автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка современных методов и средств обеспечения высокоэффективного проветривания рудников, обладающих малыми аэродинамическими сопротивлениями

Р Г Б Ой

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образовании

Санкт-Петербургский государственна«* горный институт им, Г.В.Плеханова (технический университет)

На правах рукописи

МОХИРЕВ Николай Николаевич

РАЗРАБОТКА СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ РУДНИКОВ, ОБЛАДАЮЩИХ МАЛЫМИ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ СОПРОТИВЛЕНИЯМИ

Специальность 05.26.01 - "Охрана труда и покарная безопасность"

Автореферат

диссерШцш на сошжшт- ушкх! сМ&тш докМо-ра Шежитеашх наук

Санкт - Петербург, 1994 г.

Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

КАЧУРИН Николай Михайлович

доктор технических нацк, профессор

НОШН Николай Васильевич

доктор технических нацк

ВАССЕРМАН Адольф Давидович

Ведущее предприятие: Акционерное общество "ГАЛУРГИЯ"

¿ащита диссертации состоится .1994 г. в

Ъ часДэмин. на заседании специализированного Совета /¡.063.15.11 Санкт - Петербургского горного института им. Г.В.Плеханова по адресу: 199026, г. Санкт - Петербург, 21 линия, д. 2. аудитория

С диссертацией мояно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского горного института им. Г.В.Плеханова.

Автореферат разослан .3^^.1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета Д. 063.15.11, докт.техн.наук, проф.

Р.М.Проскуряков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми исследования. Развитие техники и технологии проходки выработок и ведения очистных работ в рудниках и вахтах привело к, тому, что на протямении последних лет четко наметилась тенденция роста сечений проводимых горных выработок, увеличения размеров ияхтннх полей и количества добычных участков, находящихся и одновременной работе, в результате чего вентиляционные сети, включающие только выработки главных направлений и добычных участков, превратились в достаточно разветвленные и сложные. Все это привело к уменьшению аэродинамического сопротивления как отдельных выработок, так и вентиляционных сетей в целом. Таким образом сформировалась довольно обширная группа рудников и иахт, вентиляционные сети которых имеют незначительное по величине аэродинамическое сопротивление и, следовательно, обладают рядом особенностей:

- потеря депрессии (давления), развиваемой главными вентиляторными установками, происходит в основном Iболее 70 7.) в стволах и вентиляционных каналах:

- затруднен контроль за состоянием вентиляции современными приборами и методами (ведение депрессионных съемок);

- в таких вентиляционных сетях становятся неэффективными традиционные способы полоаительного и отрицательного регулирования, а использование дополнительных источников тяги неизбежно приводит к возникновению рециркуляции воздуха, объем которого возрастает с уменьшением сопротивления системы;

- такие сети весьма чувствительны к незначительному изменении сопротивления их элементов (при двияении транспорта в особенности) и воздействию возникающих вследствие даяе незначительной разности температур в потоках воздуха небольших по величине тепловых депрессий. Эти факторы оказывают влияние на воздухораспре-деление как по величине, так и по направлению;

- алгоритмы известных методов оптимального расчета при весьма произвольном начальном задании искомых величин чане всего расходятся.

Тенденция к увеличению количества сетей с малым аэродинамическим сопротивлением требует постановки исследований перечисленных выше особенностей с целью разработки методов рассчета, способов контроля и выбора средств управления вентиляцией как основных инструментов нормализации рудничной атмосферы, без реаения этих

проблем невозмоано вирокое использование компьвтерной технологии проектирования рудников, создания надежных, высокоэффективных и в то же вреыя экономичных вентиляционных сетей.

Цель работы - выбор средств управления вентиляцией на базе использования создаваемых методов рассчета и анализа вентиляционных сетей с малыми аэродинамическими сопротивлениями как способа нормализации рудничной атмосферы и повышения безопасности горных работ.

Идея работы заключается в том. чтобы на основе изучения особенностей вентиляционных сетей с малым аэродинамическим сопротивлением разработать надеаные методы их контроля, управления и расчета.

Общие задачи исследований:

- проанализировать и обобщить выполненные исследования по изучаемой проблеме, фактические данные рудников по состоянип вентиляции и наметить методы и средства решения поставленной проблемы;

- на основании сравнительного анализа методов ведения деп-рессионных съемок разработать новый, далщий минимальные оиибки в условиях малых аэродинамических сопротивлений, обосновать применение комплексных коэффициентов в формулах для расчета аэродинамического сопротивления выработок;

- разработать методы расчета и выбора схем проветривания рудников на основе оценки количества добычных участков и обеспеченности их требуемыми объемами воздуха, объемов подготовки шахтного поля, режимов работы вентиляторных установок, обцерудничных утечек воздуха;

- осуцествить прогноз величин обчерудничной естественной тяги, изучить влияние различных факторов на эти величины и степень воздействия на воздухораспределение;

- разработать методику расчета величин тепловой депрессии в системе сообщающихся выработок вентиляционной сети лвбой сложности. ее влияния на распределение потоков воздуха и на базе этого предложить новые схемы проветривания с учетом использования положительного эффекта тепловой депрессии;

- научно обосновать применение систем вентиляции с общерудничной рециркуляцией на базе теоретических исследований и изучения газовой обстановки с определением их эффективности и безопасности;

- выявить закономерность дегазации пород в оставляемых цели-

ках в зависимости, от технологической схемы отработки свиты пластов и продоляительности дегазации, на основе чего создать метод расчета необходимого объема воздуха для проветривания рабочих зон в районе отработанного пространства, представляющего часть общей вентиляционной сети рудника;

- оценить надеяность проектируемых вентиляционных сетей на основе расчетной величины-степени устойчивости воздухораспреде-ления в ка«дом элементе сети с учетом использования в расчетах исходной информации, имеицей определенные пределы достоверности;

- уточнить метод скорейвего спуска (метод Канторовича Л.В. ) и сделать его абсолютно сходящимся для вентиляционных сетей с малым аэродинамическим сопротивлением;

- разработать универсальный метод расчета вентиляционных сетей любой слояности с целью поиска их оптимальных параметров при строительстве или реконструкции рудников с абсолютно сходящимся алгоритмом для условий весьма пологих функций цели, которые характерны для вентиляционных сетей с малым аэродинамическим сопротивлением.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Исходная информация .и степень ее достоверности зависят от совершенства методик ее получения и обработки экспериментального материала. Разработке методики оценки методов ведения депрессион-ных съемок и выбор таковых для условий рудников, вентиляционные сети которых обладают малым аэродинамическим сопротивлением -один из разрабатываемых в данной работе вопросов.

¿. В процессе проектирования расчет и ЕЫбор вентиляционных схем проветривания рудников с условием устойчивого , обеспечения добычных участков требуемыми объемами воздуха при прямом или обратном порядке отработки месторовдения должны производиться с учетом величины шахтного поля и количества находящихся в одновременной работе добычных участков, минимумов объема подготовки, энергетических затрат и величин общерудйичных утечек воздуха.

3. На устойчивость подачи определенных объемов воздуха по горным выработкам оказывают влияние различные Факторы, среди которых прежде всего тепловая депрессия. Ьеличина и направление ее воздействия зависят от многих факторов: кроме известных атмосферного давления и развиваемой депрессии (давления' главной вентиляторной установкой также от потерь общерудничной депрессии в элементах вентиляционной сети, изменения тепловых параметров потоков при их адиабатическом сжатии или расширении, распределения воз-

душных потоков и их температурных параметров, изменения аэродинамического сопротивления выработок при искусственном регулировании -воздухораспределения.

4. В условиях'у»е сформировавшихся рудников и их вентиляционных сетей увеличение скорости выноса вредностей из рабочих зон связано с подачей в рудники дополнительных объемов воздуха, что' в условиях малых аэродинамических сопротивлений без значительных дополнительных затрат иояно осуществить, используя часть общей исходящей струи воздуха, т.е. общерудничное рециркуляционное проветривание. Величина рециркуляции зависит от объема подаваемого в рудник свежего воздуха и интенсивности выделения вредных примесей, общерудничных утечек воздуха и допустимого- садерканря вредностей. Концентрация вредностей в рудничной атмосфере рабочих зон с увеличением коэффициента рециркуляции при неизмённбй подаче в рудник све«его воздуха уменьшается, что слукит оценкой эффективности данного способа проветривания.

5. Реальные выходные параметры эксплуатируемой вентиляционной сети (чаще всего распределение воздушных потоков) могут в значительной степени отличаться от проектируемых. Прогноз границ несоответствия выходных параметров проектируемой и эксплуатируемой вентиляционных сетей осуществляется расчетом, и зависит от известных пределов достоверности используемой при проектировании исходной информации. На базе получаемого прогноза выходных параметров с помощью ввода регулирувщих устройств сужаются'границы их несоответствия и повышается устойчивость воздушных потоков в вентиляционной системе.

6. При определении остаточной газоносности пород ,в целиках выделение .свободных газов в изолированный объем, ипура происходит • по закону показательной функции, а не по экспоненциальной. Более точный метод рассчета выделявшегося газа основан на законах идеального газа-без учета объемов молекул и сил сцепления между .'ни-; ми,-- что дает возмоаность учитывать дополнительно такой-параметр газа, как его температуру, Истаточная газоносность . зависит ит технологической схемы отработки свиты пластов и прядоляительности дегазации пород в целиках. ; . .

7. Исследуемая на минимум функция цели для сетей.с малым аэ- . родинамическим сопротивлением в области глобального минимума является весьма пологой. Метод Канторовича Л.В. (метод скорейшего спуска) не мог быть использован для поиска оптимальных параметров пологих в области минимума функций, т.к. в нем использовался при-

мятый постоянным паг спуска при пошаговом (итерационном) спуске в минимум. При рассчете вентиляционных сетей любой сложности с первоначальными произвольно принятыми искомыми параметрами этот метод абсолютно сходится только при вводе в алгоритм решения метода, расчета шага и направления спуска в минимум.

