- - шахта - Страница 4

Унифицированная аппаратура АКУ-3.1.1М, АКУ-3.2.1М предназначена для автоматизации шахтных калориферных установок, имеющих в качестве первичного теплоносителя пар или перегретую воду. Она устанавливается в надшахтных зданиях (помещениях калориферной установки), где допущено применение электрооборудования в исполнении общего назначения, кроме термодатчика ствола ТДС-1, предназначенного для применения в стволах в соответствии с «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах».

Модификации:

-  АКУ-3.1.1М - для автоматизации калориферных установок по схеме с двумя контурами регулирования и контуром контроля отдельных секций калорифера;

-  АКУ-3.2.1М - для автоматизации калориферных установок по схеме с одним контуром регулирования.

Модификации различаются станциями управления и регулирования калорифера: СУРК-4 - для АКУ-3.1.1М, СУРК-4.1 - для АКУ-3.2.1М.

Аппаратура осуществляет:

- поддержание на заданном уровне температуры воздуха в стволе шахты и отработанного теплоносителя на выходе из калорифера;

- контроль температуры секций калорифера;

- формирование и воспроизведение аварийных сигналов в помещении калориферной;

- формирование и воспроизведение известительных сигналов в помещении калориферной;

- передачу к диспетчерской и в котельную аварийных сигналов.

Большие затруднения при эксплуатации оборудования создает обледенение шахтного ствола и вызывает аварии с тяжелыми последствиями. 7 февраля 1997 г. на шахте имени К. Маркса (г. Енакиево) вследствие обрушения ледяной глыбы в стволе погибло 5 человек и травмировано 10 человек, которые находились в клети. Причиной трагедии явились обмерзание крепи ствола вследствие прекращения отопления калориферной установки и доставка людей по аварийному стволу. Для предотвращения подобных случаев предусматривается обогрев ствола.

Водяные (паровые) калориферы. Длительное время на угольных и рудных шахтах традиционно для обогрева воздуха, подаваемого в шахтный ствол, применяли водяные (редко - паровых) калориферы типа КСК/КВС/КВБ либо BHB (арктическое исполнение КСК). Недостатком водяных калориферов является сложный монтаж, опасность размораживания калориферов, даже при кратковременных авариях, связанных с подачей перегретой воды. Применяемые водяные калориферы имеют крайне низкий КПД. Новые калориферы серии KCK имели фактическую производительность по теплу 40 % от расчетной.

В качестве теплоносителя применяется высокотемпературная вода или насыщенный пар. В котельных применяют котлы большой мощности, так как для вентиляции шахты необходимо порядка 400 м3/с и более. Теплоноситель передается от котельной до калорифера по теплотрассе. В практике обогрева воздухоподающих стволов традиционными калориферными установками зафиксированы случаи обмерзания вследствие резкого снижения температуры атмосферного воздуха, нарушения в подаче теплоносителя. Это обусловлено, главным образом, большой тепловой инерцией калориферных установок, т.е. неспособностью оперативно реагировать на резкие колебания температуры воздуха. Рассматриваемая система имеет низкий КПД, не превышающий 60-65 %.

1. Калориферы KCK предназначены для нагрева воздуха в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Воздух должен быть с предельно допустимым содержанием химически агрессивных веществ ГОСТ 12.1.005-76, с запыленностью не более 0,5 мг/м3 и несодержать липких веществ и волокнистых материалов.

Представляет интерес применение когенераторов на базе газификации органического топлива в технологических схемах подогрева воздуха, подаваемого в шахту. Технологическая схема внедрена на шахте «Южно-Донбасская №3» в Донецкой области. При этом в режиме комбинированной генерации получают механическую, тепловую в пределах до 11,6 МВт и электрическую энергию - до 7,7 МВт на базе газификации органического топлива...

Эта установка предназначена для получения горячего воздуха, используемого для отопления и теплоснабжения вентиляции в условиях шахт и производственных помещений большого объема. Применение «сухого» способа подогрева шахтного воздуха позволяет исключить строительство дорогой водонагревающей или паровой котельной со сложной водоподготовкой и избежать риска замерзания воды в прямой и обратной ветвях водяного трубопровода от котельной до шахтного ствола и в самом водяном калорифер.

