автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Оценка эффективности системы вентиляции шахт Подмосковного бассейна

На п[ 'рукописи

КЛИМОВ Алексей Александрович

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ШАХТ ПОДМОСКОВНОГО БАССЕЙНА

Специальность 05.26.01 - "Охрана труда"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2000

Работа выполнена в Тульском государственном университете

'Научный руководитель - докт. техн. наук, проф. Н.М. Качурин, канд. техн. наук, доц. A.M. Лебедев

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. О.Н. Русак,

Ведущая организация - Институт проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН)

Защита диссертации состоится декабря 2000 года в часов на заседании диссертационного совета Д 063.47.06 в Тульском государственном университете по адресу: 300600, г. Тула, проспект Ленина, 92.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

канд. техн. наук Л. В. Прокофьев

Автореферат разослан "<2^ ноября 2000 г

Ученый секретарь диссертацио! совета докт. техн. наук, проф.

В.В. Ветров

И181-52-082^0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем охраны труда на горнодобывающих предприятиях является борьба с газом, пылью и высокими температурами при подземной добыче полезных ископаемых. Основным средством борьбы с этими вредностями является вентиляция горных выработок и ее доля составляет в настоящее время 80-90%. В связи с этим значительно возрастают требования к эффективности и надежности работы шахтных вентиляционных систем для создания и поддержания нормальных санитарно-гигиенических условий труда.

Благодаря работам ряда ученых и коллективов исследователей, проблема повышения эффективности работа шахтных вентиляционных систем, в настоящее время получила надежный теоретический фундамент. Однако, анализ фактического состояния вентиляционных систем на действующих шахтах и рудниках показывает, что значительное количество вентиляторов главного проветривания работают при низких значениях КПД, имеет место неустойчивая подача требуемого количества воздуха в шахтную вентиляционную сеть, так же остается актуальным вопрос утечек воздуха, подаваемого в шахтную сеть для проветривания.

От качества и непрерывности проветривания горных выработок в значительной мере зависит безопасность, а также производительность труда шахтеров. В тоже время процесс проветривания требует большого количества электроэнергии. На проветривание каждой шахты расходуется до 30% всей расходуемой ею электроэнергии. Большие энергетические затраты связаны с большими производительностями вентиляторных установок, а количество подаваемого в шахту воздуха в 3, в 3.5 раза больше, чем добывается угля. Большая энергоемкость вентиляционных установок предъявляет высокие требования, с одной стороны, к их правильной эксплуатации и работе в оптимальном режиме, а с другой стороны, к экономичности этих машин. Повышение их КПД только на 1% экономит многие миллионы киловатт-часов электроэнергии и миллионы рублей.

В результате обследования большого количества шахт было установлено, что внутришахтные утечки воздуха колеблются от 22,7% до 66,2% объема от поступающего в шахту воздуха.

Следовательно, проблема снижения энергоемкости проветривания шахт и оценка эффективности систем вентиляции по факторам безопасности и энергоемкости остается весьма актуальной, и дальней-

шие исследования в этом научном направлении являются актуальной научно-технической задачей.

Целью работы являлось установление новых и уточнение существующих закономерностей безопасной эксплуатации шахтных вентиляционных систем и работы вентиляторов главного проветривания (ВГП) на шахтные вентиляционные сети (ШВС) для разработки эффективных средств по снижению энергоемкости и повышению надежности проветривания шахт Подмосковного бассейна, обеспечивающих повышение уровня безопасности подземных горных работ.

Идея работы заключается в том, что эффективные средства по снижению энергоемкости и повышению надежности проветривания шахт Подмосковного бассейна, обеспечивающие повышение уровня безопасности подземных горных работ, основываются на адекватных математических моделях надежности функционирования системы вентиляции и взаимосвязи аэродинамических характеристик "ВГП-ШВС" с энергоемкостью процесса проветривания шахты.

Основные научные положепия, защищаемые автором, сформулированы в следующем виде:

- показатели уровня аварийности и безопасности системы "ВГП-ШВС", характеризуются критериями надежности функционирования данной системы с учетом внешних утечек воздуха через поверхностных комплекс вентиляционного ствола, образующих параллельную ветвь, аэродинамическое сопротивление которой можно технологически изменять;

- надежность системы "ВГП-ШВС" с высоким уровнем нормативной достоверности можно оценивать с использованием экспоненциального закона распределения отказов в системе;

- степенные полиномы аппроксимируют характеристики ВГП с высоким уровнем тесноты связи и позволяют обеспечить переход от графоаналитического анализа работы ВГП на ШВС к численным моделям с использованием стандартных методов вычислительной математики;

- эффективность мероприятий по снижению внешних утечек воздуха целесообразно оценивать по энергоемкости функционирования системы "ВГП-ШВС".

Новизна основных научных и практических результатов заключается в следующем:

произведено обобщение информации по схемам вентиляции шахт Подмосковного бассейна, и уточнено физическое происхождение внешних утечек воздуха и факторы влияющие на их интенсивность;

адаптирована модель оценки показателей уровня аварийности и безопасности на основе теории надежности к системе "ВГП-111ВС" и получены аналитические зависимости эксплуатационных характеристик вентиляторов;

усовершенствована методика определения подачи ВГП по его характеристикам в зависимости от изменения сопротивления шахтной сети из-за возникновения как внешних, так и внутренних утечек воздуха;

усовершенствована методика оценки функционирования системы "ВГП-ШВС".

Практическая значимость работы заключается в том, что установленные закономерности возникновения внешних утечек воздуха повышают достоверность прогноза распределения шахтного воздуха в выработках и дают возможность предварительного анализа воздухо-распределения при различных аварийных ситуациях и, таким образом, позволяют оценить их безопасность. Разработанная методика для анализа воздухораспределения в горных выработках позволяет оценить уровень безопасности газовой ситуации и существенно облегчить решение задачи газовой динамики. Математическое обеспечение задач прогноза воздухораспределения ориентировано на использование существующей базы данных и позволяет оценить эффективность применения различных способов и средств управления воздухораспределени-ем в шахте. Установленные закономерности позволяют оценивать эффективность мероприятий по борьбе с внешними утечками по фактору энергоемкости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

корректной постановкой задач исследований и квалифицированным применением классических методов математической физики, математической статистики и теории вероятностей и современных достижений вычислительной техники;

удовлетворительной сходимостью результатов прогноза с фактическими данными (отклонения не превышают 20%) и большим объемом вычислительных экспериментов;

значительным объемом базы данных по шахтным наблюдениям (газовоздушные съемки 11 шахт Подмосковного бассейна);

непротиворечивостью с фундаментальными физическими законами;

соответствием полученных результатов и установленных закономерностей с данными, полученными другими авторами и методами.

Внедрение результатов исследований. Основные научные и практические результаты диссертационной работы использованы при выполнении федеральной целевой программы "Интеграция", хоздоговорных и госбюджетных НИР Тульского государственного университета, а так же используются в учебном процессе для подготовки горных инженеров специалыюсти 0902.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на научных семинарах кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды ТулГУ (г. Тула, 19961999 гг.); ежегодных научно - практических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ (г. Тула, 1996-1998 гг.); 1-й Международной конференции "Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства" (г. Тула, 1996 г.); 2-й Международной конференции по экологическому образованию "Между школой и университетом" (г. Тула, 1996 г.); 1-й Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности "Наука и экологическое образование. Практика и перспективы" (г. Тула, 1997 г.); 2-й Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности "Поиск, оценка и рациональное использование природных ресурсов. Наука, практика и перспективы" (г. Тула, 1998 г.).