Научная новизна:

- разработана новая методика производства депрессионннх съемт; микрпбзрометрами с использованием повторных контроля и измерения в сетях с малым аэродинамическим сопротивлением, исключали а я влияние пульсации давления и дающая возможность измерять падение депрессии с минимальной погрешность!», определяемой конструктивными особенностями приборов. Использование этой методики дает возможность с достаточной степенью точности определять "1Ч!??ициенты аэродинамических сопротивлений гпр.нвх выработок.

- разработана математическая модель ра-счета и выбора схем проветривания рудников, основанная на комплексной оценке' и системном анализе порядка отработки месторождения, количества до-Зычных участков и обеспеченности их требуемыми объемами воздуха, объемов подготовки махтногс поля, режимов работы вентиляторных устаног..-1!? и величин утечек воздуха. Разработано програмное обеспечение расчета на ЭВМ.

- предложена математическая модель расчета прогнозируемой величины общерудничной естественной тяги и тепловых депрессий локальных участков проектируемых вентиляционных сетей, основанная на анализе влияния различных факторов, не учитывающихся прежде, среди которых сопротивления и потери депрессии в элементах сети, распределение потоков воздуха и изменение температуры при адиабатическом .'изменении их состояния.

- на основании теоретических исследований выявлены следующие закономерности в системе проветривания с общерудничной рециркуляцией: концентрация вредностей в общей исходящей струе рудников не зависит от величины повторно используемого воздуха, определяемого коэффициентом, рециркуляции: концентрация вредностей в смешанном поступающем на проветривание рабочих зон воздухе всегда, меньше концентрации в. общей исходящей струе на величину коэффициента-рециркуляции; концентрация вредностей в рабочих зонах обратно пропорциональна коэффициенту рециркуляции, т.е. она уменьшается с его ростом,- что-говорит об увеличении скорости вымывания вредностей из . рабочих зон. Теоретические результаты подтверждены впервые, в мире проведенным экспериментом на одном из рудников;

-а-

- разработан новый подход к оценке состояния надежности проектируемых вентиляционных сетей любой сложности на основе анализа пределов вероятностного отклонения выходного параметра реальной рассматриваемой системы своздухораспределеш^ от расчетного, заложенного в проекте, и предложена новая модель управления надежность!) функционирования вентиляционной сети и повывения.устойчивости воздухораспределения;

- установлено, что выделение свободных газов в изолированный объем шпура при изучении газоносности происходит не по экспоненциальной зависимости, а по закону показательной функции. Данные исследований позволили выявить закономерность дегазации пород, оставляемых в целиках, в зависимости от технологической .схемы отработки пластов и продолжительности дегазации в виде коэффициентов дегазации, на основании чего, разработан метод расчета необходимого объема воздуха для проветривания рабочих зон, расположенных в районе отработанных пространств:

- разработан алгоритм поиска оптимальных направления и шага спуска в. минимум в известном методе скорейшего спуска, отличающийся тем. что этот алгоритм делает его абсолютно сходящимся при решении вентиляционных сетей, имеющих пологие в области глобального минимума функции цели, характерные для сетей с малым аэродинамическим сопротивлением;

. - разработан новый комплексный подход к решению вентиляционных сетей при поиске различных по физическому смыслу оптимальных параметров.

Основные научные результаты:

- разработан метод анализа и выбора наиболее соответствующей определенным условиям центральной или фланговой схемы вентиляции рудника;

- выявлены закономерности проветривания при использовании системы вентиляции с общерудничной рециркуляцией:

- разработан метод определения надежности воздухораспределения и подсчета степени несоответствия выходных параметров реальной вентиляционной сети проектируемым в зависимости от достоверности исходной информации, которая используется в предпрйектной проработке;

- разработаны способы расчета величин возникающих тепловых депрессий в вентиляционной сети произвольной сложности для условий рудников, обладающих малыми аэродинамическими сопротивлениями и, их влияние- на воздухораспределение, способы использования

тепловых депрессий в качестве дополнигельнмх источников тяги:

- уточнен существующий и разработан новый метод определения газоносности (в том числе и остаточной) пород, определена взаимосвязь газоносности с технологическими параметрами отработки месторождения;

- разработан алгоритм поиска иага и направления, с помощью которых известный метод скорейшего спуска при расчете оптимальных параметров вентиляционных сетей становится; абсолютно сходящимся для сетей с калым аэродинамическим сопротивлением.

Практическая значимость работа:

- предложен метод ведения депрессионной съемки в сетях с малым аэродинамическим сопротивлением, дающий возможность определять параметры горных выработок с минимальной погрешностью;

- создана методика расчета и выбора схем проветривания рудников;

- определена эффективность системы проветривания с повторным использованием части исходящего воздуха в зависимости от величины коэффициента рециркуляции;

- осуществлена схема вентиляции рудника с общерудничной рециркуляцией (впервые в мире), показавшая ее огромные возможности при проветривании калийных рудников;

- разработан способ прогноза устойчивости воздухораспределе-ния в проектируемых вентиляционных сетях любой сложности, позво-. ляю.щий увеличить степень надежности распределения потоков воздуха.

- усовершенствована существующая методика подсчета объемов газов, выделяющихся с обнаженных поверхностей шпуров1 в их изолированный объем, разработана новая методика подсчета газоз виде-' лящихся из шпуров, определены остаточная газоносность солевых пород, оставляемых в междукамерных целиках, и закономерность их дегазации в'условиях подработанных или неподработанных пластов:

Работа выполнялась с 1971 по 1994 годы в Пермском политехническом институте (ныне Государственном техническом университете; в соответствии с научно-техйическими планами бывшего Кинудобре-ний, ПАИ, производственных объединений (ныне Акционерных'обществ) "Уралкалий" и "Сильвинит" и ВНИИГа. В проведении этих работ автор принимал участие в качестве ответственного исполнителя и научного руководителя тем.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается соствет-тчием расчетных математи -

ческих моделей физическим и натурным аналогам, сопоставимостью Физических моделей с реальными процессами проветривания, сопоставимостью теоретических представлений и результатов экспериментальных исследований. Многие полученные результаты дублировались различиями методами, поскольку они получены впервые и сопоставимые- данные в литературе отсутствуют. При комплексном обследование вентиляционных систем или их отдельных частей получены положительные результаты, подтверждающие выводы диссертации,, некоторые из них включены в нормативные документы ("Инструкция по расчету количества воздуха, . необходимого для проветривания Верхнекамских калийных.рудников", 1385., 23 е.), а также внедрены на предприятиях акционерных обществ "Уралкалий" и "Сильвинит".

Реализация результатов работы.

Разработанная методика определения остаточной газоносности солевых пород использована для определения газоносности руд в оставляемых для поддержания кровли целиках, а характер естественной дегазации был заложен в расчете необходимого объема воздуха для проветривания закладочных работ ("Инструкция по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания Верхнекамских калийных рудников", 1985. 23 е.).

Методы расчетов оптимальных параметров вентиляционных сетей были использованы для поиска и оптимизации параметров и исходных данных для проектирования подземных вентиляторных установок главного проветривания в двух рудниках: в руднике первого Соликамского рудоуправления на базе вентиляторов ВОД - 50 и в руднике ¿-го БерезникоЕского рудоуправления на базе вентиляторов ВОД-30 М2 ( Специальный проект. Опытно-промышленная подземная вентиляторная установка. Еифр 503 - 40.- Пермь: УралВНИИГ, 1931 г.: ЕКРУ-2. Рабочий проект. Реконструкция вентиляции рудника. Шифр 02.049-040 Пермь: УралВНИИГ. 1992г.: Рабочий проект. Опытно-промышленная подземная вентиляторная установка с вентилятором В0Д-40 и. Шифр 53.004. Дополнение к специальному проекту 503-40.- Пермь: АО "Галургия" , 1993 г.)

Разработанная методика расчета величин тепловой депрессии и ее влияния на воздухораспределение позволила создать вентиляционные системы, в которых тепловые депрессии играют роль дополнительных источников тяги, повышая Эффективность проветривания. Зти разработки были заложены в 3-х проектах .вскрытия, подготовки и вентиляции отдельных частей шахтных полей калийных рудников: для рудника СКПРН-1 (СКПРУ-1. Рабочий проект. Вскрытие юго-западной

части шахтного поля. 1ифр 51.067.- Пермь: УралВНИИГ, 1992 г.); для рудника СКПРУ-2 (2 СКПРУ. Рабочий проект. Подготовка запасов юго-западной части шахтного поля рудника. Шифр 52.034.- Пермь: fiO "Галургия", 1993 г.): для рудника БКПР9-1 (ШРЭ-i АО "Уралка-лий". Рабочий проект. Проветривание южного крыла рудника. !'ифр 01.015.- Пермь: АО "Галургия", 1994 г.).

Методики исследования, расчетов и анализов вентиляционных схем с цельп выбора наиболее рациональных и надеаных, а также результаты исследований изложены в монографиях "Методическое руководство по ведению горных раабот на рудниках Верхнекамского месторождения" (1992. - 469 с.) и "Аэрология калийных рудников" (1990. - 250 с.) и используются при подготовке горных инженеров специальности "подземная разработка пластовых месторождений" в курсе лекций по "Рудничной аэрологии горнодобывающих предприятий" .

