Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях
В статье приводится описание различных конструкций шахтных калориферных установок (ШКУ). В первом варианте представлена ШКУ, состоящая из электронагревательных пластин. Во втором – из пластинчатых элементов, являющихся ребрами трубок с теплоносителем. В обоих случаях предлагается располагать ШКУ в к...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2015
|
| Schriftenreihe: | Геотехнічна механіка |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/134120 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях / А. В. Николаев // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 122. — С. 38-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-134120 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1341202018-06-13T03:03:22Z Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях Николаев, А.В. В статье приводится описание различных конструкций шахтных калориферных установок (ШКУ). В первом варианте представлена ШКУ, состоящая из электронагревательных пластин. Во втором – из пластинчатых элементов, являющихся ребрами трубок с теплоносителем. В обоих случаях предлагается располагать ШКУ в калориферном канале, оборудованном по периметру термостеклом (thermo glass). Третий вариант технического решения предполагает расположение теплообменников по периметру надшахтного здания в один ряд. Также в статье описывается система автоматизации работы ШКУ совместно с автоматическим управлением режимами работы главной вентиляторной установки (ГВУ), позволяющая повысить эффективность воздухоподготовки. У статті наводиться опис різних конструкцій шахтних калориферних установок (ШКУ). У першому варіанті представлена ШКУ, що складається з електронагрівальних пластин. У другому - з пластинчастих елементів, що є ребрами трубок з теплоносієм. В обох випадках пропонується розташовувати ШКУ в калориферні каналі, обладнаному по периметру термосклом (thermo glass). Третій варіант технічного рішення передбачає розташування теплообмінників по периметру надшахтної будівлі в один ряд. Також у статті описується система автоматизації роботи ШКУ спільно з автоматичним управлінням режимами роботи головної вентиляційної установки (ГВР), що дозволяє підвищити ефективність воздухоподготовки. The article describes various designs of the mine air-heating installations (MAHI). In the first embodiment, the represented MAHI consists of electro-heating plates, and in the second embodiment - of the plate elements which are ribs of the tubes with heat-transfer agent. In both cases, it is proposed to locate the MAHI in the hot-air channel equipped with thermoglass along the perimeter. In the third embodiment, the heat exchangers are located in one row along the perimeter of the pit head. The article also describes a system for automation of the MAHI operation jointly with automatic control of the main ventilation installation (MVI) operation. The system allows to improve effectiveness of air preparation. 2015 Article Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях / А. В. Николаев // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 122. — С. 38-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/134120 622.413.4.002.237 ru Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
В статье приводится описание различных конструкций шахтных калориферных установок (ШКУ). В первом варианте представлена ШКУ, состоящая из электронагревательных пластин. Во втором – из пластинчатых элементов, являющихся ребрами трубок с теплоносителем. В обоих случаях предлагается располагать ШКУ в калориферном канале, оборудованном по периметру термостеклом (thermo glass). Третий вариант технического решения предполагает расположение теплообменников по периметру надшахтного здания в один ряд. Также в статье описывается система автоматизации работы ШКУ совместно с автоматическим управлением режимами работы главной вентиляторной установки (ГВУ), позволяющая повысить эффективность воздухоподготовки. |
| format |
Article |
| author |
Николаев, А.В. |
| spellingShingle |
Николаев, А.В. Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Николаев, А.В. |
| author_sort |
Николаев, А.В. |
| title |
Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях |
| title_short |
Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях |
| title_full |
Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях |
| title_fullStr |
Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях |
| title_full_unstemmed |
Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях |
| title_sort |
пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/134120 |
| citation_txt |
Пути повышения эффективности воздухоподготовки на горнодобывающих предприятиях / А. В. Николаев // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 122. — С. 38-48. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT nikolaevav putipovyšeniâéffektivnostivozduhopodgotovkinagornodobyvaûŝihpredpriâtiâh |
| first_indexed |
2025-07-09T20:21:17Z |
| last_indexed |
2025-07-09T20:21:17Z |
| _version_ |
1837202125401096192 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 38
УДК 622.413.4.002.237
Николаев А.В., канд. техн. наук, доцент
(ПНИПУ)
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДУХОПОДГОТОВКИ
НА ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
Ніколаєв О.В., канд. техн. наук, доцент
(ПНДПУ)
ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПОВІТРОПІДГОТОВКИ
НА ГІРНИЧОВИДОБУВНИХ ПІДПРИЄМСТВАХ
Nikolayev O.V., Ph. D (Tech), Associate Professor
(SNRPU)
WAYS TO INCREASE AIR-TREATMENT EFFICIENCY IN THE
MINING ENTERPRISES
Аннотация. В статье приводится описание различных конструкций шахтных калори-
ферных установок (ШКУ). В первом варианте представлена ШКУ, состоящая из электро-
нагревательных пластин. Во втором – из пластинчатых элементов, являющихся ребрами тру-
бок с теплоносителем. В обоих случаях предлагается располагать ШКУ в калориферном ка-
нале, оборудованном по периметру термостеклом (thermo glass). Третий вариант техническо-
го решения предполагает расположение теплообменников по периметру надшахтного здания
в один ряд. Также в статье описывается система автоматизации работы ШКУ совместно с
автоматическим управлением режимами работы главной вентиляторной установки (ГВУ),
позволяющая повысить эффективность воздухоподготовки.