Публикации По результатам выполненных исследований опубликовано 10 статей.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из 5 глав, изложенных на 176 страницах машинописного текста, содержит 29 иллюстраций, 15 таблиц, список литературы из 109 наименований и приложения.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., профессору Э.М. Соколову за методическую помощь и поддержку при проведении научных исследований, а также к.т.н., доц. P.A. Ковалеву и всем преподавателям и сотрудникам кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды ТулГУ за большую организационную и методическую помощь.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Закономерности безопасной эксплуатации шахтных вентиляционных систем и работы вентиляторов главного проветривания (ВГП) на шахтные вентиляционные сети (ШВС) для разработки эффективных

средств по снижению энергоемкости и повышеншо надежности проветривания шахт изучались и продолжают изучаться научными школами Ушакова К.З., Бурчакова A.C., Медведева PI.И., Русака О.Н., Миле-тича А.Ф., Пилюка В.А., Логвинова В.П., Свешникова О.Г., Абрамова Ф.А. и др. Их исследования показывают, что устранение внешних утечек воздуха на шахтах и повышение эффективности функционирования системы "ВГП-ШВС" является актуальной задачей в обеспечении безопасного ведения работ на горных предприятиях. Однако эти вопросы не могут быть решены без знания законов и условий, определяющих изменения основных параметров вентиляционной сети во времени.

Анализ научных и практических результатов по теме исследований, цель и идея работы обусловили необходимость постановки и решения задач исследований.

1. Обобщить информацию по схемам вентиляции шахт Подмосковного бассейна, и установить физическое происхождение внешних утечек воздуха и факторы влияющие на их интенсивность;

2. Разработать методику аналитического представления характеристик ВГП и получить аналитические выражения для вентиляторов, применяемых в Подмосковном бассейне.

3. Разработать математическую модель шахтной вентиляционной сети и системы "ВГП-ШВС", с учетом влияния технологических средств по снижению внешних утечек воздуха.

4. Разработать методику численной реализации математических моделей, провести вычислительные эксперименты и оценить адекватность этих математических моделей.

5. Усовершенствовать методику оценки эффективности систем вентиляции шахт Подмосковного бассейна, используя показатели энергоемкости и надежности функционирования системы "ВГП-ШВС".

Обычно при проектировании вентиляции шахт утечки через резервные вентиляторы объединяют с утечками через надшахтное здание и принимают равными 10% от количества воздуха, необходимого для проветривания шахты. Многочисленные наблюдения на шахтах показывают, что в зависимости от способа герметизации вентиляционных стволов во многих случаях можно добиться наличия внешних утечек в данном пределе. Если увеличиваются внешние утечки воздуха, то производительность вентиляторов значительно возрастает, а количество воздуха, поступающего в шахту, резко уменьшается. Это не только ухудшает проветривание шахт, но и вызывает нерациональный расход электроэнергии.

В данной работе была произведена обработка режимов характеристик вентиляторов. Были вычислены корреляционные отношения определяющие адекватность математических моделей для характеристик вентиляторов ВЦ11М, ВОДЗО, ВОД16П, ВШЦ16, ВЦП 16, ВОД21, ВОД11П. Значения корреляционного отношения (Я), например, для вентилятора ВЦ11М приведен в табл. 1.

Для уменьшения подсосов "накоротко" (между вентилятором и атмосферой) устье вентиляционного ствола стремятся сделать герметичным, используя с этой целью различные сооружения и устройства. Наиболее распространенными из них являются:

металлические копры башенного, а также укосного либо безукосного типа с герметической обшивкой станка, герметическими шлюзами и разгрузочными площадками;

железобетонные копры башенного или другого типа с герметическими внутренними шахтами, шлюзами и помещениями;

надшахтные здания с укосными или безукосными копрами, которые герметизируются металлической обшивкой или железобетонными стенами;

железобетонные или другие перекрытия устья ствола, глухие или проходные.

Таблица 1

Значения корреляционного отношения для аналитических зависимостей

__характеристик вентилятора ВОД 16 П__

Характеристики вентилято ра

Мощность КПД Угол поворота лопаток

Угол Я КПД Я Угол Я

16712° 0,996 60 0,998 16712° 0,999

20715° 0,993 65 0,996 20715° 0,999

25719° 0,966 70 0,998 25719° 0,993

30723° 0,969 75 0,987 30723° 0,995

35727° 0,926 76 0,995 35727° 0,989

40731° 0,989 76 0,997 40731° 0,961

42736° 0,975 77 0,999 42736° 0,968

77 0,989

78 0,993

78 0,996

Где КПД - функция, описывающая коэффициент полезного действия при определенном углу поворота лопаток вентилятора; угол поворота лопаток - функция, описывающая характеристику угла поворота лопаток вентилятора; мощность - функция, описывающая мощность на валу вентилятора при определенных углах установки лопаток вентилятора; в - функция, описывающая границу устойчивой работы вентилятора; К - корреляционное отношение, показывающее сходимость результатов статистической обработки данных и данных, полученных путем визуального снятия с аэродинамических характеристик вентиляторов.

Необходимым условием решения проблемы надежности и эффективности функционирования шахтной вентиляционной системы (ШВС), является создание метода прогнозной оценки надежности и эффективности функционирования ШВС, позволяющего прогнозировать динамику состояния системы вентиляции. Очевидно, что такой метод должен базироваться на универсальных принципах моделирования, позволяющего учесть динамику всех влияющих факторов и таким образом обеспечить высокую степень адекватности используемой модели поведению реальной системы.

Технологический процесс проветривания шахты (ТППШ) сопровождается возникновением состояний, которые принято называть авариями.

Главной целью при изучении опасностей, свойственных той или иной подсистеме, является определение причинных взаимосвязей между исходными аварийными событиями, приводящими к аварийным состояниям ТППШ. При таком подходе целесообразно рассматривать ТППШ как совместное и взаимозависимое функционирование двух подсистем. Первая подсистема представляет собой вентилятор главного проветривания (ВГП). Вторая подсистема представляет собой шахтную вентиляционную сеть. Взаимосвязь подсистем показана на рис. 1.

При такой структуре ТППШ авария может развиваться только по двум схемам - отказ ВГП, а затем в подсистеме ШВС и наоборот. Следовательно, система ВГП-ШВС может находиться в двух возможных состояниях - это работоспособное и неработоспособное состояния. Под работоспособным состоянием будем понимать состояние, при котором значения параметров, характеризующих способность ВГП-ШВС выполнять заданные функции, находятся в пределах, установленных нормативно - технической или технологической документацией.

1

Рис.1. Структурно-функциональная схема системы "ВГП-ШВС"

Соответственно, под неработоспособным состоянием, подразумевается состояние ВГП-ШВС, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не находится в пределах, установленных указанной документацией.

Например, система вентиляции является неработоспособной, если основной параметр, характеризующий качество ее функционирования - количество воздуха, подаваемого в шахту, менее расчетной величины. Система ВГП-ШВС является восстанавливаемой системой, то есть ее восстановление после отказа, как правило, возможно и целесообразно. Но, с точки зрения, безопасности горных работ систему ВГП-ШВС следует рассматривать как невосстанавливаемую систему, так как это вносит определенный запас при оценке вероятности возникновения аварий, а также упрощает теоретический анализ.

Схема основных состояний и событий, характерных для невос-станавливаемой системы ВГП-ШВС, представлена на рис. 2. На этой схеме выделено также предельное состояние, при котором происходит полная потеря защитных свойств системы ВГП-ШВС. После попадания в предельное состояние может возникать авария при наличии инициирующего внешнего воздействия, следовательно, ТППШ объекта переходит в опасное состояние.

Разумеется, что при такой формализации объекта можно рассматривать с единых теоретических позиций любой конкретный техно-

логический объект. Это может быть очистной или подготовительный участок, угольная шахта или производственное объединение, угольный бассейн, а также угольная промышленность в целом.

Рис. 2. Схема основных состояний и событий системы ВГП-ШВС.

