Файл: Ониани, Ш. И. Тепловой режим глубоких шахт при гидравлической закладке выработанного пространства и сложном рельефе поверхности.pdf

Гидравлическая закладка почти не оказывает влияния на тепловые атмосферные условия тупиковых забоев подго­

второй производят гидравлическую закладку и нет необхо­ димости подавать в нее количество воздуха, рассчитанное по условию добычи угля. Поэтому можно увеличить коли­ чество воздуха в первой лаве за счет его уменьшения во вто­ рой, тем более, что в последней температура воздуха су­ щественно снижается за счет холода, приносимого заложен­ ным материалом и водой. .Этим мероприятием можно добить­ ся снижения температуры в конце лавы (рис. 114, кривая 3) и, следовательно, уменьшения требуемой холодопроизводительнюсти воздухоохладителя (табл. 16). Во время выемки второго слоя и увеличения .количества воздуха расчетная холодоирошводительяоеть имеет отрицательное значение. Таким образом, в последнем случае потребуется регулирование теп­ лового режима только при выемке первого слоя, причем рас­ четную холюдоиронзводительность можно получить путем юовместного включения нескольких передвижных юондициоиероз.

Если отработка первого слоя каждого выемочного блока начинается при умеренных среднемесячных температурах атмосферного воздуха (например, от 15 сентября до 15 де-

271

ляется возможность .регулирования теплового режима очист­

272

;:-юй установки с холодопроизводнтелы-юстыо воздухоохлади­ теля, установленного в полевом откаточном штреке около участкового гезенка, не менее 1300 шт . Кроме того, обращает на себя внимание то обстоятельство, что при переходе на от­ работку вышележащих слоев величина требуемой холодопроизводительноети уменьшается незначительно и остается почти постоянной во все время отработки блока. При этом конди­ ционирование воздуха в тупиковых выработках должно осу­ ществляться обособленно, так как стационарной установкой трудно создать необходимую для кондиционирования воздуха в подготовительных выработках глубину охлаждения и, кроме того, увеличение мощности этих установок вызовет умень­ шение коэффициента их использования. Следовательно, не­ смотря на сооружение стационарной холодильной установки, необходимо иметь и передвижные кодиционеры для регули­ рования теплового режима тупиковых забоев.

По нашим приближенный! расчетам, на каждые 100 ювт полезной холодопроизводителыюсти воздухоохладителя в среднем приходится 46'—47 квт потребляемой мощности дви­ гателей холодильной установки. Поэтому общая мощность двигателей стационарной установки составит 600 квт. На •каждом крыле шахты в эксплуатации находится один выемоч­ ный блокПоэтому суммарная мощность двигателей холо­ дильных установок для всей шахты будет 1200 квт. Тогда го­ довой 'расход электроэнергии на .кондиционирование руднич­ ного воздуха составит

£ = 1200 • 3,6-106 -24-365 = 3784,32 • 104 Мдж. Стоимость 1 Мдж электрической энергии в условиях Тиш-

були, по даивдьим и<юм1би.ната «Грузуголь», — / = 0,292-коп, поэ­ тому годовые затраты на электроснабжение холодильных ус­ тановок составят

А! = f - E = 0,292-3784,32-10* = 110502 руб.

По данным [454], затраты на электроэнергию составля­ ют примерно 70% от суммарных расходов на кондициониро­ вание рудничного воздуха, поэтому расходы на регулирование теплового режима очистных выработок шахты приблизитель­ но будут

А= А':0,70 = 110,502:0,70 =s 158.000 руб.

Та ш м образам, гидравлическая закладка выработанного пространства оказывает на тепловой режим шахты очень большое положительное влияние, исключает .необходимость установки и эксплуатации стационарных холодильных уста­ новок с общей полезной холодопроизводительностью около 2600,ювт и может дать примерно 158.000 рублей среднегодовой экономии, не говоря о тех технических преимуществах, кото­ рые 'связаны с подобным упрощением проблемы кондициони­ рования рудничного воздуха.