Ключевые слова: шахтная калориферная установка, пластинчатые элементы, калори-
ферный канал, термостекло, главная вентиляторная установка.
На всех подземных горнодобывающих предприятиях с целью обеспечения
безопасности осуществления производственного процесса согласно [1] подава-
емый в воздухоподающие стволы воздух в холодное время года необходимо
подогревать в шахтных калориферных установках (ШКУ) до температуры не
ниже +2
0
С. В настоящее время широкое применение нашли водяные, а в усло-
виях Крайнего Севера электрические ШКУ. В связи с тем, что объемы подавае-
мого в шахту (рудник) воздуха значительные по своей величине, на его нагрев
также требуется затрачивать значительное количество энергии.
Также при подогреве воздуха в ШКУ возникает проблема нормализации
теплового режима в воздухоподающих стволах. Вызвана она тем, что в возду-
хоподающий ствол поступает два потока воздуха: нагретый в ШКУ (QШКУ) и
подсасываемый через надшахтное здание (Qн.зд) за счет общешахтной депрес-
сии, создаваемой главной вентиляторной установкой (ГВУ) (рис. 1)
С целью поддержания требуемой «смешиваемости» необходимо регулиро-
вать производительность и давление, развиваемое нагнетательными вентилято-
рами ШКУ.
© А.В. Николаев, 2015
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 39
QШКУ
Qн.зд.
hВ(КУ)
Рисунок 1 - Поступление воздуха в воздухоподающий ствол
С целью повышения эффективности воздухоподготовки при поддержании
равномерного распределения температурного поля по сечению воздухоподаю-
щего ствола горнодобывающего предприятия предложены следующие кон-
струкции ШКУ и способ управления их работой.
1. Электрическая ШКУ, расположенная в калориферном канале
В настоящее время широкое применение в качестве теплообменников при-
меняемых в электрических ШКУ находят трубчатые электронагревательные
элементы (ТЭНы). Ввиду малой площади поверхности теплообмена и высокой
скорости прохождения через них воздуха требуется нагревать данные элементы
до высокой температуры (может достигать 100
0
С). В результате на нагрев
ТЭНов в электрической ШКУ требуются значительные по своей величине за-
траты электроэнергии.
Основное достоинство предложенной ШКУ (рис. 2) – повышение поверхно-
сти теплообмена за счет применения вместо ТЭНов электронагревательных
пластин [2]. В этом случае появляется возможность снизить температуру нагре-
ва пластин, а следовательно, и затраты электроэнергии на воздухоподготовку.
При этом не требуется дополнительного места на промплощадке, т.к. электро-
нагревательные пластины будут расположены в свободном месте – калорифер-
ном канале.
Кроме того, в предложенной конструкции предлагается калориферный ка-
нал по периметру оборудовать термостеклом (thermo glass). Со стороны тер-
мостекла, прилегающей к стенкам калориферного канала, практически отсут-
ствуют утечки тепла, а внешняя сторона термостекла, при протекании по нему
электрического тока, нагревается до температур порядка 90–100
0
С при сравни-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 40
тельно малой удельной мощности, по сравнению с другими источниками – по-
рядка 100 Вт/м
2
[3].