Апробация работы. Научные положения и основные результаты исследований долонены и обсуждены на конференциях и совещаниях: на ежегодных конференциях Пермского политехнического института (ныне технического университета); на технических совещаниях производственных объединений (ныне акционерных обществ) "Уралкалий" и "Сильвинит", калийных производственных рудоуправлений (г.г.Березники, Соликамск 197-1—1393 гг.); на координационных совещаниях по проблеме газодинамических явлений и аэрологии калийных рудников (г.г.Ленинград,- Минск, Пермь, Березники 1971-1992 гг.); на Всесоюзном совещании работников Госгортехнадзора СССР с участием научно-исследовательских организаций (г.Березники, 1987 г.); на всесоюзных научно-технических конференциях молодых галургов (г.Ленинград, 1976 г.; г.Солигорск, 1978 г.); на территориальной научно-технической конференции (г.Свердловск, 1982 г.); на 10-й сессии Всесоюзного научного семинара по горной теплофизике (г.йи-томир, апрель 1989 г.); на научно-технической конференции "Современные проблемы аэрологии подземных и открытых горных выработок" (г.Ленинград, май 1978 г.); на меядународном симпозиуме по проблемам прикладной геологии, горной науки и производства (Санкт-Петербург, 1993 г.); на 11-й международной конференции по автоматизации в горном деле (г.Екатеринбург, июнь 1992 г.); на научно-технической конференции по проблеме безопасной разработки калийных месторождений (г.Солигорск, 1990 г.); на региональном семинаре "Аэрология калийных рудников" (г.Иунгур, 1989 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликована 71 научная ра-

бота, в той числе 2 монографии, получены 4 авторских свидетельства, оформлены два патента на изобретения. Основное содержание диссертации отражено в 32 работах.

Объем работы, Диссертационная работа состоит из введения, 8 разделов и заклвчения, изложена на 302 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 40 рисунков, библиографический список из 165 наименований.

При выполнении исследований автор пользовался поддержкой, содействием й помощью коллег по кафедре Безопасности жизнедеятельности и рудничной вентиляции.

При проведении шахтных исследований и внедрении результатов работ в производство автору была оказана помощь руководством и специалистами акционерных ббкеств "Зралкалий", "Сильвинит", "Галургия". За оказанную помощь выравав благодарность Папулову Ü.M., Триполко Й.С., Бушуеву Ю.П., Суховому В.Н., Сирице Н.Д., Парфенову В.Б., Панасвку Б.Ф., Черепанову Ю.Б.

Автор выражает глубокую признательность профессору Медведеву И.И, и профессору Поляниной Г.Д. за консультации по отдельный вопросам, кандидатам техн.наук Лукьянову Н.Г., Красину Н.Ф., Трофимову H.A. и другим за помочь з проведении исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

Значительный объем сырья для производства металла, строительных конструкций, удобрений и т.д. в России добывается подземным способом, поэтому весьма актуальным является разработка методов расчетов вентиляционных сетей, в особенности обладающих малым аэродинамическим сопротивлением, и выбора средств для осуществления высокоэффективной вентиляции и повышения безопасности подземных работ в условиях постоянного совершенствования технологии отработки месторождений. Это тем более необходимо в виду того, что большинство исследований по вентиляции проводилось ранее в рудниках и шахтах, обладающих малым эквивалентным отверстием (большим аэродинамическим сопротивлением горных выработок).

Исследованию различных аспектов решаемых в работе проблем посвяцены работы Скочинского А.А., Комарова В.5., Медведева И.И., Абрамова Ф.Я., Вассермана А.Д., Гращенкова Н.Ф., Поляниной Г.Д., Медведева Б.И.. Патрушева Н.Й.. Мясникова fi.fi., Тяна Р.Б., 9шако-

ва К.З.. Хоменко Н.П.. Цоя С.. Красноаггейна О.Е.. Потемкина В.Я. и многих других. Такой широкий круг исследователей, принимавших или принимавших участие в решении данной проблемы, показывает ее глубину и слонность. Проблема является одной из словнейших в процессе постоянно изменяющихся горно-геологических условий и остается не до конца решенной.

В первом разделе "Обзор и анализ состояния изученности вопросов исследования, поставленных в работе" проведен анализ современных исследований по проблеме проветривания рудников и шахт, вентиляционные сети которых имеют малое аэродинамическое сопротивление. Критерием оценки рудников с малым аэродинамическим сопротивлением является значение эквивалентного отверстия вентиляционной сети подземных горных выработок, исключая стволы,

или, что то ве самое, коэффициент потерь депрессии Ьс /Ъь > О,? где: Ьь- депрессия ГВЗ, даПа; 11с - потеря депрессии в стволах. даПа; 0Ш - поступление воздуха в рудник, куб.м/с.

Показано, что существующая единая методика проведения деп-рессионных съемок с применением микроманометров с трубками в условиях малых аэродинамических сопротивлений, требует использования трубок большой длины, а это, как показали специально проведенные исследования, является причиной возникновения значительной ошибки измерения.

Появление современных достаточно точных приборов для измерения давления - микробарометров существенных изменений в метод выполнения депрессионных съемок не внесли, что связано с появлением в результатах измерений значительных ошибок, вызванных пульсацией депрессии. Естественно, что в проведенных ранее исследованиях полученные при использовании существующих методов результаты имели большую ошибку.

Наличие значительных ошибок в исходной информации, используемой для расчетов и анализов вентиляционных схем проветривания, выполняемых с целью выбора наиболее рациональных по определенным показателям, в конечном счете искавает истинную картину.

Рудники, вентиляционные сети которых обладают малым аэродинамическим сопротивлением, испытывают значительное влияние со стороны тепловой депрессии даве небольшой величины. Многочисленные измерения при проведении воздуино-депрессионных съемок калий-

ных рудников показывают, что при падении общерудничной депрессии на участке, панели, в блоке от 0,80 до 1,4 даПа, величина тепловой депрессии доходит до 0,6-0,9 даПа, т.е. составляет 60-80 У.. В связи с этим в подобных рудниках становится актуальным переход на нетрадиционные схемы вентиляции, позволяющие эффективно использовать естественную тягу (тепловую депрессию) и уменьшать отрицательный эффект воздействия ее при аварийных ситуациях.

Впервые расчетные формулы для определения величин естественной тяги, возникающей в горных выработках, были предложены в работах Борисова Д.Ф., Воропаева А.Ф., Комарова В.Б., Мустеля П.И.. Медведева Б.И. и др. Формулы учитывали состояние атмосферы шахт (политропическое, однородное, изотермическое, адиабатическое), их глубину и развиваемое вентиляторами главного проветривания давление (депрессию). Однако основная масса работ относится к условиям рудников и вахт, вентиляционные сети которых характеризуются относительно высокими аэродинамическими сопротивлениями и большими потерями депрессии, а поэтому известные рассчеты не учитывают многие факторы.

Значительный резерв в проветривании рудников и шахт представляет система вентиляции с использованием части исходящего воздуха - так называемая рециркуляция. В настоящее время рециркуляционное проветривание, как главная вентиляционная система, начинает внедряться в Англии для вентиляции угольных шахт с протяженными горными выработками. К сожалению, в горнодобывающей промышленности Российской Федерации способы вентиляции с общерудничной рециркуляцией применения не нашли за исключением одного проведенного на руднике СКПРН-1 случая. В связи с. этим практически нет экспериментального материала и почти не разрабатывались теоретические основы общерециркуляционного проветривания шахт и рудников, хотя организация такого проветривания в сетях с малым аэродинамическим сопротивлением не вызовет значительных дополнительных затрат.

Оценкой надежности проветривания рудников и иахт начали заниматься сравнительно недавно. Вопросы надежности проветривания горных предприятий решаются в работах многих исследователей (Ги-мельштейн Л.Я., Иясников fi.fi., Кильман А.1., Патрушев М.А., Ушаков К.З., Ншаков В.К., Тян Р.Б., Рогов Е.И., Рязанцев Г.К. и др.) и связаны с надежностью функционирования выработок или оборудования, которая, в свою очередь, зависит от глубины залегания и физических свойств пород, от конструктивных особенностей крепи и

оборудования. Метод оценки надежности выходного.параметра (чаще всего воздухораспределения) проектируемой вентиляционной сети в зависимости от достоверности исходной информации, используемой при расчетах не разрабатывались, а поэтому отсутствовал механизм определения предполагаемых границ отклонения фактических величин потоков воздуха в выработках реальных вентиляционных сетей от их расчетных значений, заложенных в проектах.

При разработке свиты пластов появляется необходимость ведения некоторых работ в отработанной зоне - это работы по закладке отработанного пространства и второй стадии выемки, что потребовало изучения остаточной газоносности пород в оставляемых для поддержания кровли меядукамерных целиках. Метод определения содержания свободных газов в солевых породах разработан, апробирован (в разработке и совершенствовании метода участвовали (Патов В.П.. Проскуряков Н.М., Полянина Г.Л., КрасюкН.Ф., Кириченко ft.С.. Земсков А.Н.) и заключается в той, что в породах бурится шпур и по установившемуся давлении в изолированной его части рассчитывается дебит газовыделения по формуле, которая, как показали исследования, не всегда давала удовлетворительные результаты, а поэтому методика Обработки данных экспериментов требовала уточнения или полной замены,

Существующие методы решения вентиляционных сетей могут быть классифицированы на 4 группы: метод линеаризации (Цой С., Рогов Е.И., Воропаев А.Ф., Попов А.С.), методы последовательных приближений (Андрияшев М.М., Белов В.И., Лобачев В.Г., Тян Р.Б., Цхай С., Цой С., Россочинский В.И,, Renouard Р.), методы минимизации специальных функций (Койда Н.Э., Кузьмин B.C., Тян Р.Б.), единичные методы (Бодягин М.Н., Ершов Н.М., Торговников Б.М., Цой С., Тян Р.Б., Хоменко Н.П.). Анализ методов показывает, что, несмотря на их множество, нет универсального, с помощью которого можно было бы осуществить оптимальный расчет сети произвольной сложности, не зависящего от размерностей искомых параметров и абсолютно сходящегося для сетей с малым аэродинамическим сопротивлением. Одним из таких методов мог бы быть метод скорейшего спуска, предложенный Канторовичем Л.В., но который необходимо уточнить для достижения абсолютной сходимости алгоритма расчета для условий малых аэродинамических сопротивлений.

