0.*

Рисунок 5. Залежність сфенпншіості гідропригиічешія пилу піною від питомої витрати розчину піноствошовача:

ності повітря, вибору комплексу обезгшлгоючнх заходів на стадії складання проектів будівництва шахт, підготовки нових обріїв.

Основні наукові та практичні результати:

1. Вивчені закономірності створення пилових часток при веденні гірничих робіт у вугільних шахтах. Встановлена пропорційність пшіо-вих часток, що утворились, втратам енергії на зруйнування вугілля, при цьому доведено, що вугільні пласти характеризуються різним вмістом пилових часток у зруіінованому вугіллі при роботі, витраченої на зруйнування, близькій до нуля. Це дало можливість рекомендувати повнії показник - вміст пилових часток у зруйнованому вуї Іллі - в якості основного критерію оцінки пилових обставин при виїмці вугілля.

2. Експериментально доведено наявність кореляційного зв'язку між вмістом пилу у зруіінованому вугіллі та опором вугілля зруйнуванню різанням. На основі того, що зміна значень опору вуїілля зруі'шувашпо різанням у забої не виходить за межі значень цього показшіка для шах-топласта однієї марки вугілля, рекомендовано прпіімати середпі значення вмісгу пилу у зруіінованому вуїіллі в цілому для щахтопласта однієї марки вугілля. При цьому помилка одержаних результатів, в більшості випадків, не пq>elшщyє 30%.

3. Встановлений кореляційний зв'язок між рівнями запиленості повітря в очисних та примикаючих до них підготовчих виробках, що проводяться як по вугіллю, так і з присічкою бокових порід. Це пояснюється відповідністю кожному пласту визначених вміщуючих порід та приблизно одннаковнм вмІсгом вологи. На основі цього запропонований єдиний метод вибору обезпилюючих заходів як у очисних, так і у підгої овчнх виробках.

4. На основі рішення рівняння руху двохфазного потоку було встановлено, що у очисних забоях крутих пластів при русі вугілля по лаві частки набувають такої швидкості, при якій відбувається додаткове зруйнування часток та вимагається застосування заходів по запобіганню переходу знову створешшх пилових часток у зважений стан.

5. Встановлені закономірності зволоження вугільних пластів. Показано, що механічна міцність вугілля, прн інших рівних умовах, визначається пористістю та тріщішоватісло вугілля, ці властивості вугілля визначають зда листь вугільного пласту вміщати вологу. На основі вив-чеїшя ефективної пористості вугілля основних шахтопластів встановлені норми витрат рідини на зволоження - як різниця між сфек-тивною пористістю та об'ємом зовнішньої вологи у вугільному пласті. Запропоновані формули по розрахунку питомої виграти рідини для окремих шахтопластів залежно від ступенів метаморфізму вугілля та глибшої ведення гірничих робіт. Отримані результати включені в "Каталог оптимальних параметрів зволоження основних шахтопластів ... ".

6. Визначені основні шляхи підвищення ефективності нагнітання рідшій у пласт: запобігання гідророзриву пласту та збільшення швид-

кості проникності вугілля. Запобігання гідророзриву пласта досягнено за рахунок забезпечити відповідності темпу нагнітання рідини гідравлічній характеристиці пласту. Для реалізації цього була створена насосна установка для нагнітання рішиш у пласт з автоматичним підтриманням параметрів. Встановлена можливість закачувати у пласт рідини до 25 літрів на тону, що дозволило довести ефективність методу до 42%. Виконані дослідженій по гідроімпульсному нагнітанню рідини у пласт. Цей спосіб збільшує швидкість проникності пласту, що дозволяє на викидонебезпечішх пластах, де у якості запобігання викидів застосовується гідропушеиия, закачати необхідну для зниження запиленості повітря кількість рідини.

7. Запропонована нова технологія зволоження вугілля у масиві, при якій виключається створення тріщин у свердловині та витіку під дією капілярних сил рідини з вугільного масиву. Це досягається шляхом заповнення свердловини пористим пінополіуретаном для зміцнення її стінок.

