О необходимости пересмотра норм расхода воздуха при вентиляции подземных горных работ

Эвертовский В.М. - зав. Сектором, Михайлов Ю.В. - вед. инж. ГГО ОАО «Иргиредмет»
Золотодобыча, №186, Май, 2014

Отечественные горные предприятия, разрабатывающие месторождения подземным способом, имеют сегодня большие перерасходы денежных средств при вентиляции подземных горных работ, поскольку норма расхода воздуха, установленная Госгортехнадзором СССР в начале 1970-х годов, является завышенной для современного самоходного шахтного оборудования.

При подземном способе разработки месторождений наблюдается рост использования самоходного оборудования не только на основных этапах добычи (бурение, погрузка, транспортировка руды), но и на вспомогательных операциях (транспортировка материалов и людей, крепление горных выработок, заправка и ремонт оборудования).

При этом, в связи с необходимостью преодолевать значительные расстояния по протяженным горным выработкам, подавляющая часть самоходных машин оснащается дизельными двигателями.

 При несомненном преимуществе этих машин по сравнению с переносным оборудованием на отечественных предприятиях возникла проблема проветривания подземных горных работ.

Все дело в требуемом количестве воздуха на проветривание шахты при применении дизельных машин, которое в свою очередь зависит от нормы расхода воздуха на 1 кВт мощности дизельного двигателя.

На начальном этапе внедрения самоходного оборудования на подземных отечественных предприятиях еще в начале 1970-х годов Госгортехнадзором СССР была установлена норма расхода воздуха на 1 кВт дизельного двигателя в объеме 6,75 м3/мин /1/. Эта норма действует до сих пор /2/.

В настоящее время, когда шахтные дизельные машины оснащаются высокоэффективными каталитическими нейтрализаторами отработавших газов, этот показатель является явно завышенным. Например, за рубежом норма расхода воздуха составляет 3,0 на 1 кВт дизельного двигателя. В результате отечественные шахты несут большие неоправданные убытки на вентиляцию подземных горных работ.

Приведем пример: при вскрытии нового месторождения с помощью вентиляторов местного проветривания необходимо пройти горно-капитальные выработки прямоугольно-сводчатой формы, которые имеют максимальную длину 800 м, а общую длину 5000 м. Выработки проходят по пустым породам. При их проходке предусмотрено применить комплекс самоходных машин, состоящих из шахтного самосвала EJC 417 фирмы «Sandvik» (мощность дизельного двигателя 156 кВт) и погрузочно-доставочной машины LH203 фирмы «Sandvik» (мощность дизельного двигателя 71,5 кВт). Суммарная мощность двигателей составляет 227,5 кВт.

Требуемое количество воздуха на проветривание тупикового забоя от выхлопных газов по отечественным нормам составит /3/:

QЗАБ = 6,75 м3/мин × 227,5 кВт = 1537 м3/мин. или 25,6 м3/сек.

Такой объем воздуха на расстояние 800 м может подать только вентилятор местного проветривания марки ВМЭ-12А с трубопроводом диаметром 1200 мм. По зарубежным нормам объем воздуха составит:

QЗАБ = 3,0 м3/сек × 227,5 кВт = 682,5 м3/мин. или 11,4 м3/сек.

С этой задачей справится вентилятор местного проветривания ВМЭ-8 с трубопроводом диаметром 800 мм.

Размер поперечного сечения выработок принимается в зависимости от максимальных размеров оборудования, которое будет передвигаться по ним, с учетом требуемых зазоров /2/.

На рисунке приведены поперечные сечения выработок соответственно по отечественным (а) и зарубежным (б) нормам расхода воздуха. Разница в площади сечения составляет 1,7 м2, что на 5000 м длины по нашим условиям составляет 8500 м3 отбиваемой породы в массиве или около 12000 м3 транспортируемой породы в разрыхленном состоянии. При этом убытки на дополнительные объемы пустой породы из-за завышенных норм на вентиляцию только при проходке горно-капитальных выработок при средней себестоимости подземных работ 5000 руб./м3 составят около 60 млн рублей. Кроме того, перерасходы денежных средств возникают при креплении выработок повышенного сечения.