При уменьшенной скорости вентиляционной струи (~и = = 0,65 м/сек) тепловые атмосферные условия очистной вы­ работки резко ухудшаются, требуемая холюдопроизводительность воздухоохладителя в случае применения гидравличес­ кой закладки увеличивается до 2200 мвт, ia при отсутствии закладки — до 2900 квт. Поэтому несмотря .на значительное увеличение ширины выработанного пространства, сохранение

время отработки первых слоев пачек практически не оказы­ вает влияния на температурное поле очистной выработки. Поэтому для создания нормальных тепловых атмосферных условий в очистных выработках этих слоев необходимо иметь стационарные холодильные установки такой же холодопроиз-

ние существенно улучшается, и при отработке последующих слоев вентиляционная струя в очистных выработках охлаж­ дается, а не нагревается. Это дает возможность лишь умень­ шения нагрузки холодильных установок или временного их отключения. При этом все статьи расходов, кроме стоимости электроэнергии, практически остаются такими же, как и в случае работы без .закладки. Это свидетельствует о том, что большое количество .естественной энергии холода, приносимой

274

/в очистную выработку закладочным материалом и водой, ори такой последовательности выемки практически теряется попусту, и не дает должного охлаждающего эффекта.

Промежуточное положение наблюдается при делении угольной толщи на двухслойные пачки. В этом случае потреб­ ность в стационарных холодильных установках остается в си­

в регулировании теплового режима очистных выработок. Если мощность угольной толщи не превышает 20 м (как

это имеет место на шахте «Западная-2»), то после восходящей последовательности выемки наклонных слоев наиболее целе­ сообразным по тепловому режиму является выделение пер­ вой мощной пачки с максимально возможным количеством (не менее 4—5) наклонных слоев при делении остальной ча­ сти угольной толщи на двухслойные пачки. При этом конди­ ционирование рудничного воздуха потребуется только во вре­ мя выемки нижнего слоя последней двухслойной пачки. В этом случае среднее снижение температуры поверхности об­ нажения очистной выработки в рассматриваемом слое сос­ тавляет около 7,0 град. Поэтому требуемая холодопроизводительность кондиционеров при проведении в жизнь перечис­ ленных выше горнотехнических мероприятий не превышает 250—300 .квт. Таким образом, можно избежать установки ста­ ционарных холодильных установок и регулирование теплово­ го режима в очистных выработках осуществить с помощью передвижных шахтных кондицишеров. При еще меньшей мощности угольной толщи ( # < 15—17 -м) она делится на верх­ нюю многослойную и нижнюю двухслойную пачкиЭтим

варианта последовательности отработки угольной толщи по тепловому режиму становятся равноценными.

2 7 5

Необходимо отметить, что оставление липтобиолитовых углей в .недрах при всех рассмотренных вариантах отработки угольной толщи существенно снижает охлаждающий эффект надрав ли ческой закладки. Поэтому при восходящей последо­ вательности выемки слоев и делении угольной толщи па двухслойные пачки, по нашему '.мнению, целесообразна вы­ емка этих углей даже в том случае, если не будет .найдена область их выгодного народнохозяйственного использования.

§ 4. Некоторые особенности теплового режима глубоких шахт со сложным рельефом поверхности

В условиях .гористой .местности приемлемая схема вскры­ тия и проветривания шахтного поля определяется, главным образом, сложностью и характером рельефа поверхности. По­ этому при выборе оптимального варианта вскрытия того или /иного шахтного поля угольных .месторождений гористых рай­ онов проектировщики ограничены в значительно большей степени, чем при ровном рельефе поверхности.

Все шахтные поля Ткибулн-Шаорского каменноугольно­ го месторождения вскрываются штольнями или штольнями, слепыми стволами и капитальными квершлагами. Такая спе­ цифичность вокрытия шахтных полей совместно со сложным рельефом поверхности и принятым способом управления кро­ влей обусловливает некоторые особенности формирования те­ плового режима во время отработки глубоких горизонтов рас­ сматриваемого месторождения [116].

Как было отмечено выше (см. главу I I I ) , в первую оче­ редь следует подчеркнуть значительное влияние рельефа по­ верхности и складчатости залегания литологичеоких разностей неоднородных и анизотропных пород на естественное темпе­ ратурное поле месторождения. Форма складчатости пород в основном имеет характер, противоположный неровности рельефа поверхности (возвышенностям на поверхности в большинстве случаев соответствуют погружения лиюлогаческих разностей породи наоборот), т. е. возмущениям темпера­ турного поля, вызванным влиянием рельефа поверхности, про­ тиводействует влияние формы залегания неоднородных .и ани­ зотропных пород. Поэтому напряженность температурного тго-

276