Розроблена технологія способу, приведена його промислова перевірка, складено та затве^дЬю "Вказівки по технології зволоження вугілля'у масиві з попереднім заповненням свердловин (шпурів) пористим матеріалом Л

8. На основі рішення системи диференційних рівнянь розтікання рідини дається наукове обгрунтування параметрів зрошування (питома втрата, тиск рідійш).

Встановлено, що виділення пилу зі зруйнованої гірничої маси практично припиняється, якщо вся знову створена поверхня змочена рідиною. Розрахована поверхня зруйнованого вугілля та з врахуванням товщини плівки рідини, що утримується на цій поверхні, встановлені витрати рідшш-на гідрообезпилеїшя для вуїігшя різних марок (20-40л/т).

З підвищенням тиску рідини до 1,5-2,5 МПа запилецість повітря знижується, прй подальшому підвищеній тиску зашіленість зростає тому щс> не забезпечується подача рідини у всі місця створешш пилу із-за скорочення числа установлеїшх на комбайш зрошувачів. Оптимальний тиск рідинк - 1,2 МПа. Для забезпечення вказаних параметрів зрошування створені типові зрошувальні системи, промис-лові випробування яких показали можливість зниження запйлешіості повітря на 70-90%. Вимога до параметрів зрошення на добувних машинах ввійшли в "Нормативи по безпещ забійних машин, механізмів та агрегатів".

9. Досліджещ способи підвищенім ефективності зрошування шляхом подачі рідини у зону руйнування вугілля та зігиження ії температури (ковденсацшшій спосіб). Встановлено, що подача рідгаш під різець дозволяє досягнути підвищення ефективності зрошування до ?0-97% при вдвічі" меншій втраті рідини, ніж при розташуванні зрошувачів на корпусі машини. Вказана система зрошування була реалізована на комбайні 1ГШ-68. Визначена ефективність та область застосування конденса-

цішюго способу пригнічення пилу. Встановлена можливість додаткового зниження запиленості повітря до 20% у забоях з швидкістю руху повітря менше 1,0 м/с.

10. Науково обтрушувані основні вимоги до обладнання для забезпечення встановлених параметрів зрошування для виїмочних машин на крутих пластах. Створений комплекс обладнання зрошувальних систем комбайнів для крутих пластів, який містить зрошувальну насосну установку, рукава шахтні з малим подовженням, шлангопідбірішк, На основі шахтних досліджень встановлена можливість зниження запиленості повітря у вказаних умовах на 50-83%.

За результатами промислових випробувань комплекс обладнання зрошувальних систем прийнято до еєріііного виробництва.

11. Для підвищення ефективності гідрообезпилення при виі'мці крутих пластів запропонований спосіб пригнічення пилу піною. Іііна запобігає виділенню пилу як при зруйнуванні вугілля, так і при його транспортуванні в очисній виробці. На основі теоретичних досліджень по створенню, зруйнуванню піші та відносу її вентпгици'ішш струменем встановлені основні параметри способу пригнічення пилу піною (кратність піни, тнек та витрати рідини). Створено обладнання для пригнічення пилу піною та проведені його промислові випробування. Застосування гашо-пригнічення піною забезпечує зниження запішен-ності повітря в очисних забоях з комбайновою та щитовою виїмками на 80-85%, у забоях з молотковою виїмкою на 60-70%.

12. Доведена необхідність обезпилювання повїгря при переміщенні секцій кріплення на крутих пластах. Для одержання максимального ефекту необхідно застосування зрошення виробленого простору з одно-часшім відсмоктуванням запиленого повітря з робочого простору. Це забезпечується з допомогою водоповітряних ежекторів, які працюють при тиску 5-6 МПа. Створена система пилопригнічення кріплення КГУ, промислові випробування якого показали'його роботоспроможність. Вказана можливість додаткового зниження рівня заппленності повітря на 43-59%. За результатами випробувань система зрошування для кріплення КГУ прийнята до серійного випуску.

13. На основі вивчення процесів створення та виділення пнлу, а також досліджень по зниженню заппленності повітря розроблена методика оцінки пилових обставин при веденні гірничиих робіт у вугільних шахтах та визначення величини викидів у атмосферу. Використання методики дозволяє ще на стадії розробки проектів будівництва нових шахт, розкриття нових обріїв дати прогноз рівня запилеішості повітря та вибрати варіанти комплексу обезпилюючих заходів, що забезпечить максимальне зниження рівня запиленності повітря.

