Применение стратегии динамического проветривания для повышения энергоэффективности систем вентиляции
DOI:
https://doi.org/10.7242/2658-705X/2024.2.1Ключевые слова:
система вентиляции, проветривание, производительность, циклограмма, динамическое проветривание, энергоэффективностьАннотация
Большинство горных предприятий ведут отработку месторождений полезных ископаемых со второй половины XX века. За это время протяженность и разветвленность рудников выросла существенным образом, суммарная протяженность горных выработок некоторых рудников достигает 400 км. В такой ситуации системы вентиляции стали невероятно сложными, включающими одновременную работу до 5 главных вентиляторных установок. Существующие системы вентиляции работают в постоянном режиме проветривания – во все рабочие зоны воздух подается по максимуму, независимо от типа работ. Кроме того, действующие методики расчета требуемого количества воздуха для проветривания рабочих зон и шахты в целом не предусматривают динамическое управление воздушными потоками в зависимости от выполняемых технологических операций. Построение автоматических систем расчета требуемого количества воздуха для проветривания шахты, а также динамическое регулирование воздушных потоков позволит оптимизировать процесс проветривания шахты в соответствии с фактически необходимой потребностью в свежем воздухе для рабочих зон и шахты в целом при выполнении соответствующих технологических операций. Реализация стратегии динамического проветривания позволит значительно повысить энергоэффективность системы вентиляции как существующего, так и проектируемого рудника. Кроме того, внедрение средств контроля параметров рудничной атмосферы позволит оперативно реагировать на превышения предельно-допустимых концентраций взрывоопасных и ядовитых газов, за счет увеличения подачи воздуха на добычной участок.
Таким образом, применение стратегии динамического проветривания позволяет получить дополнительный резерв воздуха при повышении аэрологической безопасности.
Библиографические ссылки
Ушаков К. З., Бурчаков А. С., Пучков Л. А., Медведев И. И. Аэрология горных предприятий. – М.: Недра, 1987. – 420 с.
Приказ Ростехнадзора от 08.12.2020 № 505 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых». https://docs.cntd.ru/document/573156117 (дата обращения: 12.03.2024).
Семин М.А., Гришин Е.Л., Левин Л.Ю., Зайцев А.В. Автоматизированное управление вентиляцией шахт и рудников. Проблемы, современный опыт, направления совершенствования // Записки Горного института. – 2020. – Т. 246. – С. 623–632. DOI:10.31897/PMI.2020.6.4.
Местер И.И. Автоматизация контроля и регулирования рудничного проветривания / И.И. Местер, И.Н. Засухин. – М.: Недра, 1974. – 240 с.
Цой С.В. Автоматическое управление вентиляционными системами шахт. – Алма-Ата: Наука, 1975. – 335 с.
Пучков Л.А. Методы и алгоритмы автоматического управления проветриванием угольных шахт / Л.А. Пучков, Л.А. Бахвалов. – М.: Недра, 1992. – 399 с.
Круглов Ю.В. Совершенствование алгоритма оптимального управления проветриванием вентиляционных сетей сложной топологии / Ю.В. Круглов, М.А. Семин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2013. – Т. 12. – № 9. – С. 106–115.
Круглов Ю.В. Теоретические и технологические основы построения систем оптимального управления проветриванием подземных рудников: автореф. дис. … доктора техн. наук. – Пермь.: Горный институт Уральского отделения РАН, 2012. – 42 с.
Semin M. A., Levin L. Y., Maltsev S. V. Development of automated mine ventilation control systems for Belarusian potash mines // Archives of Mining Sciences. – 2020. – Т. 65. – № 4.
Бублик С.А., Зайцев А.В., Семин М.А., Мальцев С.В. Анализ эффективности систем динамического управления проветриванием на калийных рудниках // Горное эхо. – 2021. – № 3. – С. 81–89.
Накаряков Е.В. Натурные исследования рудничной атмосферы при работе техники с двигателями внутреннего сгорания // Горное эхо. – 2021. – № 4. – С. 113–118. https://doi.org/10.7242/echo.2021.4.22.
Кузьминых Е.Г., Левин Л.Ю., Мальцев С.В. Распределение продуктов выхлопных газов техники с двигателями внутреннего сгорания в шахтной вентиляционной сети // Горное эхо. – 2023. – № 2. – С. 96–103 https://doi.org/10.7242/echo.2023.2.17.
Olkhovskiy D. V., Parshakov O. S., Bublik S. A. Study of gas hazard pattern in underground workings after blasting //Mining Science and Technology (Russia). – 2023. – Т. 8. – № 1. – С. 47–58 https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-08-86.
Гришин Е.Л., Зайцев А.В., Кузьминых Е.Г. Обеспечение безопасных условий деятельности сотрудников по фактору вентиляция в подземных рудниках при работе техники, оснащенной двигателями внутреннего сгорания // Недропользование. – 2020. – Т. 20. – № 3. – С. 280–290 https://doi.org/10.15593/2712-8008/2020.3.8.
Кузьминых Е.Г., Кормщиков Д.С. Анализ методов расчета требуемого количества воздуха для разжижения отработанных выхлопных газов // Горное эхо. – 2020. – № 3. – С. 107–115 https://doi.org/10.7242/echo.2020.3.21.
Кузьминых Е.Г., Мальцев С.В. Обеспечение энергоэффективности системы вентиляции рудника на стадии проектирования горного предприятия // Горное эхо. – 2022. – № 3. – С. 80–87 https://doi.org/10.7242/echo.2022.3.13.