Тогда и показатели аварийности и безопасности рассматриваемого объекта должны количественно характеризовать свойства, определяющие надежность СОЖ и вероятность появления внешних инициирующих воздействий.

Показателем аварийности будет функция распределения аварий Р(г), а уровень безопасности характеризуется вероятностью Р случайного события, заключающегося в том, что продолжительность функционирования ТППШ без аварий Т меньше некоторого наперед заданного периода времени I:

F(t) = P(T<t) (1)

Эта вероятность рассматривается как функция времени во всем диапазоне возможных значений величины Т.

Так как Т не может быть отрицательно, то F(0)=0, а

lim F(t) = 1.

t->00

Эмпирическая функция распределения F(t) может быть задана следующим образом:

F*(t)=Ä. (2)

N*

График эмпирической функции распределения F*(t) представляет собой ступенчатую линию со скачками, кратными 1/N« в моменты возникновения аварий (см. рис. 3).

Так же существует непрерывная плотность распределения f(t) функционирования ТППШ до возникновения аварии

dt

Статистическое определение вероятности безаварийной работы

P*(t1) = l-Q*(t,) = [N*-N(t)]N-1 (3)

При оценке уровня безопасности функционирования ТППИ1 в качестве показателя безопасности иногда целесообразно использовать вероятность безаварийной работы P(tb t2) системы на интервале (t(, t2) при условии, что ТППШ безаварийно работала до момента t(. Пусть А и В - это события, выражающие безаварийную работу на интервалах (О, t]) и (tj, t2), тогда вероятность события AB, заключающегося в безаварийной работе на интервале (0,t2), будет

= Ш (4)

1 1 P(ti)

р«; р*(1)

1

Рис. 3. Примерный вид функции распределения аварий.

Наряду с функциями распределения аварий и безопасности следует использовать такую характеристику, как интенсивности возникновения аварий ^.(Х), которая определяется как условная плотность вероятности возникновения аварии того или иного вида в момент I при условии, что до этого аварии не возникали.

Условная вероятность безаварийного функционирования ТППШ на интервале (I, I + АО при условии, что в технологической системе не возникает аварии в момент I, определяется выражением (4)

= Ит {-[1 - Р(Ч, I + Л1)]А1-1} = — ^^ 1->0 РО) сИ

(5)

Зависимость (5) можно представить в виде:

(6)

из чего следует, что /.((:) > Г(I).

Интегрируя уравнение (5), получим

Р(0 = ехр[-|Х(с)ёт. О

(7)

Для статистического определения интенсивности возникновения аварий используется формула, являющаяся следствием соотношения (6)

Р*(1) ддо.-л«]

Функции Р(Т), ЙЮ, Р(С), Щ) полностью описывают случайную величину Т, которая представляет собой время безаварийной работы объекта. В то же время для решения практических задач прогноза уровня безопасности технологического процесса добычи угля и разработки графиков профилактических мероприятий конкретных видов аварий удобнее пользоваться величиной средней длительности безаварийной работы т, которая является математическим ожиданием случайной величины Т

00

1=М[Т]= ^(ОсК, (9)

О

Статистическое определение средней длительности безаварийной работы шахты осуществляется по формуле

Т* = Хчсм*,)-1, (10)

1=1

где ^ - время возникновения ¡-й аварии данного вида; N.1 - число аварий данного вида.

В качестве вспомогательных показателей уровня безопасности шахт можно использовать дисперсию и среднеквадратическое отклонение времени безаварийной работы:

00 00 0[Т] = М[(Т - т)2] = 10 - г)2ОДс11 = (0<к - т2; (11)

О О

а[т]={0[тГ5,

(12)

где D[T], ст [ Т ] - дисперсия и среднеквадратическое отклонение времени безаварийной работы шахты соответственно.

Разумеется, что изменение подачи ВГП и количества воздуха, поступающего в шахту, обусловлены колебаниями аэродинамических сопротивлений путей внешних утечек Ri и R3, а также аэродинамических сопротивлений канала вентилятора R2 и системы горных выработок R4. Следовательно, необходимо решить задачу естественного воз-духораспределения для вентиляционной сети с учетом взаимодействия с ВГП. Это поззолит получить в явном виде следующую систему уравнений:

hc=RcQ2 | ^hc=RcQ2

f(hn,Q,n,e)J hB =a + bQB+-Q^+dQ^ a + bQb + —QB + dQn - RcQc = 0 ;

Варьируя R, получим ряд:

Q => N = N(Q) = N[Q(R)]=> N = N(R)

где hc, hB - депрессия сети и давление, развиваемое ВГП соответственно даПа; Q - количество воздуха, м3/мин; т] - КПД ВГП; 9 - угол установки лопаток.

Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод, что быстрое и точное определение всех изменяющихся параметров (депрессия, сопротивление, количество воздуха, мощность на валу электродвигателя), при изменении одного из них, является важной задачей на шахтном предприятии.

Для нахождения выше перечисленных параметров, с помощью программного приложения "STATISTICA", была разработана методика определения депрессии при различных перепадах мощности на валу электродвигателя вентилятора из-за возникновения как внешних утечек воздуха, так и внутришахтных. Данная методика позволяет оценить адекватность и эффективность технических средств и мероприятий, направленных на улучшение процесса проветривания шахты.

Как известно, характеристику шахтой вентиляционной сети

о

можно выразить графически, исходя из условия H = RQ . Характеристики вентилятора также имеют графическое выражение (рис. 4). При наложении графиков шахтной сети на характеристику вентилятора оп-

ределяется рабочая точка вентилятора. Очевидно, что в данной точке депрессии шахтной вентиляционной сети и вентилятора будут совпадать. В результате была предложена новая методика определения мощности при колебании сопротивления шахтной вентиляционной сети.

Данные, полученные при помощи снятия параметров с характеристик вентиляторов были занесены в программное приложение "БТАТКТЮА". После чего были построены характеристики вентиляторов (рис. 4.) и найдены погрешности визуального снятия параметров. Затем на характеристики вентиляторов были наложены характеристики П шахт Подмосковного бассейна, что позволило определить минимальные и максимальные скачки депрессии на шахтах.

Обработка данных по характеристикам вентиляторов на "БТАЛБТГСА" позволила получить функции аналитических зависимостей количества воздуха и депрессии от угла поворота лопаток. Полученные уравнения выражались полиномом третьей степени (табл. 1).

Ь, даПа

Рис. 4. Характеристика вентилятора, где: пунктирные линии -характеристики, построенные по фактическим данным; непрерывные линии - характеристики, построенные с помощью аналитических зависимостей.

В результате решения уравнений типа были получены значения количества воздуха С! при различных сопротивлениях Я, выражающих промежуточные значения между максимальным и минимальным сопротивлением на одиннадцати шахтах Подмосковного бассейна. Где а, Ь, с, с1 - коэффициенты, полученные в результате численной обработки характеристик угла поворота лопаток вентилятора в "БТАШПСА".

Аналогичным образом были получены численные значения мощности на валу электродвигателя вентилятора в зависимости от различных сопротивлений вентиляционной сети, а затем функции, описывающие мощностные характеристики вентиляторов (табл. 2).

В результате обработки полученных данных, описанных выше, были построены семейства графиков, отображающих в одном случае зависимость количества воздуха в выработках от сопротивления, в другом случае зависимость потребляемой мощности от сопротивления.

При помощи программного приложения "БТАТ^ТЮА" были получены зависимости мощности от сопротивления сети №=N(11) и описаны полиномами третьей степени.