14. Основні результати роботи реалізовані у створенні та широкому впроваджегаїі у вугільних шахтах обладнання для боротьби з пилом, що забезпечує необхідні параметри гідрообезпилення. За результатами

досліджень розроблено та запроваджено ряд нормативних документів, що визначають порядок розробки та експлуатації засобів боротьби з пилом.

Основні наукові та практичні резуга,тати'роботи викладені у наступних публикаціях.:

1. Медведев Э.Н. Методика расчета с использованием компьютера параметров и эффективности обеспыливающих MqionprwTuñ. //"Уголь Украины", 1938, M>S.- .

2. Медведев Э.Н. Разработка способов увеличешш объема применения нагнетания жидкости в пласт и методов контроля увлажняемости угля. //Материалы международной конференции по борьбе с пылью в угольных шахтах (г. Алушта 22-27 сентября 1996 года). - Алчевск: Изд-во ДҐМИ. - С. 62-66.

3. Медведев Э.Н. Параметры увлажнения угольного массігоа для снижения запылённости воздуха. //Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах: Сб. науч. тр. МакНИИ. - Макеевка-Донбасс, 1996. - С. 133 -140.

4. Медведев Э.Н. К вопросу об оптимальном давлении жидкости при гидрообеспыливании. //Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. Сб. науч. тр. МакНИИ. -Макеевка-Донбасс, 1995. - С. 232 - 23?.

5. Медведев Э.Н. Снижение запылённости воздуха при работе кохі-

байиов с повышенной производительностью выемки. //Борьба с газом, пылыо и выбросами в угольных шахтах. Сб. статей МакНИИ, вып.8,-Макеевка-Донбасс, 1972.-С. 100-107. . ■

5. Руководство по борьбе с пылью и пылевзрывозащш а на угольных и слзіщевьіх шахтах. /И.Г. Ищук, Г.С. Забурдяев, ТА. Беломоцев,...

Э.Н. Медведев и лр. Изд. 3, перераб. и доп, - Кемерово, 1992, - 160 с.

7. Экономическая оценка создания и внедрения средсгв снижения концентрацій! пыли в шахтной атмосфере. //И.Г. Ищук, Э.Н. Медоедев, Б.И. Мягкий, А.З. Наймаков; Обзор /ЦНИЭИуголь. - М.; 1983, - 38 с.

8. Борьба с угольной и породной пылыо в шахтах. //П.М. Пеггрухин, Г.С. Гродель, Н.И.Жнляев,..., Э.Н. Медведев и др., 2-е изд., перераб. и доп., М., "Недра", 1981,-271 с.

9. Руководство río борьбе с пылыо в угольных шахтах. //Л.И. Гапанович, Л.И. Карагоднн, Ван Чжиаиь, Э.Н. Медведев и др., 2-е изд., перераб. и доп.; "Недра", 1979, - 319 с.

10. Гродель Г.С., Медведев Э.Н., Киреев А.М. Классификация угольных пластов по пылевому фактору и практическое использование её при решении вопросов обеспыливания в очистных забоях. //Борьба с газом,

пылыо и выбросами в угольных шахтах. Сб. статей МакНИИ, вып. 11, Макеевка-Донбасс, 1975. - С. 102 -106.

1Ь Изучение вопросов пылевыделения при выемке угля н разработка метода оценки угольных пластов по пылевому фактору. //Г.С.Гродель,

Э.Н. Медведев, И.Г. Ищук, Г.С. Забурдяев. "Борьба с силикозом", т. X, изд-во "Наука”, М.; 1977. -С. 12-16.

12. Совершенствование угольных комбайнов по пылевому фактору.

//Г.С. Гродель, А.П. Коренев, Б.М. Кривохижа, Э.Н. Медведев. /Горные машины и автоматика. Научно-техн. сб., вып.6 (111). "Недра", М.; 1969,

- С. .99-103. :

13. Гродель Г.С., Медведев Э.Н., Кривохижа Б.М. Возможности снижения запыленности воздуха при работе выемочных комбайнов на пологих пластах. Вопросы безопасности в угольных шахтах. Труды МакНИИ, том XX, "Недра". М.; 1969. - С. 170 - 180.

