Разработка комплексной системы пылеподавления и предотвращения фрикционного воспламенения метана при работе проходческих комбайнов

  • Автор:
  • Специальность ВАК РФ: 05.26.01
  • Научная степень: Кандидатская
  • Год защиты: 1999
  • Место защиты: Кемерово
  • Количество страниц: 122 с. : ил.
  • Стоимость: 230 руб.
Титульный лист Разработка комплексной системы пылеподавления и предотвращения фрикционного воспламенения метана при работе проходческих комбайнов
Оглавление Разработка комплексной системы пылеподавления и предотвращения фрикционного воспламенения метана при работе проходческих комбайнов
Содержание Разработка комплексной системы пылеподавления и предотвращения фрикционного воспламенения метана при работе проходческих комбайнов

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Состояние борьбы с пылью при работе проходческих комбайнов
1.2. Анализ способов и средств предотвращения фрикционного ВОСПЛАМЕНЕНИЯ МЕТАНОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ
1.3. ВЫВОДЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Обоснование принятого направления исследований средств
ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ОТ ФРИКЦИОННОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ МЕТАНА
2.2. Методы исследований
2.2.1. Методика исследований влияния гидравлических параметров системы секторного вихревого орошения на эффективность пылеподавления
2.2.2. Методика исследования взрывозащитных параметров системы контактного секторного вихревого орошения
2.2.3. Методика определения влияния скорости резания массива на расход воды, предотвращающий воспламенение метановоздушной смеси.

2.2.4. Методика исследования системы контроля концентрации метана и опережающего отключения электродвигателя исполнительного органа комбайна
2.2.5. Методика оценки эффективности предотвращения фрикционного воспламенения метановоздушной смеси внутренней системы орошения с различными схемами компоновки оросителей
2.2.6. Методика шахтных испытаний комплексной системы пылеподавления и предотвращения фрикционного воспламенения метана
В ыводы
3. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ МЕТАНА ПРИ РАБОТЕ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ
3.1. Исследования эффективности пылеподавления
3.2. Исследования по предотвращению воспламенения
МЕТАНОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ПРИ РЕЗАНИИ КВАРЦИТОВ НА НАТУРНОМ СТЕНДЕ
3.3. Исследование влияния скорости резания массива резцовой коронкой на расход воды, предотвращающий фрикционное воспламенение метановоздушной смеси

3.4. Стендовые исследования системы автоматического контроля
КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА В ПРИЗАБОЙНОЙ ЧАСТИ ВЫРАБОТКИ И ОПЕРЕЖАЮЩЕГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИВОДА ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА КОМБАЙНА ПРИ ОПАСНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ
3.5. Разработка конструкции и принцип работы контактного секторного
вихревого орошения
В ыв оды
4. ШАХТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ МЕТАНА ПРИ РАБОТЕ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ
4.1. Испытания экспериментального образца комплексной системы
ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ МЕТАНА
4.2. Испытания контактной секторной вихревой взрывозащитной
СИСТЕМЫ ОРОШЕНИЯ
В ыво ды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
На угольных шахтах Российской Федерации удельный объем комбайновой проходки выработок постоянно растет главным образом за счет смешанных и чисто породных забоев, для чего создаются проходческие комбайны и комплексы повышенной энерговооруженности и производительности.
Более 95 % от всего комбайнового парка составляют комбайны со стреловидным исполнительным органом. Для комбайнов этого типа характерно значительное измельчение отбиваемой горной массы, сопровождаемое высокой запыленностью воздуха, которая без средств борьбы с пылью может достигать 5000 мг/м3 и более. При этом следует отметить, что запыленность воздуха из года в год возрастает, что обусловливается рядом факторов, а именно:
• Интенсификацией проведения подготовительных выработок за счет применения высокопроизводительных комбайнов;
• Переходом горных работ на более глубокие горизонты, в связи с чем уменьшается в первую очередь естественная влажность угольных пластов, увеличиваются горное давление и газовыделение.
Высокая скорость резания массива (более 2 м/с), а также применение комбайнов для присечки пород с коэффициентом крепости более 6 способствуют возрастанию опасности фрикционного воспламенения метана. Только в прошедшее десятилетие горение метановоздушной смеси от фрикционного трения было зарегистрировано на таких шахтах Кузнецкого угольного бассейна как «Алардинская», «Шушталепская», «Усинская», «Распадская», «Карагайлин-ская», «Северная», «Березовская», «Первомайская», «Красногорская» и «Сибирская».
В Кузнецком бассейне около одной трети разрабатываемых шахтопластов, опасных по метану и пыли, имеют боковые породы с коэффициентом крепости более 8, потенциально опасные по фрикционному воспламенению метана.

ределялись при разрушении резцовой коронкой породноцементного блока объемом 2 м3. Блок изготавливался в специальной каркасной опалубке, имеющей крепление для удержания ее от опрокидывания и перемещения при разрушении блока комбайном. Для изготовления блока была использована порода крепостью 14 с содержанием кварца около 90 %. Порода доставлялась с «Антоновского» рудника (г. Анжеро-Судженск).
Газовая камера объемом 1 м3 представляла собой рукав из полиэтиленовой пленки диаметром 1500 мм, который одним концом крепился на цилиндрической обечайке торца опалубки породноцементного блока, а другим - на круговом щите, надетом на исполнительный орган. Метан в газовую камеру подавался при «холостом» вращении резцовой коронки, в результате при перемешивании его с воздухом создавалась метановоздушная смесь с одинаковой (8-9 %) концентрацией по всей камере. Через 30 с. проводился повторный замер концентрации метана интерферометром ЛИ-4, и если за это время концентрация метана в камере снижалась не более чем на 0,5 %, то эксперимент считался подготовленным, после этого производилось резание породы. Время резания по каждому эксперименту принималось не менее 300 с. или до полного износа резцов. Затем производился контрольный замер концентрации метана в камере. Если она составляла более 5,5 %, то эксперимент считался выполненным. Расчет вероятности фрикционного воспламенения метановоздушной смеси производился статистическим методом по соотношению:
где т - количество поджиганий; п - количество резцов (источников воспламенения).
Число соударений на резцовой коронке подсчитывается по формуле

аК ґ "
(2.3)

Рекомендуемые диссертации данного раздела