Чаще всего при решении комплексной задачи реконструкции вентиляционной системы с искусственными и естественными источниками тяги, с устойчивым воздухораспределением необходим метод оптими-

зации одновременно многих параметров. Такая задача имеет мновест-во локальных и один глобальный минимум, а функция цели для сетей с малым аэродинамическим сопротивлением в области глобального минимума является весьма пологой. Ревение подобной задачи в современной литературе не освещалось.

На основании вывеизлояенного мовно сделать следующие выводы:

1. Вентиляционные сети с малым аэродинамическим сопротивлением существенно отличаются от всех прочих сетей.

¿. К сетям с малым аэродинамическим сопротивлением относятся такие, которые отвечают требованиям, когда их эквивалентное отверстие А = 0,377-йш " > 5 кв.м или когда коэффициент потерь депрессии Ьс /115 > О,?.

3. Вопросы расчетов, анализа и выбора средств управления вентиляцией в сетях с малым аэродинамическим сопротивлением изучены сравнительно слабо, в связи с чем предполагается решить следующие задачи:

- разработать новую методику проведения депрессионных съемок, дающих возможность измерять падение депрессии с наименьшими ошибками;

- разработать метод расчета, анализа и выбора схем проветривания рудников с учетом многих определяющих факторов;

- разработать метод расчета (прогноза) тепловых депрессий в системе выработок проектируемой вентиляционной сети и их влияния на воздухораспределение;

' - разработать теоретические основы общерудничной рециркуляции и ее эффективности при проветривании рудника;

- разработать метод оценки надевности проектируемых вентиляционных сетей;

- изучить закономерности дегазации пород в целиках с учетом технологической схемы отработки свиты пластов и продолжительности дегазации с целью определения требуемых объемов воздуха для проветривания рабочих зон. располоненных в районе отработанного пространства.

- разработать алгоритм поиска оптимальных шага и направления спуска в глобальный минимум в известной задаче скорейаего спуска с целью обеспечения абсолютной сходимости процесса счета;

- разработать алгоритм ревения вентиляционных задач, позволяющий решать вопросы реконструкции вентиляционных сетей.

Во втором разделе " Методика расчетов параметров элементов сети с малым аэродинамическим сопротивлением и выбор схем провет-

ривания рудников" обосновывается новый метод ведения депрессион-ной съемки в рудниках с помощью микробарометров. Несмотря на высокую точность измерения давления, использование микробарометров в рудниках, характеризующихся малыми аэродинамическими сопротивлениями (большими эквивалентными отверстиями), осложняется небольшими их перепадами на значительных по длине участках вентиляционной сети и наличием пульсации давления. С учетом анализа точности получаемых значений падения депрессии предложен метод, отличающийся от известного тем, что измерение абсолютного давления производится одновременно с контролем изменения давления в одной из точек маршрута. Делается это следующим образом: в 1-й точке берется контрольный отсчет по микробарометрам <Р]и Р^). затем один из приборов переносится во 2-ю точку и снова берется отсчет по обоим микробарометрам одновременно (Р^и Pj). Контроль времени ведется по секундомерам. В зтом случае измеряемая депрессия будет равна

h = С Р^ - р" ) + (дТ< -аТ") - ¿h - (Р^ - Р^ ) - дhcK , (1)

где Р{ и Р£ - абсолютные давления измеряемые в точках маршрута, мм рт.ст. или кПа; ah - поправка на разницу высотных отметок точек 1 и 2 маршрута, мм рт.ст. или кПа: л hoc - поправка на скоростное разрешение; лТ - температурная поправка микробарометров. Затем контрольный прибор переносят во 2-ю точку. Им уже вторично определяется та же депрессия, т.е. осуществляется двойной контроль измерений, и затем замеры продолжаются в описанной выше последовательности. В данном случае средняя квадратичная ошибка составляет m = 0,0514 мм рт.ст. Поскольку контроль за давлением ведется непосредственно в точках маршрута, то в отличие от существующего предлагаемый метод исключает ошибку на пульсацию давления.

В рудниках Верхнекамского месторождения была проведена серия замеров для определения коэффициента <L выработок с учетом анализа возможных ошибок их определения. Это позволяет в дальнейшем оценить выходные параметры при решении поставленных в данной работе вентиляционных задач. По признакам, включающим в себя величину сечения и коэффициента формы выработки, а также способа проходки все выработки калийных рудников были разделены на 4 группы, для

каждой из которых получены формулы для подсчета сопротивления 100-метрового участка. Обций вид формулы имеет вид:

-г.5

где К - комплексный коэффициент, учитывавший одновременно коэффициент X , Форму, выработки и способ проходки;

5 - сечение выработки, кв. м.

Для каждой группы выработок формула (2) графически представлена на рис, 1, а значение комплексного коэффициента К равно:

- для выработки, пройденной комбайнами в один или несколько ходов и используемой в качестве вентиляционной или откаточной (транспортной) К = 0,196;

- для выработки, пройденной комбайном в один или несколько ходов и оборудованной ленточным конвейером, для выемочного штрека панелей, К = 0,539;

- для выработки, пройденной буровзрывным способом и используемой в качестве вентиляционной или транспортной,К = 0,48;

- для стволов, которые, в свою очередь, могут быть разделены на 2 подгруппы:

- стволы, скиповые, грузо-лвдские К = 3,86;

- стволы вентиляционные, имевшие только клетевой подъем,К -= 3.22

Общая зависимость для определения аэродинамического сопротивления выработки имеет вид

Я = 0,009В-К-1,-Б"2'* даПа-сг / мс (3)

Выражения (2) - (3) с использованием экспериментально полученных коэффициентов К даит определенную погрешность, которая в виде вариации отклонения теоретических величин й,сол. от измеренных Р(<ю 3 может быть определена как

а средняя квадратичная величина вариации отклонения для каждой группы выработок

и

Га г.

Н Г 0. / п .

где п - количество экспериментальных данных по каждой группе

внработок.

На основании данных измерений, проведенных в калийных рудниках, получены следующие результаты:

- средние квадратические вариации отклонения сопротивлений (Ц) для выработок, представленных-на рис, 1, не превышает 0,212;

- средние квадратические вариации отклонения измеренных величин сопротивлений от истинных (I £ 0,289;

- вариация отклонения величины сопротивления, закладываемой в расчеты и <. 0,338.

С целью выбора рациональных схем вентиляции рудников: фланговой или центральной был разработан алгоритм рассчета. При выборе центральной схемы вентиляции рудника сопротивления рабочих вентиляционных участков (РВУ) и утечек воздуха в них производится в следующем порядке: - по формуле

1^= Я, - (Ят+ 1?в)ШН-1 )(2Н-1 )-(К-к)(Н-к+1 )(2К-2к+1 )]/6

определяются приблиаенные значения сопротивлений РВУ на основании которых вычисляются приблиаенные значения утечек воздуха 0ЧК по формуле "о.!

где сопротивление путей утечек воздуха в кавдом к-том РВУ,

даПа-с^/м6; объем утечек воздуха в какдом к-том РВУ,

' куб.м/с; N - количество РВУ; йт и - сопротивления транспортных и вентиляционных выработок, даПас*/м5 . Затем по формуле

К + К. к-1 г •

V - V6 £

' а

СН - 1)-0 + о )

И 1

где - величина общих потерь воздуха в рабочей зоне, куб.м/с;

- сопротивление 1 -го РВУ в центральной схеме проветривания (счет РВУ идет по порядку, начиная от воздухопо-дающего ствола С„ ), даПа.сг/мс, значения сопротивлений уточняются - 1ГК , после чего определяются новые значения утечек воздуха 8'„к и общие потери 0'а.о ; последние действия повторяются еще раз и найденные величины , и 0'а,о принимаются за окончательные , (!„ и а .

Порядок расчета объемов утечек воздуха в отработанных венти-

-5

-4

М

-s

«

20

28

\о с3

i

36 АО V

Рис. 1. Зависимость сопротивления 100-метрового участка выработки от ее сечения

1 (О )-пройденные конваймом! 2 ( * )-буровзрывным способов; 3 ( & )-конвейерныеt пройденные комбайном ; 4 ( • )-вентиляцнонные стволы? S ( О )-стволы скиповые. грузо-людекие>

e—,——1——г-— C' »R ÍR 1 j S.W I W f л IQ^ «"„-I C. I"4 1 " "ta i г { Ai N, f 4 j f К I ■1 N "i Q » 4 N

Rr UNtlQ,

»»

1 > 1 |R IR I | SUH . M2 ' f I T л | «и 1 . fr . 1 1 1 1 1 r-8 1 IR С ' ' и ж 1 1 м. I . 1 . J .,4 «.0 Q^l. Г К 1 ♦ Q • l f' Rl "1 л

а б

L С,

-V-

М

N

Рис. 2. Центральная (а) и фланговая (б) схеме проветривания

- - рабочие вентиляционные участки < РВУ > í

---- - пути утечек воздуха.

2

ляционных участках СОВУ)г считаем, что утечки воздуха в ОВУ отсутствупт, т.е. Qynj = 0 и, следовательно Q„.„.0 = 0. Внчис-лявтся первые приближенные значения утечек по формуле

R + R м i г г s.5

®„ - < 1L £ + V <V.- s a > ♦ r Q ) (5) iW w ¿'< i

где Ru.„ - сопротивление путей утечек воздуха в k-м ОВУ,

2. С

даПа•с /м,

а затем и общие утечки воздуха в отработанном пространстве по

формуле м

3 :Vi «.п.о r-f а.пС

где М - количество ОВУ на конечный период отработки шахтного поля, который является наиболее напряженным при проветривании рудника.

Подставляя первые приближения значений Q v_„_e и в формулу

(5), определяют окончательные величины утечек воздуха в ОВУ.

При фланговой схеме проветривания расчет параметров вентиляционной сети ведется аналогично. Для сравнения центральной и Фланговой схем проветривания единым должно быть условие, что потеря депрессии в рабочей зоне при центральной и фланговой схемах одна и та же, главные транспортные и вентиляционные выработки имеют то же сечение, в РВУ подаются те же объемы воздуха.