Таблица 2

Функции, описывающие мощностные характеристики _вентиляторов_

Вентилятор Функция Корреляционное отношение

вод 16П = 6,507 - 0,32511 + 0,012К2 + 0,027Я3 0,999

N¡5 = 8,764-0,713Р..+0,067112+0,027113

N25 = 11.599 -1,19511 - 0,03Я2 + 0,546Я3

N30 - 13,706-1,312*1 + 0,029Я2 + 0,0001К3

N35=17,127 - 3.024К. + 0,380Л2 - 0,000 III3

N40 = 20,092-3,84611 + 0,263Я2 -0,0001 И3

N42 =20,93-5,85311 + 28,569112 -147,729Я3

Вышеописанная обработка графических и численных данных позволяет наиболее быстро реагировать на изменение процессов в шахтной вентиляционной сети, не производя при этом сложных математических расчетов. Реализация вышеописанного алгоритма показала, что полученная зависимость N=N(11) дает возможность оценить эффективность применения различных способов и средств.управления возду-хораспределением в шахте с помощью стандартных методов вычислительной математики. Установленные закономерности позволяют оце-

нивать эффективность мероприятий по борьбе с внешними утечками по фактору энергоемкости.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы, реализованные в виде комплекса программных средств, использованы в ТулГУ при выполнении хоздоговорных и госбюджетных НИР.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе экспериментальных и теоретических исследований установлены новые и уточнены существующие закономерности безопасной эксплуатации шахтных вентиляционных систем и работы вентиляторов главного проветривания на шахтные вентиляционные сети, позволившие разработать эффективные средства оценки энергоемкости функционирования системы "ВГП -ШВС" и надежности проветривания шахт Подмосковного бассейна, обеспечивающие повышение уровня безопасности подземных горных работ, что имеет важное социальное значение для угольной промышленности России.

Основные научные и практические результаты диссертации сводятся к следующему:

1. Усовершенствована методика оценки эффективности систем вентиляции шахт Подмосковного бассейна, отличающаяся тем, что подача ВГП оценивается по его аналитическим рабочим характеристикам в зависимости от изменения сопротивления шахтной сети, обусловленного возникновением внешних и внутренних утечек воздуха. Обработка данных по характеристикам вентиляторов на "8ТАТ15Т1СА" позволила получить аналитические выражения кривых, отображающих зависимость количества воздуха и депрессии от угла поворота лопаток (корреляционное отношение для установленных закономерностей более 0,9).

2. Получены аналитические зависимости эксплуатационных характеристик семи вентиляторов главного проветривания, применяемых в Подмосковном бассейне, отличающиеся тем, степенные полиномы, аппроксимирующие характеристики ВГП с высоким уровнем тесноты связи, позволяют обеспечить переход от графоаналитического анализа работы ВГП на ШВС к численным моделям с использованием стандартных методов вычислительной математики.

3. Разработаны методические положения оценки эффективности технических средств борьбы с внешними утечками воздуха в вен-

тиляционной системе, позволяющие ранжировать предлагаемые мероприятия по фактору энергоемкости на основе прогнозируемого изменения аэродинамического сопротивления системы "ВГП - ШВС".

4. Адаптированы системные принципы оценки надежности технических объектов к условиям эксплуатации системы "ВГП - ШВС" на основе уточненных закономерностей возникновения функциональных отказов в системе и усовершенствована методика оценки показателей уровня аварийности и безопасности применительно к условиям Подмосковного бассейна. Доказано, что надежность системы "ВГП-ШВС" с высоким уровнем нормативной достоверности можно оценивать с использованием экспоненциального закона распределения отказов в системе.

5. Доказано, что показатели уровня аварийности и безопасности системы "ВГП-ШВС", характеризуются критериями надежности функционирования данной системы с учетом внешних утечек воздуха через поверхностный комплекс вентиляционного ствола, образующих параллельную ветвь, аэродинамическое сопротивление которой можно технологически изменять;

6. Выполнено обобщение информации по схемам вентиляции шахт Подмосковного бассейна, и установлено физическое происхождение внешних утечек воздуха и факторы влияющие на их интенсивность. Основные научные и практические результаты апробированы в учебном процессе Учебно-научного центра по рациональному природопользованию в Тульской области.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах:

1. Соколов Э.М., Качурин Н.М., Бакланов К.В., Солодков С.А., Нежданов И.В., Климов A.A. Теоретическая и практическая подготовка к изучению процессов газообмена горных предприятий с атмосферой. 2-я Международная конференция по экологическому образованию. Тула 1996.

2. Соколов Э.М., Качурин Н.М , Климов A.A. Внешние утечки воздуха и энергоемкость проветривания шахт как эколого-экономичсский фактор. 1-я Международная конференция по экологическому образованию. Тула 1996.

3. Желтиков Р.Г., Нежданов И.В., Копытцев С.П., Климов A.A. Прогнозные модели газообмена шахт с атмосферой как практическая основа для оценки экологического ущерба, наносимого угольными предприятиями Подмосковного бассейна. "Экология и общественность" Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию образования Тульского Областного общества охраны природы. Тула, 1997, 221 е., с. 92.

4. Климов A.A., Жслтиков Р.Г., Нежданов И.В., Копытцев С.П. Эко-лого-экономические аспекты энергоемкости проветривания и внешних утечек воздуха на шахтах. "Экология и общественность" Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию образования Тульского Областного общества охраны природы. Тула, 1997, 221 е., с.93.

5. Копытцев С.П., Климов A.A., Желтиков Р.Г., Нежданов И.В. Оценка интенсивности поглощения кислорода промплощадкой с экологической точки зрения. "Экология и общественность" Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию образования Тульского Областного общества охраны природы. Тула, 1997, 221 е., с.95.

6. Качурин Н.М., Ковалев P.A., Климов А.А Исследование технико-экономических аспектов энергоемкости проветривания шах Подмосковного бассейна. Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. Сборник научных трудов. Тула 1998.

7. Качурин Н.М., Ковалев P.A., Климов A.A., Пискунов О.М. Внешние утечки воздуха и оценка надежности проветривания шахт Подмосковного бассейна. Известия Тульского государственного университета. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности". Выпуск 5. Москва - Тула, 1999.

8. Климов A.A., Еганов В.М., Копытцев С.П., Нежданов И.В. Некоторые эколого-экономичсские аспекты энергоемкости проветривания шахт. Известия Тульского государственного университета. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности". Выпуск 5. Москва - Тула, 1999.

Подписано ь нечап. .¿'г. >у, ( I. Формат бумаги 60\К4 1/16. I>v«iaia типографски» № 2 Офсетная иечать. Усл. нсч. .1. (' . Усл. кр.-orr. { . Уч. шл. л. С' Т ираж .{( эй. Закат / •

Тульский государственный университет. 3(10600, i. Т ула, пр. Ленина, 92. 14-лакционно- издательский иеитр Тульскою государе! пенною университета. 300600, г. Тула, ул. Коллнна. 151

ВВЕДЕНИЕ.'.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.п

1.1. Общая характеристика внешних утечек воздуха в шахтах.

1.2. Показатели, характеризующие эффектив- * ность работы системы "ВГП-ШВС".

1.3 Общие технико-экономические показатели

Подмосковного бассейна.

1.4. Способы и устройства, обеспечивающие снижение внешних утечек воздуха в шахтах

Выводы*

Цепь, идея и задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ "ВГП-ШВС".

2.1. Методика исследования.

2.2. Режимы работы ВГП на вентиляционную сеть

2.3. Работа вентилятора на сеть. Характеристика и область промышленного использования вентилятора.

2.4. Энергоемкость проветривания шахт Подмосковного бассейна.

2.5. Факторы влияющие на интенсивность внешних утечек воздуха.

Выводы.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

СИСТЕМЫ "ВГП-ШВС".

3.1. Математическая модель вентилятора главного Проветривания.

3.2 Учет внешних утечек при анализе работы вентиляторов.

3.3. Физическая модель и математическое описание системы "ВГП-ШВС".

