Повышение интенсивности естественного воздухообмена в рабочих зонах карьеров на основе аэродинамического профилирования подветренных бортов

• Автор: Ястребова, Карина Намидиновна
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ И
МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ
ПРОЦЕССАМИ В КАРЬЕРАХ
1.1 Влияние горно-геологических, природно-климатических, горнотехнических условий ведения горных работ в карьерах..
1.2 Анализ методов управления аэродинамическими процессами
в рабочем пространстве карьеров
1.2.1 Естественное проветривание карьеров
1.2.2 Искусственное проветривание карьеров
1.3 Выводы по главе 1. Задачи исследования
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Теоретические исследования
2.2 Экспериментальные исследования
2.2.1 Компьютерное моделирование
2.2.2 Натурные исследования
2.3 Результаты исследования скорости ветрового потока на площадках и дне карьера
2.4 Методика обработки результатов компьютерного и натурного исследований
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОФИЛИРОВАНИЕ
ПОДВЕТРЕННОГО БОРТА КАРЬЕРА
3.1 Постановка аналитических исследований
3.2 Аэродинамическое профилирование верхней зоны карьера
3.3 Аэродинамическое профилирование средней части карьера
3.4 Анализ полученных зависимостей и разработка рекомендаций

3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ
ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННЫХ РКОМЕНДАЦИЙ
4.1 Результаты применения разработанных рекомендаций
4.2 Экономический эффект
4.3 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Увеличение глубины открытых горных выработок до 150-450 м и повышение интенсивности добычи полезного ископаемого за счет использования высокопроизводительной техники привело к возрастанию уровня загазованности и запыленности рабочих зон, превышающего предельнодопустимые значения.
Негативным фактором углубления горных работ является снижение интенсивности естественного воздухообмена, с помощью которого осуществляется вынос загрязняющих веществ за пределы карьерного пространства.
Большой вклад в решение проблемы нормализации атмосферы карьеров внесли: В.И. Белоусов, П.В. Бересневич, Н.З. Битколов, Ю.В. Гуль, Л.К. Горшков,
С.А. Козырев, Н.О. Каледина, И.И. Медведев, В.А. Михайлов, A.C. Морин, Г.Ф. Нестеренко, B.C. Никитин, В.А. Рогалев, К.З. Ушаков, С.С. Филатов,
С.И. Фомин, Г.А. Холодняков и др.
В результате ранее проведенных исследований было установлено, что применение вентиляционных установок искусственного проветривания имеет ограниченный характер из-за увеличения капитальных и эксплуатационных затрат на обслуживание оборудования. Следовательно, при малых скоростях ветровых потоков экономически выгодна интенсификация естественного проветривания карьеров.
Поэтому, решение проблемы по увеличению эффективности проветривания следует искать на пути повышения естественного воздухообмена в рабочем пространстве карьера.
Цель работы. Нормализация атмосферы рабочих зон карьеров за счет повышения интенсивности естественного воздухообмена.
Идея работы. Интенсификация естественного воздухообмена осуществляется методом аэродинамического профилирования подветренных бортов карьеров в результате создания направленного движения воздушного

Продолжение таблицы 2.
3. Ширина экскаваторной заходки м 13,5 13,
4. Ширина буровой заходки м 25
5. Ширина рабочей площадки: нормальной минимальной м м 70-82 52 37 23,
6. Длина фронта работ на один экскаватор, средняя по карьеру 1400 до
7. Ширина транспортной бермы м 25
8. Ширина предохранительных берм м 10
К основным характеристикам системы разработки месторождений открытым способом относят: наличие углубки карьера, направление заходки и перемещение фронта работ, местоположение отвала, форма уступов и состояние забоя [57, 58].
Разработку Каменногорского месторождения предусматривается производить в соответствии с календарным планом и по существующей на действующем карьере цикличной транспортной схеме с размещением вскрышных пород во внешний и внутренний отвалы.
Каменногорское месторождение гранитов приурочено к крупному массиву гранитных пород, вытянутых в широтном направлении с ЮВ на СВ. Общая длина разведанного массива около 2,2 км при ширине от 0,4 до 0,9 км.
Вовлекаемый в период до 2020 г. участок находится в отработке в пределах земельного отвода в центральной части месторождения, представляет собой возвышенность с довольно крутыми скалистыми склонами с абсолютными отметками поверхности от 32 до 86,3 м.
Режим работы карьера: на добыче - круглогодовой 260 дней в две смены, продолжительностью 12 часов каждая; на вскрытии работы производятся 120 дней в году в одну 8-ми часовую смену.
Добычные работы
Полезное ископаемое представлено гранито - гнейсами и гранитами. Мощность полезной толщи в пределах рассматриваемого к отработке участка изменяется от 77 до 123,0 м до нижней отметки утвержденных запасов «-37» м.