Зная расчетные значения сопротивлений РВУ, определяются сечения и объемы подготовки каждой РВУ в рабочей зоне, используя

ФОРМУЛУ 0 4

LJ0.0098-KkLk/CRk- R^)]' ?

где U< - объем подготовки РВУ, куб.м; R*. - сопротивление РВУ. даПа-сг/мс; Rg - дополнительное сопротивление - сопротивление вентиляционного регулирующего устройства, даПа-сг/ые. Таким образом, данная методика оценки параметров схем вентиляции дает возможность детально проанализировать выбираемые схемы. Создано програмное обеспечение "COMPARE" на IBM AT 286.

В третье* разделе "Использование естественной тяги (тепловой депрессии) для увеличения эффективности вентиляции " разрабатывается методика подсчета естественной тяги между стволами и тепловой депрессии в системе выработок вентиляционной сети любой

слояности, которая учитывает такие факторы, как потери депрессии в элементах вентиляционной сети, приращение температур в потоках воздуха за'счет адиабатического скатил или расширения, распределение воздушных потоков с различными температурными параметрами, изменение аэродинамических сопротивлений выработок при искусственном регулировании потоков, неравномерный прогрев воздуха в выработках.

Величина естественной тяги определяется по известной формуле гидростатического метода расчета

V °'98'н (Лр -Рср.Л ддпа •

где _р - средняя плотность поступающего в рудник воздуха, определяется по выведенной в работе формуле

_рср - 0,г325-{СРач - 0.0735-)/СА - Н ч- СО.01672 - К„Н +

4 Ра Ч (0 + КпН-ч)/А-[А - Н-ч-СО,01672 - К„)]} , (6) где й - 273 ^ + Ь^ д" .

у - средняя плотность исходящего воздуха в вентиляционном стволе

$сгь = 0,2325-(Ра+ 0,0735-[^-Н - 11,+ +

+ (Ра+ 0,0735-С^Н - 3 )( 273 + К5Н)/С 273 + у В.

где В = 273 + Н-(0,01672 - Кй),' ч] , ^ - расход воздуха в-воздухоподаввдх стволах (в данном случае их принято два),куб.м/с: Ч - обций объем воздуха, поступающий в рудник, куб.м/с, И - глубина стволов, м; К„ - температурный градиент в воздухоподавцих стволах, град/м; Я» - аэродинамическое сопротивление воздухопо-дающих. стволов, даПа-с4/ме; К = 0,0735 - коэффициент пересчета из даПа в мм рт.ст.; К6 - температурный градиент в вентиляционное стволе* град/м.

Для определения коэффициентов К„ и Кв во. всех стволах Верхнекамских рудников, были проведены температурные съемки, результаты которых дали следующие величины коэффициентов температурного градиента: для воздухоподающих стволов К„ = 0,00767

град/м, для вентиляционных Кь = 0,00923 град/и.

Значения тепловой депрессии, возникающей из-за неравномерного прогрева воздуха в выработках вследствие движения самоходного транспорта или работы конвейеров, невелико по абсолютной величине, но поскольку вентиляционные сети обладают малыми аэродинамическими сопротивлениями, то падение депрессии в пределах отдельных участков и панелей, а иногда и группы панелей незначительное, поэтому влияние дане небольших по величине тепловых депрессий на воздухораспределение огромно. Это влияние заметно и опасно в аварийной ситуации. Разработана методика рассчета вентиляционной сети с учетом воздействия тепловых депрессий, в которой для любого замкнутого контура или маршрута второй закон монет быть записан в виде выражения

УЖ ) + 0,98"V 6. Э!епСН.) + . з!дп(Ь, -) = 0, (8)

¡г ) ^

где , - аэродинамическое сопротивление и расход воздуха в 1-й ветви, входящей в }-й контур: С-,.- воздействие массы вертикального столба воздуха в каждой 1-й ветви; депрессия (давление) механических (вентиляторов) или струйных (вентиляторов-эжекторов) источников тяги, даПа;

'+, если направление воздушного потока в вотви совпадает с направлением обхода контура (маршрута), з1вп(я1) если направление воздушного потока в ветви противоположно направлению обхода контура (маршру-. та);

51 яп(Н¡^) - знак, определяемый разностью высотных отметок выработок;

•, если направление действия источника тяги противоположно направлению обхода контура (маршрута),

51вп(Ьи-1) -, если направление действия источника тяги совпадает с направлением обхода контура (маршрута).

Таким образом, задача решения вентиляционной сети с учетом влияния тепловых депрессий сводится к решению системы уравнений (8) с учетом (б) и (7). Расчеты вентиляционных сетей с учетом действия возникающих тепловых депрессий и анализа ожидаемых вентиляционной и газовой обстановок позволили создать схемы вентиляции, в которых тепловые депрессии играют роль дополнительного

источника тяги, т.е. увеличивают эффективность вентиляции.

В четверток разделе " Проветривание рудников с использованием рециркуляции воздуха" показана высокая эффективность подобного метода вентиляции рудников вопреки мнению, что использование рециркуляции приводит к накапливанию в руднике горючих и ядовитых газов. Известно, что при обычной схеме проветривания (рис.3,а) концентрация вредностей в общей исходящей струе равна С5.е = = (1/0о)-100.

При проветривании с использованием общерудничной рециркуляции (рис.3, б) в свеиую струю поступает исходящий воздух в объеме йч с концентрацией . В работе доказано, что концентрация вредностей в общей исходящей струе рудника, т.е. на участке сети 5-8 С5.8 = 100-1/0. , т.е. не зависит от величины рециркуляции.

Концентрации вредностей в поступающем для проветривания рабочих зон воздухе

сг_5= 100 I Кр /<}„ . концентрация вредностей в исходящей струе после рабочих зон С4.,= 100 1-С1 - КрКат)/0е(1 - кат)

Полученные зависимости показывают, что: - концентрация вредностей С^ в общей исходящей струе рудника не зависит от величины рецикуляции и при этом Сг.8 всегда меньше ПДК; - концентрация вредностей в поступающем к рабочим зонам воздухе зависит от

величины рециркуляции, однако она всегда меньие концентрации газов в общей исходящей струе рудника (С^ < С£_, ), т.к. КР < 1 ; - концентрация вредностей в общей исходящей струе всегда меньие концентрации газов в выработках сразу после рабочих зон, т.е.

с*-5< в (1 " кр к*т )/(1 " к«т > Раз.

Исследования, проведенные в калийных рудниках, показали перспективность рециркуляционного проветривания. При этом возникает задача расчета рециркуляционных вентиляционных схем, которые в пределах отдельных выемочных участков (панелей, блоков и т.д.) могут быть осуществлены за счет установки дополнительных источников тяги. Разработанная методика расчета сводится к решению системы уравнений

г л . 1 '

+ ]£ 51вп(д)-Я.0.0 ± дН

Щ 1

= 0 (9)

дд. ± ^ О

где ьч— общая для 3-го контура невязка объема воздуха, куб.м/с; - аэродинамическое сопротивление ветвей, даПа сг/ме; Ч-10 - произвольно принятый расход воздуха в ветви (кроме тех случаев, когда потоки воздуха принимаются из условия необходимости обеспечения забоев определенным объемом), куб.м/с;

+1, если направление невязки д<}у) соседнего контура совпадает с направлением потока в ветви, яв-з1гп(лч) ^ лающейся общей для рассматриваемого )'-го и соседнего (} )-го контуров; -1, если дч^ противополояно ц-,. ; дд(.. - невязка объема воздуха в ветви, являющейся общей с п соседним (з')-м контуром, куб.м/с;

^ Ч'-Й^Ч^-о = л - невязка падения депрессии в )-м ¡■Ч контуре при первоначально принятых расходах возду-

ха ч1-0 , даПа;

дН;{.- значения давлений источников тяги, устанавливаемых во

1 всех возмояных ветвях рассматриваемой сети, даПа. Матрица системы уравнений (Э) является диагональной, причем коэффициенты диагонали представляют собой величины при дЦ: ,

т.е. 2-х;

Решение задачи производится следующим образом

1. По известному методу исключаеются переменные дц^ , т.е. с помощью модифицированных Мордановнх исключений переносим все М, и а Н-^ из крайней верхней строки матрицы в ее крайний левый столбец при этом после каждого мага отбрасываем столбец коэффициентов под исключаемыми д ч- и дН-^ .

2. Находится опорное решение матрицы. Выбор разрешающей строки рассмотрен в работах Зуховицкого С.И., однако применительно к задаче решения вентиляционной сети необходим несколько другой подход:

- вычисляются все положительные отношения свободных членов к коэффициентам разрешающего столбца, и выбирается наименьшее, а

Рис. 3. Схемы проветривания рудника: обычная (а) и с рециркуляцией.

0-1 - воэдухолодамший ствол» 6-7 - вентиляционный ствол; 8-9 - рециркуляционный канал; 2-5 - пути утечек воздуха; 3-4 - рабочие зоны-

элемент, для которого оно выполняется, берется в качестве разрешающего;

- если коэффициенты разрешающего столбца и соответствующие им свободные члены отрицательные, то выбирают наибольшее их положительное отношение и элемент, для которого это условие внполня-

. ется, берется в качестве разрешающего;

- в случае, когда имеются и положительные и отрицательные свободные члены, выбор разрешающего элемента производится таким образом, что среди отношений отрицательных коэффициентов выбирают наибольшее, при этом это отношение должно быть по абсолютной величине меньше наименьшего из отношений положительных коэффициентов. Элемент, для которого это условие выполняется, берется в качестве разрешающего и соответственно в качестве разрешающей берется строка, в которой этот элемент находится.