3.4. Анализ надежности подсистемы "вентиляционная сеть" при изменении подсосов в поверхностном комплексе вентиляционного ствола.

Выводы.

4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СНИЖЕНИЕ

ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОВЕТРИВАНИЯ ШАХТ ПОДМОСКОВНОГО

БАССЕЙНА.

4.1. Рациональные способы проветривания и схемы вентиляции. Технические показатели шахт, влияющие на аэродинамическое сопротивление ШВС и количество воздуха для проветривания.

4.2. Подача воздуха с помощью продольной перемычки в вентиляционном стволе.

4.3. Кольцевая воздушная завеса.

Выводы.!.

5. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ ТЕХНИЧЕСКИХ

СРЕДСТВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ СНИЖЕНИЕ ВНЕШНИХ УТЕЧЕК ВОЗДУХА. . .'.

5.1 Методика определения количества воздуха по характеристика^ вентилятора в завйси-мо'сти от изменения сопротивления шахтной сети из-за возникновения утечек-воздуха.

5.2. Выбор принципов управления и построения рациональной структуры АСУ ШВС.

5.3. Особенности ШВС как объектов управления.

5.4. Принципы построения систем управления ШВС.

5.5 Постановка общей задачи синтеза структур АСУ вентиляцией шахт Подмосковного бассейна.

Выводы.

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем охраны труда на горнодобывающих предприятиях является борьба с газом, пылью и высокими температурами при подземной добыче полезных ископаемых. Основным средством борьбы с этими вредностями является вентиляция горных выработок и ее доля составляет в настоящее время 80-90%. В связи с этим значительно возрастают требования к эффективности и надежности работы шахтных вентиляционных систем для создания и Поддержания нормальных санитарно - гигиенических условий труда.

Благодаря работам ряда ученых и коллективов исследователей, проблема повышения эффективности работы шахтных вентиляционных с.истем, в настоящее время получила надежный теоретический фундамент. Однако, анализ фактического состояния вентиляционных систем на действующих шахтах и рудниках показывает, что значительное количество вентиляторов главного проветривания работают при низких значениях КПД, имеет место неустойчивая подача требуемого количества воздуха в шахтную вентиляционную сеть, так же остается актуальным вопрос утечек воздуха, подаваемого в шахтную сеть для проветривания.

От качества и непрерывности проветривания горных выработок в значительной мере зависит безопасность, а также производительность труда шахтеров. В тоже время процесс проветривания требует большого' количества электроэнергии. Вентиляторные установки угольных и рудных шахт потребляют примерно 1.5% общего количества вырабатываемой электроэнергии, в т.ч. вентиляторные установки угольных шахт - 1%. На проветривание каждой шахты расходуется до 30% всей расходуемой ею электроэнергии. Большие энергетические затраты связаны с большими производительностями вентиляторных установок, а- количество подаваемого в шахту воздуха в 3, в 3.5 раза больше, чем добывается угля. Большая энергоемкость вентиляционных установок предъявляет высокие требования, с одной стороны, к. их правильной эксплуатации и работе в оптимальном режиме, а с другой стороны, к экономичности этих машин. Повышение их КПД только на 1% экономит многие миллионы киловатт-часов электроэнергии и миллионы" рублей.

В результате обследования большого количества шахт было установлено, что утечки воздуха колеблются от 22,7% до 66,2% объема от /поступающего в шахту воздуха [4, 5, 12, 43, 53, 58, 62] .

Следовательно вопрос снижения энергоемкости проветривания шахт остается актуальным, и дальнейшее его исследование . является актуальной научно-технической задачей.

Целью работы- являлось установление новых и уточнение существующих закономерностей безопасной эксплуатации шахтных вентиляционных систем и работы вентиляторов главного проветривания (ВГП) на шахтные вентиляционные сети (ШВС) для разработки эффективных средств по снижению энергоемкости и повышений надежности проветривания шахт Подмосковного бассейна, обеспечивающих повышение уровня безопасности подземных горных работ.

Идея работы заключается в том, что эффективные средства по снижению энергоемкости и повышению надежности проветривания шахт Подмосковного бассейна, обеспечивающие повышение уровня безопасности подземных горных работ, основываются на адекватных математических моделях надежности функционирования системы вентиляции и взаимосвязи аэродинамических характеристик "ВГП-ШВС" с энергоемкостью процесса проветривания шахты.

Основные научные положения, защищаемые автором, сформулированы в следующем виде:

- показатели уровня аварийности и безопасности системы "ВГП-ШВС", характеризуются критериями надежности функционирования данной системы с учетом внешних утечек воздуха через поверхностных комплекс вентиляционного ствола, образующих параллельную ветвь, аэродинамическое сопротивление которой можно технологически изменять;

- надежность системы "ВГП-ШВС" с высоким уровнем нормативной достоверности можно оценивать с использованием экспоненциального закона распределения отказов в системе;

- степенные полиномы аппроксимируют характеристики ВГП с высоким уровнем тесноты связи и позволяют обеспечить переход от графоаналитического анализа работы ВГП на ШВС к численным моделям с использованием стандартных методов вычислительной математики;

- эффективность мероприятий по снижению внешних утечек воздуха целесообразно оценивать по энергоемкости функционирования системы "ВГП-ШВС".

Новизна основных научных и практических результатов заключается в следующем: произведено обобщение информации по схемам вентиляции шахт Подмосковного бассейна,- и уточнено физическое происхождение внешних утечек воздуха и факторы влияющие на их интенсивность; адаптирована модель оценки показателей уровня аварийности и безопасности на основе теории надежности к системе "ВГП-ШВС" и получены аналитические зависимости эксплуатационных характеристик вентиляторов; ч., ■ .-И.,.--'.":. /V усовершенствована методика определения подачи ВГП по его характеристикам в зависимости от изменения сопротивления шахтной сети из-за .возникновения как внешних, так и внутренних утечек воздуха; усовершенствована методика оценки функционирования системы "ВГП-ШВС"/.

Практическая значимость работы заключается в том, что установленные закономерности возникновения внешних утечек воздуха повышают достоверность прогноза распределения шахтного воздуха в выработках и дают возможность предварительного анализа воздухо-распределения при различных аварийных ситуациях и, таким образом, позволяют оценить их безопасность. Разработанная методика для анализа воздухораспреде-ления в горных выработках позволяет оценить уровень безопасности газовой ситуации и существенно облегчить решение задачи газовой динамики. Математическое обеспечение задач прогноза воздухораспределения ориентировано на использование существующей базы данных и позволяет оценить эффективность применения различных способов и средств управления воздухораспределе-нием в шахте. Установленные закономерности позволяют оценивать эффективность мероприятий по борьбе с внешними утечками по фактору энергоемкости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: корректной постановкой задач исследований и квалифицированным применением классических методов математической физики, математической статистики и теории вероятностей и современных достижений вычислительной техники; удовлетворительной сходимостью результатов прогноза с фактическими данными (отклонения не превышают 20%) и большим объемом вычислительных экспериментов ; значительным объемом базы данных по шахтным наблюдениям (газовоздушные съемки 11 шахт Подмосковного бассейна); непротиворечивостью с фундаментальными физическими законами; соответствием полученных результатов и установленных закономерностей с данными, полученными другими авторами и методами.

Внедрение результатов исследований. Основные научные и практические результаты диссертационной работы использованы при выполнении федеральной целевой программы "Интеграция", хоздоговорных и госбюджетных НИР Тульского государственного университета, а так же используются в учебном процессе для подготовки горных инженеров специальности 0902.

