Центр научного сотрудничества "Интерактив плюс"
info@interactive-plus.ru
8-800-775-0902
+7 (8352) 222-490
2130122532
Центр научного сотрудничества «Интерактив плюс»
RU
428005
Чувашская Республика
г.Чебоксары
ул.Гражданская, д.75
428005, Россия, Чувашская Республика, г. Чебоксары, улица Гражданская, дом 75
8-800-775-0902
+7 (8352) 222-490
RU
428005
Чувашская Республика
г.Чебоксары
ул.Гражданская, д.75
56.125001
47.208966

Способы пылеподавления при бурении шпуров


Дискуссионная площадка

Дата публикации:
Оцените материал Средняя оценка: 0 (Всего: 0)

Статья опубликована в VI Международной студенческой научно-практической конференции
"Научное сообщество студентов". Том 2

Библиографическое описание
Томский И. Г. Способы пылеподавления при бурении шпуров [Текст] / И. Г. Томский // Научное сообщество студентов : материалы VI Междунар. студенч. науч.–практ. конф. (Чебоксары, 31 дек. 2015 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. — Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2015. — С. 63–65. — ISBN 978-5-9907548-7-4.
Просмотров всего: 104
  • 85HTML просмотр
  • 19PDF скачано
  • 104Всего

СПОСОБЫ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ ШПУРОВ


студент
Горный институт ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова»
Саха /Якутия/ Респ

Аннотация: в данной работе автором рассмотрен способ пылеподавления с помощью горячего и влажного потока воздуха в шпуре с применением труб ППУ изоляции. Приведенные материалы могут быть полезны специалистам в технической области.

Ключевые слова: гомоконденсация, гетероконденсация, пылеподавления, трубы ППУ, здоровье горняков, горячий влажный воздух.



Рост механизации и интенсификации горных работ вызывает запыленность воздуха в горных выработках шахт и имеет тенденцию к постоянному возрастанию. Многолетняя мерзлота влияет на динамику пылеобразования и впоследствии на запыленность шахтной атмосферы, что является достаточно опасной для здоровья человека. Мелкодисперсная пыль, как известно, – это основная причина развития пневмокониоза у шахтеров.

Выполненными исследователями, свойств мерзлых дисперсных сред, установлены зависимости прочности пород от температуры. Наиболее интенсивное изменение физико-механических свойств (прочностных свойств) многолетнемерзлых пород наблюдается в интервале температур от –0,3 –0,5 до –3 –5˚С. В свою очередь, их прочностные свойства определяют выход пыли. Следовательно, в условиях многолетней мерзлоты выход пыли во многом зависит от температуры горного массива, т. е. с понижением температуры массива он возрастает, а с повышением – уменьшается [1].

В настоящее время известны три способа борьбы с пылью: сухое пылеулавливание, путем орошения устья шпура и подача воды через штангу в забой. Каждый из способов имеет свою область применения, так, например, сухое пылеулавливание рекомендуется при бурении пород, находящихся в многолетней мерзлоте либо в шахтах характеризующихся высокой температурой воздуха в выработках. Для мокрого бурения шпуров и с орошением устья шпура необходимо обеспечить наличие воды в значительных объемах. Основными недостатками данных способов являются образование грязи, повышение влажности воздуха в забое и невозможность применения известных способов в условиях мерзлоты, вследствие замерзания воды [2].

Данные способы борьбы недостаточно обеспечивают понижение концентрации пыли в забойном воздухе до нормативных значений по ПДК-2 мг/м3 воздуха. При таких способах значения концентрации пыли превышают в 2–3 раза, установленных по ПДК.

В процессе бурения механическая энергия рабочего инструмента буровой машины преобразуется в тепловую. Так экспериментально установлено, что при энергии удара 6*105 Дж/м2 температура коронки перфоратора нагревается до 250˚С [3].

При бурении шпуров с продувкой воздухом, имеющей температуру – 200С…+5˚С происходит адиабатическое расширение, что вызывает процесс осушения бурового шлама и охлаждения буровой коронки. При этом температура мерзлого массива повышается до –7…–0,5˚С, из-за чего пылеобразование и прочностные свойства горных пород резко снижаются.

Ранее для пылеподавления в процессе бурения шпуров перфораторами предлагался паровой котел Неймана. Однако, данное устройство не оправдало себя в процессе эксплуатации, поскольку при подаче искусственного пара вначале происходит процесс гомоконденсации, потом осаждение пыли, которое не превышало 50 ÷ 60% от общего объема. Следовательно, вытекает вывод о том, что при подаче горячего и влажного воздуха в шпур, происходит гетероконденсационный процесс, который приводит к снижению пылеобразования.

Для реализации данного способа борьбы с пылеобразованием была разработана пылеподавляющая приставка к перфораторам, которая в процессе эксплуатации показала хорошие результаты на россыпных шахтах Якутии [4]. Однако на рудных месторождениях, эффективность приставки была на недостаточном уровне. Данный факт объясняется, тем, что, несмотря на достаточно высокую температуру воздуха (60˚C…70˚С), влажность воздуха при продувке шпура была низкой, т.е. не была обеспечена требуемая влажность воздуха.

Следовательно, для более эффективного использования оборудования и понижения пылеобразования следует использовать для продувки воздуха с температурой до 100˚C, который можно получить на выходе из компрессора.

Для того, чтобы сохранить полученную температуру от компрессора до перфоратора, следует применить теплоизолированные трубы, например, трубы в ППУ изоляции. Данные трубы используются при прокладке тепловых сетей, как подземным способом, так и открытым. Трубы в ППУ изоляции снабжены системой оперативно-дистанционного контроля (СОДК), которая позволяет обнаружить, с точностью до 5 метров, место повреждения теплотрассы.

Справка о свойствах труб в ППУ изоляции:

- теплопроводность 0,033 Вт/м ˚С;

- рабочая температура 130˚С, при кратковременном воздействии до 150˚С;

- высокая и самое главное долговечная адгезия (сцепляемость) с поверхностью металлической трубы и оболочкой;

- устойчивость к воздействию влаги;

- высокая механическая прочность;

В конечном итоге, разумно используя предложенный метод можно значительно снизить количество профессиональных заболеваний горняков. Данный опыт безусловно заслуживает внимания у специалистов на предмет выполнения целенаправленных работ по совершенствованию как в техническом исполнении, так и в методическом плане.

Список литературы
  1. 1. Дьяков В.В. Интенсивность пылеобразования в условиях многолетней мерзлоты / В.В. Дьяков, Е.Т. Воронов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – Новосибирск, 1967. – №4. – С. 121–124.
  2. 2. Борьба с пылью при буровзрывных работах. Студопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://studopedia.ru/3_39194_borba-s-pilyu-pri-burovzrivnih-rabotah.htm
  3. 3. Чемезов Е.Н. Образование и подавление пыли на шахтах Северо-Востока СССР / Е.Н. Чемезов. – Новосибирск: Наука, 1977. – 94 с.
  4. 4. Довиденко Г.П. Обоснование параметров технической эксплуатации горного оборудования в условиях холодного климата: Автореф. дисс. канд. техн. наук / Г.П. Довиденко. – Якутск, 2004. – 40 с.

Оставить комментарий
При добавлении комментария укажите:
  • - степень актуальности публикуемого материала;
  • - общую оценку (оригинальность и актуальность темы, полнота, глубина, всесторонность раскрытия темы, логичность, связность, доказательность, структурная упорядоченность, характер и достоверность примеров, иллюстративного материала, убедительность выводов);
  • - недостатки, недочеты;
  • - вопросы и пожелания Автору.