У дисертації поставлена і вирішена науково-практична задача удосконалення контролю пиловибухобезпеки гірничих виробок шахт за допомогою розрахунку покажчиків вибухобезпеки з використанням інформації про запиленість повітря вихідних вентиляційних струменів, яка полягає у встановленні закономірностей поширення і відкладення пилу, що зметнувся з поверхні гірничої виробки, динаміки пилу та пиловідкладень з урахуванням процесів здіймання, розробці кількісного критерію пиловибухобезпеки, алгоритму й обчислювальних методів його визначення, що дозволило розробити структуру системи, функціональні рішення вузлів і управляючі алгоритми системи контролю пиловибухобезпеки гірничої виробки. Рішення поставленої наукової задачі дозволяє підвищити пиловибухобезпеку гірничих виробок за рахунок безперервного контролю пилового фактора, оцінки його впливу на безпеку за робіт, оперативного планування на підставі результатів контролю термінів виконання протипилових заходів. Основні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному: Виконано аналіз стану питання пиловибухобезпеки на вугільних шахтах. Відзначено, що вибухи вугільного пилу наносять значний соціальний і матеріальний збиток. Показано, що недостатня еффективність застосування апробованих методів і засобів знепилення значною мірою зумовлюєтся недостатньою вірогідністю і надійністю існуючого контролю пиловибухобезпеки гірничих виробок шахт, заснованого на періодичній кількісній оцінці пиловідкладень. Підвищити якість контролю можливо шляхом безперервного контролю пиловідкладання, що може бути реалізоване шляхом упровадження телемеханічної системи контролю.
Досліджено динаміку вугільного пилу у гірничій виробці з урахуванням вторинного здіймання.
установлено, що концентрація пилу по довжині гірничої виробки може бути описана сумою експоненціальної моделі концентрації пилу від первинного джерела його утворення, та лінійно-експоненціальної моделі, обумовленої здійманням з поверхні самої виробки; отримано лінійно-експоненціальну модель концентрації пилу, що здійнявся з поверхні виробки; показано, що при достатній кількості пилу, який відклався раніше, експоненціальний вигляд кривої розподілу концентрації пилу по довжині виробки вироджується, а саме: зі зменшенням кількості пилу, що надходить від первинного джерела або зі збільшенням швидкості повітря максимум концентрації пилу зміщується відносно початку виробки на більш віддалені ділянки за ходом повітряного струменя. Виявлено, що в умовах здіймання відкладення пилу зміщуються на віддалені за ходом повітряного струменя ділянки і підвищують їх пиловибухонебезпеку, що не виявляється гравіметричним методом контролю в 10 м від початку виробки. Показано, що відкладення пилу на початкових ділянках виробки, внаслідок вторинного здіймання, зменшується, що дозволяє рідше проводити заходи направленні на попередження вибухів вугільного пилу на цих ділянках. Розроблено оціночний критерій і алгоритм контролю пиловибухобезпеки, що включає розрахунковий метод визначення пиловідкладання за показаннями датчиків концентрації пилу, який використовує для визначення часу накопичення вибухонебезпечної кількості пилу середнє інтегральне відкладання пилу на ділянках 0...50 м і 50...200 м. Запропоновано методи розрахунку тривалості безпечного режиму в умовах інтенсивного пилоутворення. Розроблено структуру, функціональні вузли, протокол обміну і управляючі алгоритми підземного напівкомплекту системи контролю пиловибухобезпеки гірничих виробок вугільних шахт.
Основні положення дисертації опубліковані у роботах: Ткаченко С.Н. Пылеотложение в угольной шахте. // Науковий вісник НГА України. – 2001. – № 1. – С. 98-100. Ткаченко С.Н. Разработка системы автоматического контроля пылевзрывобезопасности горных выработок шахт по показаниям датчиков концентрации пыли. // Сб. научн. тр. – НГА Украины. – 2001. - № 11, т. 2. – С. 214-219. Колесник В.Е., Ткаченко С.Н. Моделирование процесса распространения и отложения пыли в горных выработках с учетом ее поступления от источников и в результате взметывания. // Науковий вісник НГУ. – 2003. – № 2. С. 78-80. Голинько В.И., Колесник В.Е., Ткаченко С.Н.. Создание экспериментального образца системы контроля пылевзрывобезопасности горных выработок. // Сб. научн. тр. НГУ. – № 16. – С. 129-136. Голинько В.И., Колесник В.Е., Ткаченко С.Н.. Контроль пылевой нагрузки на основе данных о запыленности воздуха в горных выработках. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2003. – № 3. – С. 211-213. Колесник В.Е., Ткаченко С.Н., Рахно Е.П. Формирование текущих и средних значений в измерителе запыленности шахтной атмосферы. // Сб. научн. тр., посвященный 45-летию ДГМИ / Перспективы развития угольной промышленности в ХХI веке. – Алчевск: ДГМИ, 2002. – С. 108-114. Ткаченко С.Н. Учет влияния взметывающейся пыли на общую динамику запыленности горной выработки // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Україна наукова 2003”. – т. 27: Гірнича справа. – С.32-33.
|