На рудниках ведется постоянный контроль за качественным

составом воздуха в поступающей и исходящих струях. За период с 1976 г. отобрано и проанализировано более 8000 проб воздуха по двум калийным рудникам. Усредненные результаты анализов для рудника БКРУ-1 приведены в табл. 1. исходя из которой среднее содержание угарного газа и окислов азота соответственно в 2,8 и 5,3 раза ниже ПДК в свежей струе, в то время как в_ общих исходящих струях эти цифры колеблются в пределах: на пласте В карналлитово-го состава в 1,7 и 3,1 раза, а на пласте Красный-2 в 2,2 и 5,0 раза ниже ПДК.

Анализируя в целом вентиляционную обстановку в рудниках, можно сделать вполне определенный вывод, что рециркуляционное проветривание не только возможно, но в существующих условиях оно уже просто необходимо.

Таблица 1

Среднее содержание ядовитых газов в рудничной атмосфере в X С по объему )

Вредности Поступающая струя Исходящая струя

пласт Красный-2 пласт В

Окись углерода Окислы азота 0,000596 0,0000485 0,000755 0,0000519 0.000988 0,0000848

В сентябре 1981 г. в руднике СКРУ-1 впервые в мире была осуществлена система вентиляции с общерудничной рециркуляцией. Проведенный эксперимент'показал, что рециркуляционное проветривание не только может улучшить газовую обстановку в руднике, но и создать благоприятные, климатические условия для работающих.

. В пятом разделе " Оценка надежности вентиляционной сети по устойчивости боздухораспределения" показано,что при определении; величин аэродинамического сопротивления выработок возможна ошибка в пределах ±-33(8 7. Сокругленно 34,0 %), причем эта ошибка не. подчинена какой-то определенной закономерности. Зто значит, что сопротивление выработки с одинаковой вероятностью может попасть в область (1 ± 0,34)-И . При проектировании вентиляционных сетей зто сопротивление принимается за истинное и на основании этого определяется расчетное воздухораспределение, которое также считается истинным. Назовем его базовым. Если при вскрытии и под-

готовке месторождения будут точно выдержаны проектные сечения и длины выработок, то даже в этом случае они будут иметь сопротивления, отличные от проектных. Следовательно, будет отличаться от проектного (базового) и действительное воздухораспределение. Отсюда возникает задача разработки метода оценки возможного отклонение действительного воздухораспределения от проектного в каждой ветви вентиляционной сети.

Для тех, кто проектирует вентиляцию, предпочтителен базовый, т.е. расчетно-необходимый вариант, поэтому наиболее целесообразным является оценка отклонения выходного параметра ч от базового. С целью получения такой оценки отклонения применен метод Ион-те-Карло, для чего: - принято вероятностное отклонение параметров от базового значения ; - находятся все значения параметра д по любым фиксированным значениям

В практике нет смысла находить выходные параметры д для всех исключительно состояний системы, а поэтому весь интервал случайных величин (0,66 - 1,34)•Ял: разделен на 3 подинтервала и в двух граничных подинтервалах выбираются "наихудвие" значения ^ с вероятностью распределения, равной 0,333. Тогда качество вентиляционной сети будет определяться по следующей схеме: - составляется таблица дискретных случайных величин коэффициентов К при Яд-,;. ; - используя составленную таблицу распределения коэффициентов К для задания случайного распределения сопротивлений ветвей, решается вентиляционная сеть с целью получения выходного параметра, состоящего из базового варианта и д = ...);

Расчеты вентиляционной сети проводятся в следующем порядке: вначале находится базовый вариант, в котором сопротивления ветвей равны расчетным в зависимости от выбранных сечений, длин и коэффициентов А, или К . Затем, используя таблицу случайных величин коэффициентов при , задаемся одним из состояний вентиляци-

онной сети, решаем ее и находим воздухораспределение в сети ц11,' ,

.....задаемся следующим из состояний и определяем

новое воздухораспределение и так повторяем подобные расчеты ш раз. Число расчетов ш должно быть таким, чтобы доверительная погрешность между оцениваемыми величинами не выходила за рамки допустимых величин.

Одним из важных вопросов при оценке качества вентиляционной сети является выбор количества расчетных состояний системы (вентиляционной сети). Исследования показали, что количество таких расчетных состояний должно быть не менее 28,

В местом разделе "Расчегно-необходимый объем воздуха для закладочных работ и второй стадии отработки месторождения " излагается методика подсчета требуемых объемов воздуха для проветривания рабочих зон, расположенных в районе отработанных пространств. Для ведения подобных расчетов необходимы данные, касающиеся остаточной газоносности пород, не исследованной ранее.

Метод определения газоносности и остаточной газоносности в частности включает измерение выделяющегося газа с обнаженных поверхностей пород в замкнутый объем шпура, определенная длина которого герметизируется. В этом объеме с помощью ртутного манометра определялось нарастание давления газа. Зная характер изменения давления Р^ во времени I , т.е. = Ки, можно построить кривую = К-Г(Ь), на основании которой определится общий объем газа, выделившийся из солевых пород в шпур.

Исследования показали, что описываемая с помощью известной формулы кривая плохо согласуется с некоторыми данными эксперимента, поэтому была предложена другая формула

-е

Р, = ЙР1 .

где: I - время проведения наблюдения за газовыделением в шпур,, начиная с момента бурения на данную глубину, мин; АР , Ь - искомые коэффициенты для каждого конкретного эксперимента (наблюдения).

Общий объем газа, выделившийся в шпур, может быть подсчитан интегрированием функции ц - К-А^Г8 в интервале времени наблюдения за изменением давления от = 0 до Ь2 - I .

Необходимость описывать экспериментальные кривые, как оказалось, вносит определенную ошибку. Поэтому для получения более реальной картины выделения газов необходима была формула, вывод которой основывался на том, что преимущественное состояние газа -газообразное, далекое от насыщения, следовательно, к нему может быть применен закон идеального газа, когда пренебрегают объемами молекул и силами сцепления между ними. Эта формула имеет вид:

Ч = 0,3591-Р-и/(273,15 - , куб.см/мин

где ^ - температура газа в шпуре, град.; С - объем изолированной части шпура, куб.см; Т - время наблюдения за ростом давления газа в шпуре, мин.

Результаты моделирования на лабораторной установке подтвердили, что полученные по предлагаемым формулам данные в 2-3 раза точнее. Исследование остаточной газоносности проводились в двух рудниках СКПРН-1 и БКПРЯ-1, в которых отрабатываются 3 пласта.

На основании среднеквадратичных величин газоносности, используя метод наименьиих квадратов, определен тип уравнения для подсчета газоносности соли -в целике с пласт В) в зависимости от его глубины для условия подработки

Ч = (-0,002? - 0,04892-1 + 0.04015-1^ / . (10)

где 1 - расстояние от стенки камеры в сторону соседней по линии, перпендикулярной оси межкамерного целика, м.

Зависимость (10) представляет монотонно возрастающую кривую, показывающую, что газоносность солей в меадукамерных целиках возрастает от нуля на обнааенной поверхности целика до величины естественной газоносности в глубине.

Кривая изменения газоносности солей для неподработанных пластов имеет вид

г 5 г..

Ч = (-6.147 + 6,0914-1 - 1.77-1 + 0.1672-1 ) при 0 <. 1 <. 6 м

Закономерность изменения остаточной газоносности в зависимости от глубины целика (1) и времени дегазации его Ш может быть выраяена в виде коэффициентов остаточной газоносности солей, часть которых приведена в табл. 2. Используя результаты исследования остаточной газоносности солей в меадукамерных целиках, выведена формула для подсчета общего объема воздуха (куб.м/мин), необходимого для подачи в камеры для разжижения газов до предельно-допустимых норм независимо от схем их вентиляции:

0 = 0,174-ч (К - К„,)-и й К /к,и С.

о« 02 ц т %

где - допустимое содержание газа в рудничной атмосфере, % ; Кт= 1,45 - коэффициент, учитывающий неравномерность разбавления газов и представляющий величину обратную коэффициенту турбулентной диффузии; начальная газоносность пласта до его отработки, куб.м/куб.м: К .Квг- коэффициенты остаточной газоносности, соот-

ветствущие началу и концу закладки камеры; иц - объем меядука-мерного целика, куб.м.; к3- коэффициент заполнения закладываемого пространства камер (при второй стадии отработки целиков 1); и - объем закладываемой камеры (или вынимаемый объем части целика), куб.м; 6 - производительность закладки (или производительность выемочного комплекса), куб.м/сут.

Таблица 2

Значение коэффициента остаточной газоносности от времени дегазации меядукамерных целиков

Время дегазации, лет Значение К

Пласт не подработан Пласт подработан

1 2 3

0,001 0.556 0,666

0,1 0.616 0,420

0.2 0.576 0,360

0.3 0,546 0,341

0,4 0,523 0,327

0,5 0.505 0,316

о.е 0,492 0,308

0.7 0,481 0,300

0.8 0,4?4 0,296

0.9 0,468 0,292

1.0 0,464 0,290

1,1 0,461 0,288

1.2 0,458 0,286

1.3 0,456 0,285

В седьмом разделе "Метод скорей«его спуска для определения оптимальных параметров проектируемой вентиляционной сети рудника" уточнен известный метод скорейиего спуска для определения оптимальных параметров, что делает его универсальным и для любой вен-

тиляционной сети с малым аэродинамическим сопротивлением абсолютно сходящимся. Для этого в данный метод были введены две вспомогательные задачи: - максимизировалась скалярное произведение антиградиента функции цели F( х ) на некоторую величину у {- Fj:x°), у), при этом найденное решение у позволяет определить возможное подходящее направление спуска как разность и = у - хс; - опредлялась длина шага спуска с помощью метода Ньютона, суть которого состоит в отыскании последовательности приближений корней Л, , и т.д. уравнения 3FC Л )/ЗЛ г F^ (Л ) = 0 при принятом первоначальном значении . Б результате уточнения алгоритм метода скорейшего спуска получил окончательный вариант:

- задаются значениями х°;

- решается вспомогательная задача линейного программирования и находятся значения yL;

- определяется направление спуска и^ у. - ;

- определяется наиболее подходящий шаг спуска в минимум

Л4=Л4- F^Jb/F^jl);

- находится улучшенное решение х'- хс+Ди.