Внедрение результатов исследований. Основные научные и практические результаты диссертационной работы использованы при выполнении федеральной целевой программы "Интеграция", хоздоговорных и госбюджетных НИР Тульского Государственного Университета, а так же используются в учебном процессе для подготовки горных инженеров специальности 0902.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на научных семинарах кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды ТулГУ (г. Тула, 1996-1999 гг.); ежегодных научно - практических конференциях профессорско -преподавательского состава ТулГУ (г. Тула, 1996-1998 гг.); 1-й Международной конференции "Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства" (г. Тула, 1996 г.); 2-й Международной конференции по экологическому образованию "Между школой и университетом" (г. Тула, 1996 г.); 1-й Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности "Наука и экологическое образование. Практика и перспективы" (г. Тула, 1997 г.); 2-й Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности "Поиск, оценка и рациональное использование природных ресурсов. Наука, практика и перспективы" (г. Тула, 1998 г.);"Известия Тульского Государственного Университета", серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности", выпуск 5(Москва-Тула 1999 г.).

10

Публикации По результатам выполненных исследований опубликовано 10 статей.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из 5 глав, изложенных на 17 6 страницах машинописного текста, содержит 29 иллюстраций, 15 таблиц, список литературы из 109 наименований и приложения.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., профессору Э.М. Соколову за методическую помощь и поддержку при проведении научных исследований; к. т.н., доц. P.A. Ковалеву а также всем преподавателям и сотрудникам кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды за большую организационную и методическую помощь.

Выводы

1. Усовершенствована методика оценки эффективности систем вентиляции шахт Подмосковного бассейна, отличающаяся тем, что подача ВГП оценивается по его аналитическим рабочим характеристикам в зависимости от изменения сопротивления шахтной сети, обусловленного возникновением внешних и внутренних утечек воздуха. Обработка данных по характеристикам вентиляторов на "STATISTICAL позволила получить аналитические выражения кривых, отображающих зависимость количества воздуха и депрессии от угла поворота лопаток (корреляционное отношение для установленных закономерностей более 0,9).

2. Получены аналитические зависимости эксплуатационных характеристик семи вентиляторов главного проветривания., применяемых в Подмосковном бассейне, отличающиеся тем, степенные полиномы, аппроксимирующие характеристики ВГП с высоким уровнем тесноты связи, позволяют обеспечить переход от графоаналитического анализа работы ВГП на ШВС к численным моделям с использованием стандартных методов вычислительной математики.

3. Разработаны методические положения оценки эффективности технических средств борьбы с внешними утечками воздуха в вентиляционной системе, позволяющие ранжировать предлагаемые мероприятия по фактору энергоемкости на основе прогнозируемого изменения аэродинамического сопротивления системы "ВГП - ШВС".

4. Адаптированы системные принципы оценки надежности технических объектов к условиям эксплуатации системы "ВГП - ШВС" на основе уточненных закономерностей возникновения функциональных отказов в системе и усовершенствована методика оценки показателей уровня аварийности и безопасности применительно к условиям Подмосковного бассейна. Доказано, что надежность системы "ВГП-ШВС" с высоким уровнем нормативной достоверности можно оценивать с использованием экспоненциального закона распределения отказов в системе.

5. Рассмотрена оригинальная техническая структура АСУ ШВС, включающая в себя подсистемы: адаптации, идентификации и прогнозирования технологических параметров шахтной атмосферы и состояния образования ШВС; логического управления технологическим и организационно-производственным процессами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование различных способов оценки снижения, энергозатрат на проветривание, применительно к условиям Подмосковного бассейна указывает на • актуальность данной работы. Непроизводительные затраты на проветривание (как показал анализ фактического состояния проветривания на многих шахтах Подмосковного бассейна) достигают большой величины, поэтому оценка эффективности систем вентиляции по факторам безопасности и энергоемкости остается весьма актуальной.

В диссертационной работе на основе экспериментальных и теоретических исследований установлены новые и уточнены существующие закономерности безопасной эксплуатации шахтных вентиляционных систем и работы вентиляторов главного проветривания на шахтные вентиляционные сети, позволившие разработать эффективные средства оценки энергоемкости функционирования системы "ВГП - ШВС" и надежности проветривания шахт Подмосковного бассейна, обеспечивающие повышение уровня безопасности подземных горных работ, что имеет важное социальное значение для "угольной промышленности России.

Основные научные и практические результаты диссертации сводятся к следующему:

1. Усовершенствована методика оценки эффективности систем вентиляции шахт Подмосковного бассейна, отличающаяся тем, что подача ВГП оценивается по его аналитическим рабочим характеристикам в зависимости от изменения сопротивления шахтной, сети, обусловленного возникновением внешних и внутренних утечек воздуха. Обработка данных по характеристикам вентиляторов на "ЗТАТЧБИСА" позволила получить аналитические выражения кривых, отображающих зависимость количества воздуха и депрессии от угла поворота лопаток (корреляционное отношение для установленных закономерностей более 0,9).

2. Получены аналитические зависимости эксплуатационных характеристик семи вентиляторов главного проветривания, применяемых в Подмосковном бассейне, отличающиеся тем, степенные полиномы, аппроксимирующие характеристики ВГП с высоким уровнем тесноты связи, позволяют обеспечить переход от графоаналитического анализа работы ВГП на ШВС к численным моделям с использованием стандартных методов вычислительной математики.

3. Разработаны методические положения оценки эффективности технических средств борьбы с внешними утечками воздуха в вентиляционной системе, позволяющие ранжировать предлагаемые мероприятия по фактору энергоемкости на основе прогнозируемого изменения аэродинамического сопротивления системы "ВГП - ШВС".

4. Адаптированы системные принципы оценки надежности технических объектов к условиям эксплуатации системы "ВГП - ШВС" на основе уточненных закономерностей возникновения функциональных отказов в системе и усовершенствована методика оценки показателей уровня аварийности и безопасности применительно к условиям-: Подмосковного бассейна. Доказано, что надежность системы "ВГП-ШВС" с высоким уровнем нормативной достоверности можно оценивать с использованием экспоненциального закона распределения;: отказов в системе.

5. Доказано, что показатели уровня аварийности и безопасности системы "ВГП-ШВС", характеризуются критериями надежности функционирования данной системы с учетом внешних утечек воздуха через поверхностный комплекс вентиляционного ствола, образующих параллельную ветвь, аэродинамическое сопротивление которой можно технологически изменять;

6. Выполнено обобщение информации по схемам вентиляции шахт Подмосковного бассейна, и установлено физическое происхождение внешних утечек воздуха и факторы влияющие на их интенсивность. Основные научные и практические результаты апробированы в учебном процессе Учебно-научного центра по рациональному природопользованию в Тульской области.

1. Абралиев Д.В. Разработка методов устойчивой подачи требуемого количества воздуха в шахту. / Карагандинский политехнический институт. - Караганда, 1987.- 25 стр.

2. Абрамов Ф.А., Полежай В.М., Светличный В.П. и др. Применение обтекателей шахтных расстрелов в стволах рудников Криворожского бассейна. "Горный журнал", 1971, №6. 3. Абрамов Ф.А. Рудничная аэрогазодинамика. М., "Недра", 1972.274 с.

3. Алыменко Н.И., Минин. В.В. Метод и средства контроля за утечками воздуха через надшахтные здания . "Совершенствование разработки соляных месторождений" . . Пермскии политехнический институт. Пермь, 1990. . .

4. Алыменко Н.И., Минин В.В., Папулов Л.М. Снижение внешних утечек^ воздуха на рудниках и шахтах. "Горный журнал", 1994, №6.

5. Афанасьев М.М. Герметизация устья вентиляционного ствола, оборудованного клетевым подъемом. "Горный журнал", 1967,-№8'.

6. Аршава В.Г., Теличко В.В. и др. Использование пенопласта для улучшения проветривания шахт. "Безопасность труда в промышленности", 1971 №4.