Предлагаемая установка полностью исключает попадание топочных газов в воздух, подаваемый в шахту. Кроме того, установка может работать при любых перепадах температур атмосферного воздуха с обеспечением заданной температуры подаваемого в шахту воздуха за счет регулирования параметров воздушных потоков в воздухоподогревателе и в камере смешения. В качестве теплоносителя в них применяют горячий «присадочный воздух» (вместо воды или водяного пара), нагреваемый в теплообменнике дымовыми газами, которые поступают из камеры сгорания. Температура поступающих газов достигает 500°С, а температура «присадочного воздуха», выходящего из теплообменника, составляет около 300°С. Имеется опыт применения на шахтах Кузбасса. Изготовляется ОАО «Кемеровский экспериментальный завод средств безопасности».

Проблема отопления производственных помещений и подогрева шахтного воздуха всегда являлась актуальной и особенно остро стоит перед предприятиями горнодобывающего комплекса. Программой Кабинета Министров Украины в 2002 г. Министерству угольной промышленности Украины поручено разработать отраслевой стандарт «Руководство по обогреву воздухоподающих стволов и скважин на основе огневых калориферов, используемых шахтный метан».

Утвержден нормативный документ СОУ 10.1.00174088.004-2005. «Системи oбігріву повітроподавальних стволів вогневими калориферами з використанням метаноповітряної суміші (Системы обогрева воздухоподающих стволов огневыми калориферами с использованием метановоздушной смеси)»...

Физико-механические свойства ПКМ для шахтного ствола зависят от ряда факторов, основными из которых являются тип и количество отвердителя, наличие модификатора и ускорителя в полимерной композиции; виды и количество наполнителей в полимерной композиции; режим отвердения полимерного материала; степень подготовки поверхности и т.д.

Характеристики известных ПКМ, применяемых в народном хозяйстве, не всегда соответствуют требованиям конструктивной особенности и эксплуатации оборудования шахтных стволов. До настоящего времени нет ПКМ комплексного действия, максимально удовлетворяющего вышеуказанным требованиям. Эпоксидные смолы имеют высокие физико-механические характеристики, поэтому далее детально исследовались эпоксидные композиционные материалы. Физико-механические свойства ПКМ исследованы в лабораторных, а проверка проводилась в натурных условиях.

Выполненные исследования позволили разработать ряд ПКМ, способных удовлетворять жесткие требования применения их в шахтном стволе и имеющих преимущества по технологичности, негорючести по сравнению с другими известными материалами аналогичного назначения.

Для применения в процессах эксплуатации и ремонта шахтного оборудования разработан и испытан клей УП-5-233 ГШО. Клей представляет собой продукт модификации эпоксидной диановой смолы ЭД-20 жидким карбоксилатным олигобутадиен-каучуком СКД-КТР. В качестве от-вердителя используется ди- или триаминометилфенол УП-583 (T).

Этот эпоксидный клей сочетает высокую адгезию к пластикам, резине и металлам с повышенной работоспособностью при отслаивающих, ударных нагрузках, а также температурных перепадах.

Аэродинамические и энергетические характеристики шахтных стволов имеют значение при решении проблемы энерго- и ресурсосбережения.

Энергопотребление на шахтном подъеме составляет свыше 10 % в структуре энергопотребления на шахте. Значительный расход энергоносителей обусловлен необходимостью обогрева вертикальной выработки. Энергозатраты при проектировании, эксплуатации и реконструкции шахтного ствола можно снизить путем улучшения их аэродинамических свойств - выбора энергосберегающих видов армировки (канатная, безрасстрельная, рамная и т.п.), снижение загроможденное поперечного сечения выработки.

Авторским коллективом специалистов Макеевской академии строительства и архитектуры в составе Е.В. Горохов, доктор технических наук, профессор, В.М. Кущенко, кандидат технических наук, доцент, К.А. Пиличев, главный специалист, О.С. Кострицкий, старший научный сотрудник, К.Е. Щелухин, научный сотрудник предложено экономически целесообразное техническое предложение по инженерному обеспечению повторного использования соединенного копра шахты «Россыпнянская» ПО «Торезантрацит».