Данная ситуация не ограничивается горно-капитальными работами. Она возникает и при проходке горно-подготовительных выработок по пустым породам с применением вентиляторов местного проветривания.

Перерасходы на проветривание шахты возникают после установки вентилятора главного проветривания (ГВУ). Высчитанное по отечественным нормам требуемое количество воздуха для проветривания шахты, применяющей дизельное самоходное оборудование, с учетом всевозможных утечек и коэффициентов запасов воздуха в разы превышает зарубежное. Естественно, и вентилятор главного проветривания выбирается соответствующей мощности.

Если для примера рассмотреть  разницу в потреблении электроэнергии между ГВУ ВОД-30, который выбран по отечественным нормам расхода воздуха и ВОД-21, который можно было установить на шахте по зарубежным нормам, то двигатель ВОД-30 мощнее двигателя ВОД-18 на 500 кВт. При непрерывном режиме работы ГВУ в год перерасход электроэнергии составит 4,4 млн кВт·ч. Легко высчитать перерасходы денежных средств в зависимости от стоимости одного кВт·ч. Например, при стоимости 8 руб./кВт·ч эта сумма составит 35,2 млн руб. в год.

Выводы

1. Норма расхода воздуха, установленная Госгортехнадзором СССР в начале 1970-х годов в объеме 6,75 м3/мин на 1 кВт дизельного двигателя, является завышенной для современного самоходного шахтного оборудования.

2. По этой причине отечественные горные предприятия, разрабатывающие месторождения подземным способом, имеют большие перерасходы денежных средств при вентиляции подземных горных работ.

3. Необходимо провести соответствующие исследования по анализу отработанных газов, которые выделяют дизельные шахтные машины, оборудованные современными каталитическими нейтрализаторами, и вывести новые нормы расхода воздуха на 1 кВт мощности дизельного двигателя в соответствии с предельно допустимой концентрацией ядовитых газов, указанной в таблице 1 п.114 ПБ 03-553-03.

 

Литература

1. Инструкция по применению самоходного (нерельсового) оборудования в подземных рудниках. М., «Недра», 1973, 32 с. (Госгортехнадзор СССР).

2. Требования безопасности при эксплуатации самоходного (нерельсового) оборудования в подземных выработках. Приложение 2 к ПБ 06-111-95


-0+1
Просмотров статьи: 6686, комментариев: 5       

Комментарии, отзывы, предложения

2, 08.07.14 14:10:23

а еще можно брать деньги с рабочих за не нормативное использование воздуха или его загрязнение например сероводородом

Dave, 08.07.14 16:18:47

Смешная статья. Кто это в России будет что-то исследовать и пересчитывать нормы? Забудьте про это.

Юрий, 11.10.14 01:37:09 — byury@yandex.ru

В статье допущена ошибка -

"еще в начале 1970-х годов Госгортехнадзором СССР была установлена норма расхода воздуха на 1 кВт дизельного двигателя в объеме 6,75 м3/сек -

должно быть м3/минуту

Нормы действительно устарели, и это все понимают, поэтому есть возможности согласовать заниженные нормы. Как пример - подземный рудник на чукотке где я работаю - использует импортное оборудование и еще в 2012 г согласовал с Ростехнадзором расход воздуха в 3,6 м3/мин

Хотя это и не отменяет необходимость пересмотра норм

Автор, 14.10.14 05:51:52 — Юрий, 11 октября 2014

Спасибо, вы правы, опечатку исправили.

Александр, 29.11.15 22:12:34

Здравствуйте, подскажите, а есть-ли норматив на расстояние пройденное пешком, если доплат никаких за это нет? Если да, то нормативный документ подскажите

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «О необходимости пересмотра норм расхода воздуха при вентиляции подземных горных работ»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 1":