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

очистных (выработок, где скорость воздуха не должна быть менее 2 м/сек.

О с и о в .и ы е в ы в о д ы и р е к о м е н д а ц и и п о

угольной толщи мощностью свыше 20—22 м (шахта .«Комсо­ мольская») при гидравлической закладке выработанного про­

нашему мнению, при незначительной усадке заложенного ма­ териала (2—5%) такая последовательность выемки техничес­ ки осуществима и при этом не должны возникать принципи­ альные трудности. Экономически она несомненно выгодна изза большого охлаждающего эффекта гидравлической заклад­ ки. Поэтому желательно изучить возможность применения подобной последовательности выемки .слоев и в 'Случае полу­ чения отрицательных результатов установить максимально возможное .количество наклонных слоев в одной пачке. Если по какой-либо причине восходящий порядок отработки слоев окажется .неприемлемым, то угольную толщу следует делить «а двухслойные пачки при проектной последовательности вы­ емки. Бели же 'количество .наклонных слоев не превышает 8—

нельзя применить, то по тепловому режиму наиболее целесо­ образно деление угольной толщи на .раэнослойные пачки, при­ чем первая (верхняя) пачка 4—5-слойная, а остальные пачки двухслойные.

При последовательной закладке выработанного прост­ ранства отдельных слоев верхней многослойной пачки, темпе­ ратурные возмущения в угольном массиве' постепенно увели­ чиваются и распространяются в глубь двухслойных пачек. По­ этому при отработке нижнего слоя верхней двухслойной пач­ ки среднее снижение температуры поверхности обнажения в лаве достигает 8,2 град, а в том же слое второй пачки — 6,8

279

•град. При делении угольной толщи «а одну .многослойную и одну двухслойную пачки охлаждающий эффект гидравличес­ кой закладки практически не отличается от эффекта при вос­

равноценно работе шахтного кондиционера с полезной холо- д©производительностью 360 шт . Правда, в случае отработки наиболее удаленных выемочных блоков охлаждающее вли­ яние этого фактора уменьшается, но при выемке центральных блоков оно существенно улучшает тепловой режим всей шах­ ты. Поэтому следует рекомендовать .прокладку неизолирован­ ного пульпопровода по воздухоиодающим выработкам меж­ ду вентиляционным стволом и вентиляционным полевым штре­ ком рассматриваемого этажа. Flo в зимнее время года в ре­ зультате чрезмерной интенсификации тепло- и массообмена между рудничным воздухом и пульпой (из-за большого тем­ пературного напора) снижение температуры вентиляционной струи в конце уклона может достигать 9,0 град. Следователь­ но, создается опасность переохлаждения воздуха, которая при большой скорости воздушного потока вызовет нарушение нор­ мальных условий .работы, простудные заболевания и сниже­ ние производительности труда. Поэтому необходимо про клад­ ка второй линии теплоизолированного пульпопровода по вен­ тиляционным выработка*!. В летнее время пульпа будет подашаться по .неизолированному пульпопроводу, а в холодное время года — по изолированному. Это обеспечит некоторую гибкость при управлении тепловым режимом шахты.

3. Увеличение ширины выработанного пространства лавы вызывает уменьшение скорости воздушного потока до 0,65 м/сек к концу отработки горизонтальной полюсы. Вследствие этого существенно ухудшаются тепловые атмосферные усло­ вия очистной выработки, а требуемая полезная холодопро-

280

эксплуатацию необходимо разработать простой и эффектив­ ный способ сохранения постоянной нормальной скорости вен­ тиляционной струн в лаве.

4. Наихудших тепловых атмосферных условий следует ожидать во время отработки первого слоя. При восходящей последовательности выемки и гидравлической закладке выра­ ботанного пространства регулирование теплового режима очи­ стных выработок потребуется только во время выемки этого слоя. Если приступить к отработке первого слоя каждого вы­ емочного блока не раньше второй половины сентября с тем, чтобы закончить ее не позже первой половины июня следую­ щего года, то нормальными тепловыми атмосферными усло­ виями очистные выработки можно обеспечить без искусствен­ ного охлаждения воздуха.

Решение задачи еще больше облегчается при увеличении скорости вентиляционной струн в очистной выработке за счет уменьшения ее в закладываемой лаве, где производятся за­ кладочные .работы. Таким образом, при проведении этих срав­ нительно простых мероприятий можно добиться создания нор­ мальных климатических условий в шахте без применения ста­ ционарных холодильных установок. При проектной последо­ вательности выемки и деления угольной толщи на отдельные многослойные пачки необходимо иметь стационарные холо­ дильные установки с общей полезной холодопроизводительнюстью 2600 IWBT, а при делении угольной толщи на двухслой­ ные пачки — 1200 квт, причем в обоих случаях кондиционеры 1С полной нагрузкой будут работать только во время выемки первых слоев пачек. При выемке второго слоя в первом слу­ чае требуемая холодопроизводительность уменьшится вдвое, а во втором случае вовсе отпадет надобность в регулирова­ нии теплового режима. Аналогичное положение в первом слу­ чае наблюдается при выемке третьего -слоя.

Полученная картина распределения температурных воз­ мущений в угольном массиве дает основание полагать, что при делении угольной толщи на одну многослойную и две двух­ слойные пачки регулирование теплового режима потребуется

281

только IBO время выемки 'нижнего слоя последней пачки, при­ чем требуемая холодопроизводителы-юеть установок составит -250—300 квт. При делении угольной толщи на одну много­ слойную и одну двухслойную потки необходимость в искусст­ венном охлаждении воздуха отпадает.

5. Увеличение толщины неограниченной пластины зало­ женного материала существенно повышает охлаждающий эф­ фект гидравлической закладки. Поэтому для улучшения теп­ ловых атмосферных условий очистных выработок второго слоя ори отработке первого в промежутке времени от 15 сентября до 15 июня целесообразно увеличение мощности первого вы­ нимаемого слоя до 3 м, что вызовет соответствующее повы­ шение толщины заложенного материала. Если же соблюдение рекомендованных сроков дл.я отработки перВ'Ого слоя ,ие уда­ ется, то нет необходимости в увеличении толщины закладки, так как передвижные кондиционеры, применяемые для (регу­ лирования теплового режима при выемке первого слоя, с из­ бытком могут обеспечить нормальные тепловые атмосферные условия и в очистных выработках второго слоя.

6. Максимальный охлаждающей эффект гидравлической закладки достигается при продолжительности выемки 4300 ча­ сов, поэтому при определении размеров выемочного блока следует исходить из указанной продолжительности выемки одного слоя.

Заключение

1. При сложном рельефе поверхности и складчатом за­ легании литологических разностей неоднородных и анизо­ тропных пород в верхних слоях земной коры происходит су­ щественное перераспределение плотности теплового потока и напряженности температурного поля. Поэтому общепринятый метод характеристики температурного поля месторождения по значению усредненной геотермической ступени является неприемлемым, так как им не учитывается влияние рельефа поверхности и формы залегания 'неоднородных и анизотроп­ ных пород.

2. Для создания реальной картины естественного тепло­ вого состояния массива, необходимо, в первую очередь, изу-

282