- сравниваются две величины общих затрат fix*") и Fix'j. Если F'xc) > Fix'), то решение повторяется с пункта I.

Таким образом решение задачи складывается из нескольких последовательных шагов приближения от х® к своему окончательному решению х. Доказано, что в уточненном методе процесс наискорейшего спуска при решении вентиляционной задачи с малыми аэродинамическими сопротивлениями сходится.

В восьмом разделе "Определение оптимальных параметров вентиляционной сети рудников при их реконструкции" разработан метод расчета, когда при решении вентиляционной задачи необходимо: а) определить оптимальные объемы расширения выработок в той части рудника, которая после реконструкции вентиляции будет использоваться; б) перераспределить с наименьшими затратами воздух в тех выработках, которые не могут быть расширены; в) определить оптимальные сечения выработок во вновь подготавливаемых частях шахтного поля: г) определить необходимые режимы работы источников тяги С вентиляторов-эжекторов) и мест их установки.

Любая вентиляционная задача может бить представлена системой уравнений:

Г 7.37-1.5. -В - 2,5-С 1.11. 5 ч. В. = О

4 & 1 (11)

1 -«г 111'

5рз1гп(д)-(^5. + + Н; = О

где Ь - длина выработки, м; 5 - сечение выработки, кв.м; д -- расход воздуха, проходящий по выработке, куб.м/с; С6 - стоимость перемещения 1 куб.м/с воздуха в год; - срок существования выработки, лет. Если для осуществления воздухораспределения в выработке устанавливается дополнительное сопротивление X (вентиляционное окно, воздушная завеса), то полное сопротивление выработки определится из выражения

^ = 0,0098-К-Ь-5 2,5 + X = X ;

В1 - коэффициент дисконтирования, учитывающий разновременность затрат; Н^ - депрессия дополнительного источника тяги, даПа.

Однако система (И) ввиду ее нелинейности относительно искомых параметров труднореализуема. Чтобы.ее решить, необходимо линеаризовать уравнения, разложив их в ряд Тейлора. Доказаны существование минимума, а также необходимое и абсолютное условия сходимости.

При реализации экономико-математической модели вентиляционной сети разработанным методом возможны следующие случаи.

1.'Решается задача определения естественного воздухораспределения в вентиляционной сети. В связи с этим искомыми параметрами будут являться только невязки потоков воздуха лц.

2. Решается задача перераспределения воздуха в вентиляционной сети. В этом случае искомыми параметрами будут служить дополнительные сопротивления д X. устанавливаемые в ветвях сети.

3. Решается задача определения сечений выработок вентиляционной сети при требуемых расходах воздуха, т.е. это задача проектирования вентиляционных сетей, которая решалась в главе 7 методом скорейшего спуска.

4. Решается задача реконструкции рудника, когда уже существует вентиляционная сеть, по которой должно пройти большее количество воздуха, чем проходило до реконструкции. Искомыми' параметрами в этом случае являются 5, д, X и Н .

ЗЙКШЧЕНИЕ

1. Применение современных приборов при выполнении воздуш-но-депрессионных съемок позволяет сделать оценку точности получаемой информации в вентиляционных системах в целом и их элементах в частности. Для условий рудников, имевших малое аэродинамическое сопротивление и, следовательно, небольшие потери депрессии, существующие приборы могут применяться для получения высоких результатов только с разработанными и предложенными в данной работе методами измерений.

2. Конечной цельп измерения падения депрессии и расхода воздуха в вентиляционной сети является определение аэродинамического сопротивления выработок, коэффициентов сопротивлений и т.д. Результаты исследования позволили сгруппировать все выработки калийных рудников в 4 группы, для каждой из которых найден комплексный коэффициент, определяющий шероховатость, форму, способ проходки и назначение выработки. Предложены формулы для подсчета аэродинамического сопротивления, позволяющие решить ряд проблем, среди которых проблема упрощения вентиляционной сети путем группировки параллельных выработок в одну с эквивалентным сечением. Решается и обратная задача - поиск сечений параллельных выработок взамен полученного в результате расчета вентиляционной сети большого сечения одной выработки.

3. Решение указанных выше проблем позволяет проводить анализ вентиляционных сетей (при их сравнении) при фланговой или центральной схемах вентиляции рудников с целью выбора рациональной с учетом следующих факторов: - количества находящихся в одновременной работе добычных участков и возможности осуществления подачи в них требуемого объема воздуха: - минимальных объемов подготовки панелей и шахтного поля в целом: - минимальных общих утечек воздуха, включающих утечки в рабочих зонах и в отработанном (подготавливаемом при обратном порядке отработки) пространстве;

4. При наличии нескольких воздухоподающих и вентиляционного стволов естественная тяга возникает не только между воздухоподаю-щими и вентиляционным, но и между воздухоподающими стволами особенно в зимний период из-за неравномерного прогрева в них потоков воздуха. Величина этой тяги зависит не только от средней температуры воздуха и атмосферного, давления (основные общеизвестные Факторы), но и от величины поступающих объемов воздуха и их температурных параметров, от распределения воздуха в воздухоподающих

стволах, от падения депрессии в элементах вентиляционной сети, от приращения температуры воздуха за счет адиабатического изменения состояния потоков воздуха при их движении по стволам. Проведенные исследования показали ;что прирост температуры воздуха при адиабатическом сжатии равен: в воздухоподающих стволах 0,0076? град/м; в вентиляционных. - 0,00923 град/м.

5. При неравномерном прогреве воздуха в воздухоподавщих стволах естественная тяга, возникающая между ними, ведет к изменению естественного воздухораспределения между ними, .что равнозначно увеличению общего аэродинамического сопротивления стволов. С ростом атмосферного давления увеличиваются по абсолютной величине .положительная и отрицательная встогтррнчнр тоги и глрялял-тельно, усиливается их действие, что'соответствует еще. бплызему увеличению 1 аэродинамического сопротивления стволов. При искусственном регулировании подачи воздуха в рудник по г.тычлам' |ремонт одного из них, к примеру) происходит, как известно: одновременное увеличение общего аэродинамического сопротивления стволов, при ятон отрицательная естественная тяга (в летний период ) по абсолютной величине уменьшается и наоборот - положительная естественная тяга (.в зимний период) увеличивается, оказывая влияние на развиваемые главной вентиляторной установкой параметры в пределах 7-10 '/..

6. Естественная тяга-в системе сообщающихся выработок в руднике не зависит от направления потоков, воздуха в каждой отдельной выработке. Абсолютные отметки начала и конца выработок, являются определявшими в поиске направления действия естественной тяги (тепловой депрессии) при определенном направлении обхода системы сообщающихся выработок. Зта выявленная закономерность дает возможность вести расчеты вентиляционных сетей любой сложности с учетом возникающих в системе- выработок тепловых депрессий. Расчеты . дают - возможность анализировать степень воздействия тепловой депрессии на естественное воздухораспределение в руднике, особенно в аварийных ситуациях с целью поиска наиболее безопасных путей эвакуации рабочих. Предлагаются новые' нетрадиционные схемы вентиляции добычных участков рудников, где тепловые депрессии используются в качестве дополнительных источников тяги и позволяют усилить дейстрие общерудничной депрессии. Чти предложения ^злоченн ? трех проектах подготовки, отработки и вентиляции крыльев калийных рмдниклв.

7. Рстестр.енная тяга, возникающая в руднике, воздействует на

-за- '

параметры, развиваемые главной вентиляторной установкой, следовательно. эти измеренные параметры могут стать теми экспериментальными данными, которые могут быть использованы для вычисления естественной тяги. Как показали измерения, вычисленные на базе испытаний ГВУ величины естественной тяги хорошо согласуются со значениями естественной тяги, полученными другими уже известными методами.

8. Общерудничное рециркуляционное проветривание является тем скрытым резервом увеличения эффективности проветривания рудников при уменьшении в целом стоимости системы вентиляции. Концентрация вредностей в воздухе исходящих струй, которые повторно.используются, не зависит от объемов повторно используемого воздуха, как и при локальном рециркуляционном проветривании отдельных участков. В свою очередь общерудничное рециркуляционное проветривание уменьшает концентрацию вредностей в рабочей зоне за счет более быстрого их выноса по сравнению с нормальным проветриванием при прочих равных условиях в с 1 - КрКат)/(1 - Ка1) раз, где Кети КР -соответственно коэффициенты утечек и рециркуляции. Концентрация вредностей в общей исходящей струе рудника уменьшается в 1/(1 -- КЧТКР) раз по сравнению с нормальным проветриванием, что говорит о высокой эффективности такой системы вентиляции.

9. Высокую эффективность проветривания с рециркуляцией обеспечивает правильный выбор мест установки и режимов работы источников тяги - эжектирующих установок, с помощью которых такое проветривание можно осуществить. Для этого разработан алгоритм расчета вентиляционных сетей, с помощь» которого определяются параметры, характеризующиеся минимумом затрат на осуществление рециркуляционного проветривания. Обоснованность применения подобной системы вентиляции доказывается анализом огромного количества проб воздуха, показывающим, что в общих исходящих струях рудников горючие и ядовитые газы содержатся в количествах, меньших ПДК в десятки раз. Обоснованность и возможность применения системы вентиляции с общерудничной рециркуляцией доказывается проведенным экспериментом в руднике СКПРУ-1, давшим следующие основные результаты: - увеличилась эффективность проветривания, вследствие чего уменьшилась концентрация вредностей на выходе за счет увеличения поступления воздуха в рабочие зоны; - улучшились климатические условия в руднике.