14. Гродель Г.С., Коренев А.П., Медведев Э.Н. Исследование кинематики вентиляциошшх потоков и распространение пыли в очистных забоях пологих пластов. //Безопасность труда в угольных шахтах. Труды МакНИИ, том ХХП. "Недра", М.; 1972.- С. 122-136.

15. Оценка выемочных комбайнов и комплексов по пылевому фактору. //Г.С. Гродель, А.П. Коренев, Э.Н. Медведев и др. /"Безопасность труда в угольных шахтах". Труды МакНИЙ, том ХХП, "Недра", М.; 1972.-С. 112-122.

16. Характеристика источников пыли в очистных забоях с узкозахватной выемкой угля. НГ.С. Гродель, А.П. Коренев, Б.М. Кривохижа,

Э.Н. Медведев. /Безопасность труда в промышленности. Труды МакНИИ том ХХП. М.; Недра, 1972. - С. 136-142.

17. Медведев Э.Н., Губский Ю.Н., Слесарев А.Д. Исследование пыле-выделения при работе новых исполнительных органов выемочных комбайнов. Борьба с газом, пылыо и выбросами в угольных шахтах. //Сб, статей МакНИИ, вып. 9, Макеевка- Донбасс, 1973, - С. 94-102.

18. Медведев Э.Н., Бобрицкий В.П., Лагышева Т.Г. Разработка ме-

тодики определения увлажняемое™ пластов каменных углей Донецкого бассейна. //Вопросы вентиляции, охлаждения воздуха, борьбы с пылью и контроль рудничной атмосферы в шахтах. Сб. науч. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс, 1981.-С.74-78' .

19. Медведев Э.Н., Бобрицкий В.П., Танасогло В.Г. Эффективность увлажнения угольного массива ‘насосными установками с автоматическим регулированием параметров нагнетания жидкости. //Способы и средства создания безопасных условий труда в шахтах. Сб. науч. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс,1984.-С.55-60.

20. Проблемы и перспективы предварительного увлажнения угольных пластов как метода снижения загрязнения шахтной атмосферы пневмоконнозоопасной пылью. /Родин A.B., Усов О.А., Медведев Э.Н., Бандурин В.И. Вентиляция шахт и рудников. Комфортность и безопасность атмосферы. Межвузовскиц сб. науч. трудов. ЛГИ, Ленинград

1988.-С. 51-54.

21. Повышение темпа нагнетания жидкости в массив в импульсном режиме. /Медведев Э.Н., Карпов Д.А., Родин А.В., Глущенко В.В. Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. Сб. науч. трудов МакНИИ Макеевка-Донбасс, 1990. -С. 128-133.

22. Медведев Э.Н., Карпов Д.А., Нелин Е.Н. Увлажнение угля в массиве с предварительным заполнением скважин пористым материалом. //Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. Сб. науч. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс, 1991. -С. 124-130.

- 23. Кашуба О.И., Медведев Э.Н., Карпов Д.А. Пути увеличения объёма предварительного увлажнения угольных пластов. Уголь Украины, 1997,№4. -С. 40-42. .

25. Кривохижа Б.М., Медведев Э.Н., Слесарев А.Д. Испытания типовых оросительных*систем угольных комбайнов. //Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное деяо. Реф. сб. № 6 (36), ЦНИЭИ-уголъ, М.; 1970. - С. 10-11.

26. Медведев Э.Н., Яремачепко П.П. К вопросу о пылеобразовашш н

нормах расхода воды на орошение при работе комбайнов. //Борьба с пылью, газом и рыбросами в угольных шахтах. Сб. статей МакНИИ, вып. 7. Макеевка-Донбасс, 1971. - С. 101-109. *

27. Медведев Э.Н., Коренев А.П., Яремаченко П.П. Исследование возможности повышения эффективности орошения при работе выемочных комбайнов с одновремещ1ЫМ снижением расхода вода. //Материалы XX1I1 Пленума Республиканской по борьбе с силикозом. "Наукова думка", Киев, 1972. - С. 69-75.

' 28. Гродель Г.С., Кривохнжа Б,М., Медведев Э.Н. Оросительное устройство с ашхронизатором для шнековых комбайнов. // "Уголь Укран-ны", 1975, № 12.-С! 42. ..

