Расчет аварийных вентиляционных режимов в рудниках при подземных пожарах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет аварийных вентиляционных режимов в рудниках при подземных пожарах

Обеспечение требуемого качественного и количественного состава шахтного воздуха - основная задача рудничной аэрологии. Особое место в рудничной вентиляции занимают задачи, связанные с выбором вентиляционных режимов при авариях, и особенно при пожарах. Задачи, связанные с выбором аварийных вентиляционных режимов решаются как на стадии подготовки планов ликвидации аварий (ПЛА), так и оперативно - в ходе тушения пожаров.

При разработке ПЛА для выбора оптимального аварийного вентиляционного режима необходимо учитывать не только аэродинамические особенности самой выработки, в которой произошел пожар, и параметры пожара (температура в очаге, количество и температура продуктов горения), но и их взаимное влияние друг на друга.

При введении аварийного режима в шахте, необходима оперативная корректировка вентиляционных режимов, которая требует высокой скорости принимаемых решений, обработки больших объемов данных и прогнозирования развития ситуации.

Сложность принятия решений усугубляется высокой степенью ответственности, ведь от того, насколько правильно выбран вентиляционный режим в условиях подземного пожара зависит время вывода горняков из опасной зоны, а также возможность достаточно быстрой ликвидации, как самого пожара, так и его последствий.

Оптимальным путем решения задачи выбора вентиляционных режимов является анализ информации полученной с помощью специализированных программных приложений. Одно из таких программных приложений - приложение «План ликвидации аварий» (рис. 1).

Рис. 1. Окно приложения «План ликвидации аварий»

В программном приложении «План ликвидации аварий» решены следующие задачи:

§ разработка специализированной графической среды предназначенной для построения графической части плана ликвидации аварий;

§ возможность оперативного доступа к необходимым электронным документам;

§ объединение графической и оперативной частей;

§ возможность оперативного доступа к информации о параметрах вентиляционного потока;

§ возможность прогнозирования распространения газообразных продуктов горения с учетом источников тяги.

В случае ввода в действие плана ликвидации аварий окно графической части является основным, к которому подключены база данных, файлы с описаниями позиций, программа расчета распространения газообразных продуктов горения.

Основную часть базы данных, помимо различных электронных документов, присоединенных к ПЛА (акты, схемы), составляет различная информация, собранная службой вентиляции рудника. Пополнение и редактирование базы данных осуществляется с помощью еще одного программного приложения «Электронный вентиляционный журнал». Приложение предназначено для мониторинга вентиляционной сети рудника и предоставляет следующие возможности:

§ редактирование и отображение структуры рудника (замерные станции, вентиляторные установки, персонал рудника);

§ редактирование и отображение показателей состояния вентиляции рудника (воздушная, депрессионная и газовая съемка, режим работы вентиляторных установок, другие показатели), аналитическая обработка данных;

§ расчет утечек воздуха;

§ формирование отчетов.

Таким образом, с помощью базы данных в программном приложении «План ликвидации аварий» появляется информация по каждой замерной станции (рис. 2) (воздушная и газовая съемки), замеры давления и информация по механическим источникам тяги, установленным в руднике. Интеграция этих данных с программным комплексом «АэроСеть», в рамках дополнений к которому и выполнены указанные приложения, позволяет производить необходимые расчеты воздухораспределения в аварийных ситуациях.

Еще одной задачей, которую необходимо решать при выборе вентиляционного режима в условиях пожара является задача обеспечения его устойчивости во времени при изменении условий пожара.

Кроме механических источников тяги и естественной тяги во время подземного пожара в руднике создается мощный источник теплового давления. Температура газов в зоне пожара составляет от 600°С до 2500°С [1]. Тепловые депрессии, создаваемые подобными источниками имеют колоссальное влияние на воздухораспределение при нахождении источника пожара в наклонной выработке. Однако, следует отметить, что при нахождении такого источника в горизонтальной выработке, его влиянием на воздухораспределение также нельзя пренебрегать. Создаваемые источником тепла конвективные потоки, искажают аэродинамическую характеристику горной выработки, что приводит к снижению количества подаваемого воздуха. Кроме того, наличие конвективных токов и воздушных потоков с различными плотностями приводит к неоднородности поля скоростей, расслоению потоков и даже противотокам как в пределах одной горной выработки, так и в пределах значительной зоны влияния интенсивного теплового источника на участок вентиляционной сети, который определяется с помощью программного приложения.

Рис. 2. Свойства замерной станции

Таким образом, выбор оптимальных вентиляционных режимов при пожарах сводится к решению задачи определения влияния теплового источника на аэродинамическую характеристику, как наклонной, так и горизонтальной горной выработки. Дальнейшее развитие программного комплекса «План ликвидации аварий» заключается в возможности расчета воздухораспределения при наличии интенсивного источника тепла.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

рудничный аэрология вентиляционный программный

1. Сухан Л. Термодинамика рудничной атмосферы / Л. Сухан, М. Байер. - М.: Недра, 1978. - 255 с.

Размещено на Allbest.ru