10. Надежность воздухораспределения в руднике, заключается в стабильной подаче в рабочие зоны требуемых расчетных объемов воз- *

духа, закладываемых на стадии проектирования. Однако ошибки, заложенные в исходной информации, используемой б расчетах, не дают возможность в полной мере осуществить на практике проектные решения, а поэтому при эксплуатации параметры вентиляционных сетей могут отличаться от проектных. При известных отклонениях исходной информации, получаемые с ее помощью расчетные значения- аэродинамического сопротивления ветвей (выработок) имеют возможные ошибки в пределах от -34 до +.34 X, В этих условиях выполнена оценка выходного параметра - расхода воздуха - для каждой ветви вентиляционной сети любой сложности, заключающаяся в определении интервала колебания расхода воздуха в ветвях сети при ее эксплуатации от значений тех, же расходов, но заложенных в проекте. Разработан алгоритм метода анализа вентиляционной сети с выявлением тех ветвей, которые отличаются крайней нестабильностью потоков воздуха в них как по величине, так и по направлению. Выполнение такого анализа позволит заранее определять мероприятия по нейтрализации подобных явлений в процессе воздухораспределения.

11. Изменение давления выделяющегося газа из солевых пород в замкнутый объем происходит не по экспоненциальной зависимости, как считалось ранее, а по закону показательной функции, что подтверждается не только экспериментальными замерами, но и при моделировании данного процесса. Эта закономерность изменения давления характерна не только для сплошного массива, но и для небольших объемов солей, оставляемых в качестве поддерживающих целиков.

12. Остаточная газоносность солей в целиках зависит от того, плдро'.'.тс,;; или ¡¡с подработа» пласт, в котором ведутся наблюдения. Характер изменения газоносности солей в целиках показывает, что в не подработанных пластах .имеется зона примерно постоянной (не изменяющейся) газоносности длиной до ¿ м, что может быть объяснено наличием концентрации напряжения. Закономерность дегазации пород в целиках выражена.б виде коэффициентов остаточной газоносности, представляющих' отношение существующей в данный момент газоносности солей к первоначальной (естественной). Это позволяет Сформулировать принцип подсчета необходимого объема свежего- воздуха для подачи в рабочую зону при ведении закладочных работ или второй стадии выемки целиков в пластах подработанных или не. подработанных.

13. Абсолютная сходимость известного метода скорейшего спуска для расчета вентиляционных сетей любой сложности вновь проектируемых рудников с целью определения их оптимальных пара-

метров зависит от величины вага и направления спуска. Для определения возможного направления спуска в минимум решается вспомогательная задача, результат ревения которой - направление спуска в минимум. Ваг спуска находится при минимизации функции цели, в которой при уже известном направлении спуска и первоначально произвольно заданных значениях искомых величин, он является единственным неизвестным параметром. Введение этих алгоритмов в уве известный метод скорейвего спуска делает его абсолютно сходящимся для вентиляционных сетей с малым аэродинамическим сопротивлением.

14. При решении более обвей задачи определения оптимальных параметров вентиляционной сети реконструируемых рудников ставятся две задачи: .- осуществить оптимальное воздухораспределение в существующей вентиляционной сети, которое мовет быть выполнено установкой дополнительных регулирующих устройств, источников тяги или расширением существующих выработок; - построить новую проектируемую вентиляционную сеть, в которой при минимуме затрат на проходку выработок, осуществлялось бы требуемое воздухораспределение. Задача не однородная, требующая определять комплекс разных по физическому смыслу параметров. Для решения такой задачи разработан алгоритм расчета, доказана его абсолютная сходимость для условий сетей с малым аэродинамическим сопротивлением.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

в работах

1. Мохирев H.H. Определение сопротивлений выработок рудников с малыми депрессиями// Технология и безопасность горных работ.-1972,- Н 115,- с. 45-48.

2. Мохирев H.H., Медведев И.И. Упрощенный расчет вентиляционных сетей рудников// Известия вузов. Горный вурнал.- 1973.- N 9,- с. 42-45.

3. Нохирев H.H. К вопросу определения оптимальных параметров вентиляционной сети// Разработка соляных месторождений.-1973.- N 139,- с, 55-58. -

4. Медведев И.И., Мохирев H.H. Алгоритм метода скорейвего спуска для определения оптимальных параметров вентиляционной сети калийных рудников// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.- 1973.- N.5.- с. 31-37.

5. Медведев И.И., Нохирев H.H. О реконструкции проветривания рудников// Вентиляция вахт и рудников.- 1974,- вып.1,- с. 37-40.

d. Мохирев H.H. Оценка точности замеров депрессии при проведении депрессионной съемки калийных рудников// Разработка соляных месторождений.- 1974.- с. 153-157.

7. Мохирев H.H. Проведение воздушно-депрессионной съемки на руднике Соликамского рудоуправления// Реф. сб., серия 07. Горное дело и разработка полезных ископаемых,- 1973.- N 3,- 78 с.

3. Медведев И.И., Мохирев H.H. Оптимизация депрессии и сечений Еыработок вентиляционной сети калийных рудников// Вентиляция шахт и рудников.- 1975.- вып. 2.- с. 78-82.

3. Мохирев Н.Н-. Проветривание участков, ведущих закладочные работы в условиях Соликамского рудника// Физико-технические проблемы управления воздухообменом в горных выработках больших объемов. Тез.докл. на всесовзной науч.-техн. конф. г. Москва, 1976.

10. Мохирев H.H., Медведев И.И. К вопросу газоносности калийных солей// Известия вузов. Горный журнал.- 1977,- N 1,- с. 63-68.

11. Мохирев H.H. Оптимизация реконструируемой вентиляционной сети калийных рудников// Вентиляция шахт и рудников.- 1976.- вып. 3.- с. 17-21,

12. Мохирев H.H. Определение- параметров параллельных выработок// Вентиляция шахт и рудников;- 1976,- вып. 3.-- е.- 24-26.

13. Мохирев H.H. Сходимость метода скорейшего спуска// Технология и безопасность горных работ,- 1976.- N 190,- с.76-78.

14. Мохирев H.H. Стоимостной функционал в задаче оптимизации параметров вентиляционной сети// Технология и безопасность горных работ..- 1976.- N 190.- с. 78-81.

15. Мохирев H.H. Остаточная газоносность карналлита в междукамерных целиках// Разработка соляных месторождений.- 1977.- N 206,- с. 114-118.,

; 1S. Мохирев Н-.Н. Определение количества выделившегося из .шпуров газа// Разработка соляных месторождений.- 1977,- К 206 с. 119-121.

17. Мохирев H.H., ЛукьяновН.Т. 0 повышении надежности вентиляционных сетей калийных рудников// Разработка соляных месторождений.- 1978.- с. 12-16.-'.;

18. Мохирев'H.H. Определение режимов работы "и мест установки вентиляторов-эжекторов// Вентиляция шахт и рудников.- 1980,- вып. 7.- с. 50-55, ■

19. Мохирев H.H. Средняя ошибка отклонения действительного воздухораспределения от рассчетного в выработках калийных рудни-

ков//Известия вузов. Горный журнал.- 1981,- N 10.- с. 42-45.

20. Мохирев H.H. Факторы, влияющие на устойчивость воздушных потоков в диагональных соединениях// Разработка соляных месторож-денйй.- 1982.- с. 115-118.

21. Мохирев H.H. Обоснований прциркулоципнниу гхем проветри-Е-акия кал;:й;;и;с рудников// Физ, -техн. проблемы управления воздухообменом в горных выработках больших объемов. Тез. докл. на Всес. науч.-техн. гимпоз., г. Кохтла-Ярве, 1983,- с. 30.

22. Мохирев H.H. Схема проветривания при обратном порядке отработки панелей// Горный журнал.- 1984.- N 6.- с. 53-54.

23. Мохирев Н.!\ Влияние естественной тяги на воздухораспре-деление б вентиляционной сети// Известия вузов. Горный журнал.-1984.- N 4,- с. 30-33.

24. Мохирев H.H., Клишев В.Л. О схемах проветривания рудника с рециркуляцией// Вентиляция шахт и рудников.- 1983,- вып. 10.-с. 81-84.

25. Мохирев H.H. Использование рециркуляции воздуха при проветривании калийных рудников// Известия вузов. Горный журнал.-1987.- N 9.- с. 47-51.

26. A.c. Н 1213213. Способ проветривания горных выработок. (Мохирев H.H., Веденеева Л.М., Севастьянова H.H.), 1985.

2?. Мохирев H.H. Совершенствование вентиляции калийных рудников// Известия вузов. Горный журнал.- 1989.- N 9.- с. 47-50.

28. Мохирев H.H. Сравнение и выбор вентиляционных схем калийных рудников// Известия вузов. Горный журнал,- 1990.- N 7.- с. 43-47.

29. Медведев И.И., Красноштейн А.Е. Аэрология калийных рудников (монография).- Свердловск, 1390.- 250 с. Автору принадлежат главы 6, ?, 8с названиями соответственно: Схемы и способы проветривания рудников, Аэродинамика калийных рудников, Утечки воздуха в рудниках.

30. Методическое руководство по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения (монография).- М.: Недра, 1392.- 470 с. Автором написано глава 1 Проветривание калийных рудников,, в главе 8 - разделы 8.3.1 и 8.3.2.

31. Использование естественной тяги б проветривании выработок калийных рудников (Мохирев H.H., Коровин А.И., Елисеев В.Л.. Холстинин А.Е.)// Известия вузов. Горный журнал,- 1993,- N 1,- с. 53-56. Автору принадлежит идея и метод расчета.

32. Использование конвейерных штреков в качестве вентиляционных в калийных рудниках (Мохирев H.H., Бушуев Ю.П., Парфенов Б.Б,, Трофимов Н.й.)// Безопасность труда в промышленности.-¡993,- N 9,- с. 54-56. .

Сдано в печать 16.8.94. Формат 60x84/16. Объем 2,75 п.л. Тирал 100. Заказ 1273.

Ротапринт Пермского государственного технического университета