29. Медведев Э.Н., Коренев А.П., Смоляков В.З. Результаты исследования надёжности оросительных систем выемочных комбайнов. //"Вопросы аэрологии и борьбы с пылью на угольных шахтах и разрезах". Научи, сообщения ИГД им. А.А.Скочинского, вып.170,М.;1978.-С.55-58.

30. Исследование способов повышения надёжности оросителей. //Э.Н. Медведев, А.П; Коренев, Л.И. Скляров. Техника безопасности» ох-

рана труда и горноспасательное дело. Науч. техн. реф. сб. ЦНИЭИ-уюль, №8 (13), М,; 1978. - С. 15-18.

31. Совсршсипвованис методики испытании средств орошения на выемочных машинах. //Э.Н. Медведев, Г.С. Гродель, Ю.Н. Губскнн, А.Д. Слесврев. Техника безопасности, охрана труда.» горноспасательное дело. Научн.-техн.реф.сб./ЦШ1ЭИуголь,№7-8(146),М.; 1979.-С. 15-16.

32. Исследования надежности оросительных систем выемочных комбайнов. //А.П. Коренев, Э.Н. Медведев, В.З. Смоляков, Л.И. Скляров. Борьба с силикозом, т. XI, М.; Недра, 1982. - С. 46 -52.

33. Карпов Д.А., Медведев Э.Н. Влияние различных факторов на эффективность осаждения пыли конденсационным способом. //Способы и технические средства обеспечения безопасных и здоровых условии труда на угольных шахтах. Сб. научн. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс, 1989. - С. 75-80.

34. Карпов Д.А., Медведев Э.Н., Яковенко А.К. Определите эффективности конденсационного способа осаждения пыли. Уголь Украины,

1989,-№ 10.-С. 34-36.

35. Медведев Э.Н., Кашуба О.И. Установление расхода жидкости на гидрообеспыливание для углей разной стадии метаморфизма. //Способы и средства создания безопасных и здоровых условии труда в угольных шахтах. Сб. научн. трудов МакНИИ,Макеевка-Донбасс,1995.-С.222-226.

36. Медведев Э.Н., Кашуба О.И., Кузин В.А. Исследование эффективности конденсационного способа осаждения пыли. //Материалы международной конференции по борьбе с пылью в угольных шахтах (Алушта, 22-27 сентября 1996 г.). Алчевск. Изд-во ДГМИ, 1996. - С. 87-89.

37..Совершенствование методов борьбы с пылью и тепловыделениями в лавах при комбайновой выемке угля. //О.И.Кашуба, Э.Н. Медведев, А.К. Яковенко, В.М. Чнненов. Доклады 7 заседания Международного бюро по горной теплофизике (Болгария, Бургас 16-20 сентября 1996 г.). -С. 216-221.

38. Медведев Э.Н., Бобрицкий В.П., Скляров Л.И. Совершенствование оборудования для оросительных систем1 при комбайновой выемке крутых пластов. /Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело: Науч.-техн. реф. сб. /ЦНИЭИуголь, 1979, № 2. - С. 16-17.

39. Медведев Э.Н., Скляров Л.И., Бобрицкий В.П. Исследование и выбор параметров пылеподавления пеной в очистных за боях крутых пластов. /Охлаждение воздуха, борьба с пылью и выбросами в угольных шахтах. Сб. научн. трудов МакНИЙ, Макеевка-Донбасс, 1982. - С.31-35.

40. Промышленные испытания рукавов для забойных воздухо- и во-' допроводов. //Э.Н. Медведев, В.П. Бобрицкий, Л.И Скляров,

VÍ.IÍ. Шойхетман. Texjnnca безопасности, охрана труда и горноспасательное дело: Научн.-техн. ре<|>. сб. /Ц11 ИЭИуголъ, 1982, И> 2. - С.2-3.

41. Исследование возможности снижения запыленности воздуха при циговой выемке угля на крутых пластах Донбасса. //Э.Н. Медведев, \..П. КЬренев, Л.И. Скляров, В.П. Бобрннкнн. Техника безопасности, >храна труда и горноспасательное дело. Нлучн.-техн. реф. сб. ЦИИЭИугот.,1981,№7. - С. 6-8.

