Файл: Вассерман, А. Д. Методы оценки вентиляционных систем рудников.pdf

на апатитовых рудниках устанавливаются безврубовые пере­ мычки, в основном (для бетонных) меньшей толщины, закреп­ ляемые в боковых породах с помощью штанг. Во-вторых, по дан­ ным лаборатории механики горных пород Горнометаллургичес­ кого института Кольского филиала АН СССР, при проведении выработок зона нарушенного массива, обладающего существен­ ной воздухопроницаемостью, составляет 0.6 м и более. Регуляр­ ные массовые взрывы, достигающие в среднем 300 т ВВ, еще более нарушают массив пород, уплотняют тело перемычек и одновре­ менно увеличивают зазоры по их периметру, а профилактичес­ кое оштукатуривание не производится. В-третьих, повсеместно наблюдается снижение аэродинамического сопротивления со­ оружений не только при увеличении перепадов давлений, но и по времени. Большинство исследователей при этом считают, что для поддержания первоначальной эффективности работы венти­ ляционного сооружения необходимо регулярное (раз в 2—6 ме­ сяцев) тщательное оштукатуривание перемычки и стенок выра­ ботки по обе стороны от нее. Иначе говоря, вентиляционные сооружения обладают своеобразным «запасом» эффективности (или «расходом» эффективности), а это, как будет далее показано, связано с определенными расходами обслуживания.

Проведенные исследования показали, что рекомендуемые нор­

на апатитовых рудниках для большинства сооружений уклады­ ваются в рекомендуемые [47J нормативы. Однако с точки зрения эффективности воздухораспределения применение их в венти­ ляционной системе имеет различную значимость. Из табл. 2 видно, что наиболее низкую эффективность имеют дощатые пере­ мычки и неавтоматизированные вентиляционные двери. Иссле­ довав дополнительно параметры надежности вентиляционных со­ оружений, возможно будет дать полную характеристику их на апатитовых рудниках и определить диапазон целесообразного применения.

2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СЕТИ И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Данные о параметрах надежности некоторых элементов вен­ тиляционной системы имеются только в отечественной литера­ туре. В основном они относятся к электромеханической части системы: вентиляторам, линиям электропередачи, пусковой аппаратуре, отдельным видам воздухопроводов, аппаратуре авто­ матического управления и контроля. Однако до настоящего вре­ мени отсутствуют данные о надежности вентиляционных соору­ жений (различного рода и назначения перемычек, дверей, шлю­

28

зов) и вентиляторных установок главного проветривания. Естест­ венно, что без этих данных невозможно ни рассчитать надежность системы, ни обосновать принятие объективного решения по вы­ бору того или иного оборудования или сооружения, а следова­ тельно, и обосновать экономические показатели работы венти­ ляционной системы. По этой причине необходимо установить параметры надежности указанных элементов вентиляционной системы.

Исследование надежности элементов вентиляционной системы в натурных условиях является задачей трудоемкой, дорого­ стоящей, технически трудно осуществимой и из-за многообразия условий эксплуатации практически нецелесообразной. На этом основании для получения достоверных параметров надежности элементов системы был выбран путь пассивного производствен­ ного эксперимента, заключающийся в следующем. В течение полутора лет на рудниках комбината «Апатит» проводились ежедневные наблюдения за работой всех без исключения венти­ ляционных сооружений и четыре года — за работой вентиля­ торных установок главного и блокового проветривания. Основ­ ной целью наблюдений, помимо прочего, являлась фиксация отказов в работе элементов вентиляционной системы, под которы­ ми понимались любые нарушения в нормальном функциониро­ вании элементов. Например, для вентиляционной перемычки с дверыо отказом считался как выход из строя двери или пере­ мычки, так и просто открытая дверь в момент фиксации состоя­ ния сооружения, если исходя из смысла ее установки, она должна быть постоянно закрытой. Предварительно производился замер всех требуемых параметров сооружений и, как указывалось в 2.2, их аэродинамическая эффективность.

Говоря о методе пассивного эксперимента, когда наблюдаемые параметры изменяются по законам случайных величин и неза­ висимо от воли наблюдателя, на долю которого остается лишь фиксация параметра и его обработка, следует отметить, что в данном случае он применялся не к отдельно взятому элементу (сооружению или установке), а ко всем однотипным элементам сразу. Таким образом, по нашему мнению, появляется возмож­ ность определить надежность элемента не в «идеальном» (клас­ сическом) случае для элемента из класса подобных, а эксплуа­ тационную надежность класса элементов. Очевидно, эксплуата­ ционная надежность класса элементов отличается от «идеализи­ рованной» надежности элемента из класса. Однако эксплуатаци­ онная надежность, по-видимому, является более объективным и не менее ценным параметром для практических расчетов и ре­ шений. Полученная на основе работы элементов в обычных про­ изводственных, а не в специально созданных условиях, она в принципе должна давать более, близкие результаты, чем на­ дежность на основе опытных (стендовых) и.втеоретизированных»

29

распределения и отдельных видов сооружений горизонтов вто­ ричного дробления вследствие специфики горных работ в блоке, выраженной в производстве мощных массовых взрывов, опреде­ лялись: наработка до отказа Тр время замены Tvj, а также аэро­

динамические и геометрические их параметры (см. 2.2). Исследо­ вания вентиляционных сооружений проводились в общей слож­ ности по 462 перемычкам, в том числе: глухих бетонных — 212 шт.; глухих дощатых — 95 шт.; бетонных с вентиляционными две­ рьми и окнами — 57 шт.; дощатых с деревянными вентиляцион­ ными дверьми — 39 шт.; перемычек с металлическими вентиляци­ онными дверьми — 16 шт.

Обработка полученных данных производилась в следующем по­ рядке. Определялись общее количество N наблюдаемых соору­ жений, общее время наблюдения за каждым сооружением tn, число отказов п (t), время ожидания ремонта Тп (восстановления или замены). Затем вычислялся параметр потока отказов

по формулам (7) и (S) и время наработки на отказ (для блоковых сооружений до отказа Г .)

но выбирать из таблиц функции е~х, имеющихся в многочислен­ ной справочной литературе.

Как видно из данных табл. 3, вентиляционные сооружения в зависимости от вида материала, назначения и места установки имеют различную надежность. Так, например, надежность со­ оружений, установленных на горизонте вторичного дробления блоков, надежность бетонных сооружений, как этого, естест­

дежности вызывают регулирующие вентиляционные сооруже­ ния, с помощью которых на рудниках осуществляется воздухораспределение. Это в первую очередь относится к перемычкам с регулировочными жалюзи (у вентиляционных стволов на горизонтах Юспорского рудника), к перемычкам с окнами, вентиляционным дверям. Указанные вентиляционные сооруже­ ния устанавливаются на основных воздушных магистралях и пред­ назначаются для функционирования в течение длительного вре­ мени. Однако, как показали результаты исследований, прове­ денных нами на Кировском и Юкспорском апатитовых рудниках, надежность работы их в течение года столь мала, что позволяет сделать вывод о неустойчивости воздухораспределения по глав­ ным направлениям и соответственно низкой эффективности вен­ тиляции. Анализируя результаты наблюдений за работой вен-

32