7. Бабак Г.А., Клепанов И.В. Исследование и разработка шахтных вентиляторных установок. "Уголь", 198 4, №4.

8. Бабак Г.А., Левин Е.М., Пак В.В., Элементы шахтных вентиляционных установок главного проветривания. М.; Недра, 1972. 264 стр.

9. Бабак Г.А., Пак В.В. Отклик на статью А.Г. Бычкова и И.Л. Локшина "Пути усовершенствования шахтных вентиляторных установок с центробежными вентиляторами". "Уголь", 19 61, №6.

10. Бабкин H.H. Влияние внешних утечек на подачу воздуха в шахту и удельный расход мощности. "Известия ВУЗов. Горный журнал.", 1960, №9.

11. Бедим В.Г., Власов; В.Д. Метод определения производительности главных вентиляционных устройств при устранении, внешних утечек. "Уголь", 1976, №5.

12. Бедим В. Г., Власов В,. Д., Пискунов Ö.M. Снижение потерь давления в нагнетательных установках главного проветривания. Торный журнал", 1977, №12.

13. Бедим В.Г., Кузнецов Е.А., Пискунов О.М. Опыт эксплуатации листовых лопаток рабочих колес осевых -вентиляторов главного проветривания. "Горные машины и автоматика", 1974, №8.

14. Бедим В.Г. Определение оптимальных параметров главных вентиляторных установок. "Уголь", 1984, №1.

15. Богатов И.В., Спивак В.А. Опыт работы вентиляторов главного проветривания с поворотными закрылками. "Уголь", 198 6, №5.

16. Бондаренко А.Д. Повышение экономичности вентиляторов главного проветривания. "Уголь Украины", 1969, №6.

17. Брославский Ф.О. Герметизация скипового вентиляционного ствола при высокой депрессии. Углетех-издат, 1954.

18. Ващенко B.C., Мацеев В.Г., Никитин И. П. и др. Повышение эффективности вентиляции шахт. М.: "Недра", 1977, 206 с.

19. Волощенко Н.И. Экономия энергоресурсов в угольной промышленности. "Уголь", 1985, №10.

20. Гимельштейн Л.Я. и др. Развитие и совершенствование новых компоновок'шахтных вентиляторных установок в ассоциации "Ленинскуголь". "Уголь",''1392, №9.

21. Гимельштейн Л.Я.', Фрейдлих И.О., Быков Ю.И. Развитие новых высокоэффективных схем компоновки -главных вентиляторных установок шахт. "Уголь", 1992, №5

22. Деменкова K.M., Беляева Л.С. и др. Пенопла-сты для шахт. "Безопасность труда в промышленности", 19 91, №5.

23. Дзидзигури A.A. Использование утечек воздуха для улучшения работы осевых вентиляторов. "Уголь", 1951, №11.

24. Дудин Ю.И. Состояние каналов вентиляционных установок. "Безопасность труда в промышленности",1991, №8.

25. Дудин Ю.И. Состояние каналов вентиляционных устройств. "Безопасность труда в промышленности",1992, №8.

26. Делийский В.А. Аэродинамическое качество вертикальных стволов шахт объединения Луганскуголь. "Уголь Украины", 1993, №8.

27. Делийский В.А., Кирин P.C. Влияние аэродинамических параметров стволов на эффективность вентиляции шахт. "Уголь", 1994, №3.

28. Долинский В.А., Кривцун Г.П. Аэродинамические характеристики глубоких стволов рудников Норильского ГМК. Торный журнал", 1990, №12.

29. Заглубление вентиляционных установок главного проветривания с осевыми вентиляторами. "Уголь", 1994, №12.

30. Золочевский A.A., Морачковский O.K., Манец И.Г. Применение стеклопластика для противокаррозий-ной защиты и ремонта обшивки надшахтного копра. "Уголь", 1986, №7.

31. Зымалев Г.С., Хивренко А.Ф., Редьков И. А. Пути снижения затрат на вентиляцию шахт. "Горный журнал", 1965, №12.

32. Иванов В. В. Перспективы развития шахтных вентиляторов. "Уголь Украины", 1991, №10. '

33. Капышев В.Н. Определение надежности шахтных вентиляционных систем по фактору аэродинамическогостарения шлюзов. "Проблемы аэрологии горных предприятий", М., 1993.

34. Карпов A.M., Криворучко A.M., Кара В.В. и др. Герметизация пенополиуретаном вентиляционных перемычек на шахте №4-21. "Безопасность труда в промышленности", 1971, №3.

35. Клебанов Ф.С. Вентиляция и проблема взрыво-опасности угольных шахт. "Уголь", 1992, №12.

36. Клебанов Ф.С., Карагодина Э.В. Пути уменьшения энергоемкости шахтных вентиляционных систем. "Уголь", 1985, №10. ;

37. Клебанов .Ф.С., Карагодина Э.В. Выбор обобщенных показателей качества, шахтных вентиляционных систем. "Уголь" 1985, №3. . 'Л : r - '

38. Клико В.Г., Чудаков П.Ч., Зуб М.П. Исследо- < вание работы вентиляторных установок главного проветривания. "Известия . ВУЗов.: Горный- журнал", 1961, / №11 . : л'

39. Ковалевская В.И., Пак В.В. Повышение нагру-женности шахтных центробежных вентиляторов. "Известия ВУЗов. Горный журнал", 1991, №3.

40. Ковалевская В.И., Фомин В.Е., МиляевА.В., Дейнега В.И. О рациональном использовании электроэнергии вентиляторами главного проветривания. "Уголь Украины", 1985, №12.

41. Левин Е.М., Сысоев В.П., Мариновский Э.С. и др. Опыт повышения эффективности действующих установок главного проветривания с осевыми вентиляторами на угольных шахтах. М., ЦНИЭИуголь, 1973 31 с.

42. Лебедев В.И., Болбат Е.И. Определение утечеквоздуха через перемычки. "Уголь", 1983, №7.

43. Лидин Г.Д. Рудничная аэрология и безопасные условия труда в шахтах. М.: "Недра", 1969 142 с.

44. Макаров В.Н., Кутеев В.И. Научно-технические основы разработки блочно-модульной конструкции вентилятора ВОМ-18. "Уголь", 1994, №4.

45. Макаров В.И., Кутаев В. И. и др. Научно-технические основы разработки блочно-модульной конструкции вентилятора ВОМ-18. "Уголь", 1993, №4.

46. Малахов В.Е. Борьба с утечками воздуха в надшахтных зданиях. "Безопасность труда в промышленности", 1959, №6.

47. Маляревский В.М. Некоторые пути снижения себестоимости вентиляции угольных шахт Карагандинского бассейна. "Известия ВУЗов. Горный журнал", 1972, №5.

48. Мариновский Э.С. О снижении подсосов воздуха в шахтных вентиляторных установках главного проветривания. "Уголь Украины", ,1962, №б.

49. Медведев И. И., Фомичев В.И. Вентиляция шахт и рудников. Л.: ЛГИ, 1983,-101 с.

50. Медведев Б.И., Кременчутский" Н. Ф., Окринник А.Н. Исследование воздушной завесы как средства борьбы с утечками воздуха через надшахтные здания стволов. "Известия ВУЗов. Горный журнал", 1965, №6.

51. Милетич А.Ф. Утечки воздуха и их расчет при проветривании шахт. М.■: Недра, 1968.-146 с.

52. Милетич А.Ф., Пилюк В.А., Логвинов В. П., Свешников О.Г. Пути снижения внешних утечек воздуха на шахтах Никопольского марганцевого бассейна. "Известия ВУЗов. Горный журнал", 1972, №8.

53. Милетич А.Ф., Фролов H.A. Исследование влияния утечек воздуха на работу вентиляторов методом электрического моделирования. "Уголь Украины", 19 61, №3 .