42. Медведев Э.Н., Скляров Л.И., Бобршцсий В.П. Выбор параметров iíí6oti,í оборудования для подавления пеной прн выемке крутых платов. //Техника безопасности, охрана труда п горноспасательное дело; тгуч.-техн. реф. сб./ЦПИЭНуголь, 1982, № 2. - С. 3-4.

43. Медведев ЭЛ1., Кобрицкнй В.П., Дубовой B.C. Оросительная на-осная установка УНШО с пневмоприводом: //"Горные машины и авто-lanuca"; Научн.-техн. реф. сб. ЛЦНИЭИуголь, М.; № 5. - С. 29-30.

44. Разработка технического задания па систему пыледеподавления геханизированной крепи КГУ. //Э.Н.Медведев, А.П.Корепев, Л.И.Скля-ов, В.Г. Танасогло. Техника безопасности, охрана труда и горноспаса-ельное дело; Научн.-техн. реф. сб. /ЦНИЭНуголь, 1983, № 5. -С. 9-10.

45. Медведе» Э.Н., Бобрицкиц В.П., Танасогло В.Г. Создание ороси-

ельной насосной установки с пневмоприводом для систем орошения омбайнов на крутых пластах. Вопросы вентиляции, охлаждения вохду-а, борьба с пылыо и контроль рудничной атмосферы п шахтах. Сб. на-чн. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс, 1983. - С. 67-73. '

46. Оптималыше параметры и схемы применения гидрообеспылнва-ия при нштойой.выемке крутых пластов Донбасса. //Э.Н. Медведев, L.n. Коренев, Л.И. Скляров, Г.Г. Васильев. Техника безопасности, ох-ана чруда и горноспасательное дело. Научи:-техн. реф. сб. ДНИЭИуголъ, 1983, № 1.- С. 12-13.

47. Разработка и внедрение технологических схем подавления пыли еной в очистных забоях крутых пластов. /Э.Н. Медведев, В.П. Бобриц-ий, Л.И. Скляров, В.Г. Танасогло. Создание безопасных условии труда

угольных шахтам .Сб. науч. трудов, МакНИИ, Макеевка-Донбасс, 985. - С. 37-46. - ' • .

48. Медведев Э.Н., Мягкий Б.И., Дубовой B.C. Пылеподавление пе-

он в очистных забоях на крутых пластах. Уголь Украины, 1985, № 5. С. 39-40. .

49. Медведев Э.Н., Коренев А.П., Танасогло В.Г. Резулттаты прнё-очных испытаний системы пылеподавления механизированной крепи 1я крутых пластов. Создание безопасных условий труда и угольных ахтах. Сб. научн. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс, 1986.-С.96-104.

50. Медведев Э.Н., Коренев А,П., Скляров Л.Й. Исследование пыле-выделения и разработка способа обеспьипшания воздуха при передвижке механизированной крепи в лавах крутых пластов. /Борьба с силикозом, т. ХП, М.; Наука, 1986. - С. 89-95.

51. Медведев Э.Н., НелинЕ.Н., Карпов Д.А. Обеспыливание воздуха в очистных забоях шахты им. 60-летия Октябрьской революции ПО "Донбассантрациг". //Способы и средства создания безопасных и здоровых услов1ш труда в угольных шахтах. Сб. научн. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс, - С. 126-130.

52. Бобров А.И., Кашуба О.И., Медведев Э.Н. Пути снижения температуры и запыленности воздуха. //Доклады 7 заседания Международного бюро по горной теплофизике (Болгария, Бургас, 16-20 сентября 1996г.).-С. 209-216.

53. Медведев Э.Н., Смоляков В.З. "Типовые технологические схемы применения средств борьбы с пылью при работе выемочных комбайнов". //Борьба с газом, пылью и выбросами в угольных шахтах. Сб. статен МакНИИ, вып. 11, Макеевка- Донбасс, 1975. - С. 91 -9.

54. Медведев Э.Н., Карпов Д.А., Лазаренко В.И. Разработка пакета прикладных программ доя персональных компьютеров по расчёту параметров обеспыливающих мероприятий. //Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. Сб. научн. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс, 1993. - С. 74-78.

