Исследования пылераспределения в очистном забое у комбайна

Для выполнения требований, указанных в пункте 22 федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах» от 19 ноября 2013 г. №550 (ред. от 01.01.2020), необходимо проводить контроль запыленности воздуха и пылевых отложений в горных выработках шахт посредством мониторинга стационарными и переносными средствами измерений. Для получения достоверной информации со стационарных датчиков, измеряющих контролируемые параметры, методики их применения должны быть апробированы и научно обоснованы. В частности, места установки датчиков и пересчет показаний с них для контроля пылевзрывобезопасности участка горной выработки должны быть указаны в методике. Для разработки основ данных методик, а также для уточнения мест измерения переносными приборами были проведены исследования пылераспределения в горных выработках. В ходе исследований было установлено, что сложность процесса пылевыделения и пылераспределения заключается в том, что источник пыли в очистном забое перемещается. В зависимости от характеристик частиц пыли в потоке воздуха они ведут себя по-разному. В связи с этим необходимо знать характеристики частиц непосредственно в зоне их выделения для последующего отслеживания их перемещения по горным выработкам. Для отбора проб пыли у комбайна была разработана и апробирована методика проведения отбора проб пыли. А также получены данные по характеристикам частиц пыли. Данные, полученные в результате шахтных и лабораторных исследований, были использованы в качестве начальных и граничных условий при компьютерном моделировании. В ходе шахтных исследований и компьютерного моделирования было установлено разделение воздушного потока в лаве на две части. Пыль, выделившаяся при разрушении угля комбайном, движется в потоке воздуха над лавным конвейером. Данные результаты подчеркивают важность учета местных и лобовых сопротивлений при выборе мест установки приборов контроля запыленности воздуха и пылеотложения.

Кобылкин А.С. Исследования пылераспределения в очистном забое у комбайна // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6-1. — С. 65–73. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-61-0-65-73.

Кобылкин Александр Сергеевич — кандидат технических наук, ст. науч. сотр. лаб. 2.3 Института проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук, доцент кафедры БЭГП, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский пр., 4, Москва, 119049, aleksandr@kobylkin.ru.

1. Кудряшов В.В., Новое выражение для зависимости концентрации пыли от расхода жидкости при орошении пылевого потока и горной массы // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2018. — № S1. — С. 252—260. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-1-1-252-260

2. Кудряшов В.В., Вопросы методологии оценки взрывобезопасного отложения пыли в выработках современных угольных шахт // Безопасность труда в промышленности. — 2010. — № 12. — С. 39—42.

3. Chekan G.J., Rider J.R., Listak J.M., Colinet J.F., Potts J.D., Impact of air velocity and support advance on shield-generated dust // Mining Engineering Volume 62, Issue 4, April 2010, рр. 57—63.

4. Баловцев С.В. Оценка схем вентиляции с учетом горно-геологических и горнотехнологических условий отработки угольных пластов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — №6. — С. 173—183. DOI: 10.25018/0236-14932019-06-0-173-183.

5. Tora B., Budzyń S., Olkuski T. Polish experiences in fine coal processing // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering Volume 641, Issue 1, 19 November 2019, Mineral Engineering Conference 2019, MEC 2019; Kocierz, Beskid Maly; Poland; 16 September 2019 DOI: 10.1088/1757—899X/641/1/012020

6. Скопинцева О.В., Вертинский А.С., Иляхин С.В., Савельев Д.И., Прокопович А.Ю. Обоснование рациональных параметров обеспыливающей обработки угольного массива в шахтах // Горный журнал. — 2014. — №5. — С. 17—20.

7. Баловцев С.В. К методике прогноза взрывобезопасности выемочных участков угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — №11. — С. 218—226. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-11-0-218-226.

8. Кудряшов В.В., Иванов Е.С., Соловьева Е.А., Разработка аспиратора нового поколения для отбора проб пыли при гигиеническом и технологическом контроле запыленности воздуха // Безопасность труда в промышленности. — 2014. — № 9. — С. 77—80.

9. Shahan M.R., Reed W.R., The design of a laboratory apparatus to simulate the dust generated by longwall shield advances // International Journal of Coal Science and Technology Volume 6, Issue 4, 1 December 2019, Pages 577—585, DOI: 10.1007/s40789-019-00273-4.

10. Kaledina, N.O., Kobylkin, S.S. Ventilation of blind roadways in coal mines: Problems and solutions // Eurasian Mining Volume 2015, Issue 2, 1 January 2015, Pages 26—30 DOI: 10.17580/em.2015.02.07

11. Kaledina N.O., Kobylkin S.S., Ventilation of dead-end headings in coal mines with high gas content // Gornyi Zhurnal, Issue 12, 2014, Pages 99—104

12. Kobylkin S.S., Kobylkin A.S., 3D modeling in engineering design of mine rescue work tactics // Gornyi Zhurnal, Issue 5, 2018, Pages 82—85 DOI: 10.17580/gzh.2018.05.13

13. Řezníček H., Beneš L., CFD results for dust concentration in ABL near vegetative barriers // Journal of Physics: Conference Series, Volume 1391, Issue 1, 13 December 2019, 8th International Conference on Mathematical Modeling in Physical Science, IC-MSQUARE 2019; Bratislava; Slovakia; 26 August 2019 DOI: 10.1088/1742—6596/1391/1/012102

14. Shalimov, A.V. Numerical modeling of air flows in mines under emergency state ventilation // Volume 47, Issue 6, November 2011, Pages 807—813 DOI: 10.1134/ S106273914706013X

15. Пучков Л.А., Каледина Н.О., Кобылкин С.С., Кобылкин А.С., Смирнов О.В., Локальное формирование параметров вентиляции, подлежащих контролю при автоматизации проветривания // Уголь. — 2015. — № 11 (1076). — С. 58—61. DOI: 10.18796/0041-5790-2015-11-58-61.