54. Миронов Л.Ф. Вентиляционная установка ВЦ-31, 5М2 с вращающимся переключателем потока. "Уголь Украины", 1993 №10.

55. Михеев И.И., Косенков Е.Д., Белецкий Б.Ф. Пути повышения герметизации надшахтных зданий и сооружений. М.: Недра, 1971 -48 с.

56. Мохирев H.H., Захаров Н.И.,Трофимов H.A. Расчет аэродинамического сопротивления вертикальных стволов 'калийных рудников. "Известия "-ВУЗов. Горный журнал", 1995 №1.

57. Мохирев H.H., Папулов JI.M. Проветривание калийных рудников. "Безопасность труда в промышленности", 1990, №9.

58. Мясников A.A. Вентиляционные сооружения в. угольных шахтах. М.: "Недра", 1983 270 с.

59. Нестеров Ю.Н., Колеватов П.А. Пенополиуретан для герметизации вентиляционных . .сооружений, "Безопасность труда в промышленности", 1991, №10.

60. Нырцев М.П. .Борьба с утечками воздуха на шахтах комбината "Донецкуголь ", ,г "Уголь " , 1951 №3.

61. Ошмянский И. Б. Зависимость вентиляционных параметров шахт от величины подсосов воздуха с поверхности. Сб. научных трудов КГРИ. М., Госгортехиз-дат, 1966, вып. 1 (XXVI).

62. Пак B.C., Бабак Г.А., Пак В.В. Об экономиче-' ской эффективности шахтных вентиляторов. В сб. "Вопросы горной механики", №17, "Недра", 1967.

63. Пак В.В., Щукина О.Я. Аэродинамический расчет рабочих колес тяжелонагруженных шахтных центробежных вентиляторов. "Известия ВУЗов. Горный журнал", 1994, №3.

64. Панов Н.С., Вешницкий А.И., Веретенник В.Н., Усов Н.П. Новые приборы для измерения параметров вентиляционных потоков шахт и решения практическихзадач рудничной вентиляции. Торный журнал", 1992, №9.

65. Петров H.H. Методы решения задач и создание технических средств рудничной вентиляции. "Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых", 1994, №2. .V

66. Петров Н. Н. и др. Моделирование проблем рудничной аэрологии. "Физико-технологические.проблемы разработки полезных ископаемых", 1992, №2.

67. Пискунов О.М. Пути уменьшения■энергоемкости шахтных вентиляционных систем. Реферат.

68. Плахтыря Н.Я. Выбор критерия оптимальности при определении эффективности производства на горнорудных предприятиях. "Горный журнал", 1983, №12.

69. Попов В.Б.' Об аэродинамике выработанного пространства при отработке угольного пласта. "Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых", 1990, №6.

70. Прокофьев В.П. Пути увеличения экономичности главных вентиляторных установок на рудниках цветной металлургии. Торный журнал", 19 61, №3.

71. Развитие новых высокоэффективных схем компоновки главных вентиляторных установок шахт. "Уголь", 1992, №5.

72. Раскин И. А. Вопросы экономичности шахтных вентиляторов. "Уголь Украины", 1962/*№12.84. 5 Руководство по повышению герметичности шахтных воздухораспределительных устройств. Харьков, 1976 84 с.

73. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. М., "Недра", 1975 238 с.

74. Сальников В.Н., Пальчик Д.А., Переверзев И. П. Герметизация вентиляционных перемычек пенополиуретаном. "Уголь Украины",- 1985, №4.

75. Спивак В.А., Ковалевская В.И. О снижении величин утечек воздуха в вентиляционных установках. "Уголь", 1972, №3.

76. Сташенко В.А. Снижение показателей удельного энергопотребления шахтных центробежных вентиляторов главного проветривания. "Уголь", 1992, №"7.

77. Суханов В.В., Путилина О.Н., Шубина Л. Я. Синтетические материалы для герметизации вентиляционных сооружений на шахтах. "Б.Т.П", 199-0, №11.

78. Суханов В. В. Синтетические материалы для герметизации вентиляционных сооружений на шахтах. "Безопасность труда в промышленности", 1990, №11.

79. Талапкерев А.Ш., Преображенская Е.И., Устинов A.M. Способы улучшения вентиляции и дегазации в шахтах карагандинского бассейна. "Уголь", 19-70, №6.

80. Тимухин С.А., Евсеев A.B., Белов C.B. "Известия ВУЗов . Горный журнал", 1995 №2.

81. Ушаков В.К. Моделирование надежности и эффективности функционирования ШВС. "Известия высших учебных заведений. Горный журнал", 1991, №6.

82. Ушаков К.Е. Проблемы аэрологии горных предприятий: 90-летию профессора А.И. Ксенофонтовой посвящается.: Сб. науч. тр. М.Г.Г.У. М., 1993.-102 с.

83. Ушаков К.З., Бурчаков A.C., Медведев И. И. Рудничная аэрология. М. : Не'дра, 1978 440 с.

84. Ушаков К.З., Бурчаков A.C., и'др. Аэрология горных предприятий. М.: Недра, 1987.-421 с.

85. Фельдман Л.П., Абрамов Ф.Ф., Святный В. А. Моделирование динамических процессов рудничной аэрологии. -Киев: Наук, думка, 1981.-284 с.

86. Фесун В.А., Пугач H.Я. Опыт снижения расхода электроэнергии на вентиляторах главного проветривания шахт Кузбасса. "Уголь", .1965, №12.

87. Шабек H.A. Эффективные материалы при сооружении башенного копра. "Уголь Украины", 1984, №6.

88. Ярцев В.А., Рожнева В.К., Окладникова A.B. Вихревая воздушная завеса. "Известия ВУЗов. Горный журнал", 1991, №4.

89. Известия Тульского Государственного Университета. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. Под редакцией Э.М. Соколова, Тула 1994.

90. Liberus L, Solich F., Konarski A., Bañas M. Obnizenie parametrow precy gtownego wentylatora kopaini w dni wolne od pracy. / PRGGor.-1993-49,№6.

91. A. c. 1317152 СССР, МКИ E 210 1/16. Способ создания воздушной завесы в горной выработке/В. А. Ярцев, В. К. Рожнева, В. В, Токмаков, И. В. Попов (СССР).№ 1317152; Заяв. 08.10.87; Опубл. 15.06.87, Бюл . №-22. ■ ■

92. Пигида Г. JI. Аналитическое исследование влияния утечек воздуха на эффективность работы вентиляторов. — "Уголь Украины", 1962, № 8, с. 24.

93. Пигида Г. JI. Решение некоторых вентиляционных задач способом аппроксимации характеристик вентиляторов. В сб.: Борьба с пылью и газом в угольных шахтах, вып. 4 "Техника", 1967, с. 9—22.

94. Спивак В. А., Ковалевский В. И. О снижении величин утечек воздуха в вентиляторных установках. — "Уголь", 1972, № 3, с. 47-49.

95. Петров Н. Н. Оптимизация параметров главных вентиляторных установок шахт. В сб.: Автоматическое управление в горном деле. Новосибирск, 1971, ротапринт ИГД СО АН СССР, с. 3-15.178

96. Рис. 1. Аэродинамическая характеристика вентиляторавц им. *■ ■■■"-'■■ '1. Н даПа 100080060040020010 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 41 44 0 м3/с 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

97. Рис. 2. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦП 16.*1. Н да Па

98. Рис. 3. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВОД 11П.*1. Н даПа

99. Рис. 4. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВОД 16П.*10 30. ^ 50; • .'.70' 90'-. 110 . . о

100. Рис. б. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВОД 30.*10 30 50 70 90 110 <2м3/с

101. Рис. 5. Аэродинамическая характеристика вентилятора1. ВОД 21.*1. Н даПа

102. Рис. б. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВОД 30.*183