55. Медведев Э.Н., Кащуба О.И. Выбор обеспыливающих мероприятий и расчет запыленности воздуха на стадии разработки проектов с использованием персональных компьютеров. //Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. Сб. научн. трудов МакНИИ, Макеевка-Донбасс. 1994. - С, 61-66.

56. A.C. № 622965, СССР, Ё21 1/00, Е21 5/00. Способы обеспыливания воздуха в очистных забоях. //Э.Н. Медведев, А.П. Коренев, Г.С. Гродёль. Заявлено 29.05.74. № 2030069/22-03, 05.09.78. Бюлл. № 33

57. A.C. № 620630, СССР, Е21 5/05. Форсунка //А.П.Коренев, Э.Н.

Медведев, Л.И. Скляров. Заявлено 27.10.76, № 2416385/22-0,3, опубл. 25.08.78. Бюлл. №31. ;

58. A.C. № 846762, СССР, Е21 5/00. Стенд для исследования пьиевы-деления из потока измельченного материала. У/Л.И. Скляров, А.П. Коренев, Э.Н. Медведев, В.П. Ковалев, А.П. Роготовский Заявлено 01.11.79, № 2840066/22-03, опубл. 15.07.81', Бюш1..№ 26.

59. A.C. № 1537834, СССР, Е21 5/02. Устройство регулирования и

блокировки системы орошения горных машин. //М.С. Мороз, В.И. Бандурин, Э.Н. Медведев, А.П. Коренев. Заявлено 17.11.82, 4328180/23-03, опубл. 23.01.90, Бюлл. № 3. -

60. A.C. № 1025902, СССР, E21, 5/04. Форсунка //А.П.Коренев, Э.Н. Медведев, Л.И. Скляров, В Д.-Лесин, В.А. Савельев, С.К. Махин. Заяв-аено 12.01.82, № 338557/22-03, опубл. 30.06.83. Бюлл. № 24.

61. A.C. № 11222834, СССР, Е21 5/04. Способы исследоваїпія пылеоб-разовання при движении измельченного материала и устройство для его осуществления. //А.П.Коренер, Э.Н. Медведев, Л.И. Скляров. Заявлено 23.04.82, №3431181/22-03, опубл. 07.11.84. Бюлл. №41.

62. A.C. № 1097803, СССР, Е21Д, 23/04. Секция мехашізіфозаішой крепи. //А.П. Коренев, Э.Н. Медведев, Л.И. Скляров, В.П. Фирсов, A.B. Шутько, А.Г. Москаленок. Заявлено 10.01.84, № 3535928/22-03, опубл. 15.06.84. Бюлл. № 22.

В опублікованих роботах авторові належить наступне: s' - основні ідеї, які складають бонову дисертаційної роботи, приведені у роботах [1-4]; у роботах [6-9] - розділи, що стосуються питань створення пилових часток, способів та параметрів гідрообезгашення;

- ідея та розробка теоретичних положень по створенню пилових час-

ток при зруйнувашгі вугілля, а також результати експериментальної перевірки приведені у роботах [10-11]; ■

- методика оцінки пиловиділення при різних виробничих процесах, а

також результати експериментальних досліджень у шахті приведені у роботах [12-! 7]; ■

-теоретичні Дослідження процесів зволоження вугільних пластів, розробка на цій основі пропозицій у технічні завдання по створешпо обладнання викладені у роботах [18-23]; .

- Теоретичні дослідження розтікання рідшш при зрошуванні зруйно-

ваного матеріалу, встановлення залежностей параметрів зрошуванім від різних фактррів та результати іпахтцої перевірки приведені у роботах [24-37]; ' • ' . . _ , - t

- дослідження пиловиділення при добуванні вугілля на крутих пла-

стах, дослідження по пригнічешпо пилу піною за цих умов та розробка на цін основі комплексу обладнання для гідрообезгщлення приведені у роботах [38-52]; : . •

- розробка методики розрахунку запилеішості повітря при різних виробничих процесах, результати одержання розрахункових та фактичних значень рівня запи£ениості повітря приведені у роботах [53-55],

зо

АННОТАЦИЯ

Э.Ь|. Медведев. Методы прогноза пылевой обстановки и разработка технических средств повышения эффективности обеспьшшания на угольных шахтах Украины. - Рукопись. .

Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук по специальности: 05.26.01 "Охрана труда". Донецкий Государствеїшьій технический уішверситет.Рс>Н£і^, 199$.

По результатам теоретических и экспериментальных исследовашш решена научно-техіппеская проблема прогнозирования уровня запылённости чоздуха в горных выработках угольных шахт на основе едапю-го методического подхода к вопросу образовашпо пыли при различных производственных процессах и выбору обеспьшшающих мероприятий в зависимости от свойств пласта. Обоснована необходимость разработки новых способов и средств борьбы с пылью, в частности, насосных установок для нагнетания жидкости в пласт с автоматическим регулированием параметров; типовых оросительных систем для выемочных маниш, в том числе оросительного устройства комбайна с подачей жидкости в зону резания; комплекса оборудования оросительных систем при механизированной выемке угля на крутых пластах; способ подавлешш пыли пеной и др. Широкое внедрение разработаішшх способов и средств борьбы с пылью обеспечило улучшение условий труда по пылевому фактору. Выполнена оценка уровней снижения запылённости воздуха при применешш разработанных способов и средств борьбы с пылью в различных горнотехнических условиях и на этой основе составлена методика расчёта уровней запылённости воздуха в горных выработках угольных шахт.

Ключевые слова: запылённость, воздух,'уголь, шахты, наука, прогноз, способы, средства, обеспыливание, нормативы, проекпіроваіше.

ABSTRAKt \

E.N. Medbedev. Methods to predict dust situation and develor technikal means of air dedusting improvemtnt Ukraiyian coal mines.

thesis for the dtgree of Doktor of Scitces (Engineering) in speciality 05.26.01 "Ladjur Safety". Donetsk State Technial University.po»fetsk,^8

A significant probem of predicting undergijung air dust levers has solven thejretically and experimentally on the basis of a common approach allowing for both the dust generation during various operations and the dust control

technologies chosendependig on seam propertits. Following from the prediction method the following water dust control measures are proposed: automatikaliy monitored pumps to inject water into seamsjstandardspajing systems for cofl-getting mfchines inciuding euttingarea sprayting;spraying facility for steep seams; fofm dustsuppressing, etc. Wide introdbction of the methds and meams developed to control dust enabled to improve labour safety. Dust level reduction has been estimated against the methods and means under various mining conditions with further development of methods to calculate underground air dustiness.

Key word: dust level, air, coal, mines, jcience, forecast, metods, dust control, standards, designing.

АНОТАЦІЯ ,

Медведев Е.М. Метода прогнозу пилових обставин та разробка технічних засобів підвищення ефективності обезпилення на вугільних тахтах Украіни. •

Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за спеціальнісстю: 05.26.01 "Охорона праці". Донецьктш державшій технічний університет, Донецьк, 1998.

На основі теоретчних та експериментальних досліджень роз'язана науково-технічна проблема пропіозувашія рівня запиленості повітря в • гірничих виробках вугільних шахт на основі єдиного методичного підходу до питання створення пилу при різних виробничих процесах та вибору обезпилюючих міроприємств в залежності від властивостей пласта. Обгрунтована необхідність нових способів та засобів боротьби з тілом, зокрема, насосних установок для нагнітання рідини в пласт з автоматичним регулюванням параметрів; типових зрошувальних систем для добувних машин, в тому числі зрошувального пристрою комбайну з подачею рідини в зону різання; комплексу усташгкувапня зрошувальних систем при механізованому видобутку вугілля на крутих пластах; подавления пилу піною та інше. Широке впровадження розроблешшх способів та засобів боротьби з пилом забеспечнло покращеїшя умов праці по пиловому фактору. Виконана оцінка рівній зниження запилеішости повітря при застосуванні розроблещшх способів та засобів, боротьби з пилом в різних гірнотехнічннх умовах і на цій основі складена методика розрахунку рівнів запиленності повітря в гірничих вир о бках вугільних шахт. . '

Ключові слова: запилеіпіість повітря, вугілля, шахти, наука, прогноз, способи, обезпилювання, нормативи, проектування.