а) б)
1 – калориферный канал; 2 – калориферная установка; 3 – электронагревательные пла-
стины; 4 – подогреваемый воздух; 5 – воздухоподающий ствол; 6 – часть калориферно-
го канала, прилегающая к воздухоподающему стволу; 7 – теплоизоляционный слой
(термостекло); 8 – надшахтное здание воздухоподающего ствола; 9 – нагнетательные
вентиляторы; 10 – подсосы воздуха через надшахтное здание
Рисунок 2. - Предлагаемая конструкция электрической ШКУ:
а – вид сбоку; б – вид сверху (разрез)
2. Водяная ШКУ, расположенная в калориферном канале
Предлагаемая конструкция ШКУ [4], аналогично вышеприведенной, пред-
полагает размещение ее в калориферном канале. Отличие заключается в том,
что вместо электронагревательных предлагается использовать пластинчатые
элементы, являющиеся ребрами трубок с теплоносителем (рис. 3). При прохож-
дении по теплообменным трубкам теплоносителя пластины нагреваются и от-
дают тепло проходящему по калориферному каналу воздуху. В этом случае
также увеличивается поверхность теплообмена, что является достоинством
ШКУ. По периметру калориферного канала также может быть установлено
термостекло.
К достоинствам предлагаемой ШКУ также относится возможность ее ис-
пользования как для подогрева (в холодное время года), так и для кондициони-
рования (в теплое время года) воздуха.
Проходящие в пластинах теплообменные трубки, образуют контур циркуля-
ции жидкого тепло- (хладо-) носителя. Для переключения установки с режимов
охлаждения и подогрева предусмотрена система автоматизации (рис. 4).
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 41
АА
1
2 5
4
7
8
6
9
10
11
11
А-А
1
3
5
7
б)
11
3
а) в)
1 – калориферный канал; 2 – калориферная установка; 3 – пластинчатый элемент; 4
– наружный воздух; 5 – воздухоподающий ствол; 6 – нижняя часть калориферного ка-
нала; 7 – теплоизоляционный слой; 8 – надшахтное здание; 9 – нагнетательные венти-
ляторы; 10 – наружный воздух, подсасываемый через надшахтное здание; 11 – тепло-
обменные трубки
Рисунок 3. - Предлагаемая конструкция водяной ШКУ:
а – вид сбоку; б – вид сверху (разрез); в – пластинчатый элемент с расположенной в нем
трубкой с теплоносителем
2
4
3
3
1
5
5
6
6
1 – пластинчатый элемент; 2 – котельная установка; 3 – управляемые задвижки; 4
– система охлаждения хладоносителя; 5 – устройство управления приводами задвижек;
6 – питательные насосы
Рисунок 4. - Схема подачи теплоносителя в водяную ШКУ
В зависимости от параметров наружного воздуха, система автоматизации, за
счет управляемых задвижек и питательных насосов, выбирает режим работы
установки. В теплое время года в теплообменные трубки будет подаваться хла-
доноситель.
Управляемые задвижки расположены на входе в установку таким образом,
что позволяют регулировать количество теплообменных трубок (пластинчатых
элементов) находящихся в работе.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 42
Предложенная конструкция позволяет устанавливать требуемую температу-
ру на выходе из ШКУ путем изменения расхода теплоносителя (питательные
насосы), количества нагревательных (охлаждающих) элементов, находящихся в
работе (регулируемые задвижки), а также за счет изменения величины тока,
проходящего через термостекло (в холодное время года).
3. ШКУ, расположенная по периметру надшахтного здания
Как было отмечено ранее, при подаче нагретого в ШКУ воздуха через
калориферный канал в воздухоподающий ствол возникает проблема
«смешиваемости» его с подсасываемым через надшахтное здание холодным
потоком (рис. 1). Связано это с тем, что система калориферный канал – ствол
представляет собой параллельное соединение состоящее из ветвей с
различными расходом и температурой воздуха в них. В работе [5] предложен
графоаналитический метод регулирования расхода воздуха и компьютерное
моделирование вентиляционных сетей, показывающий достаточно высокую
точность, требуемую для инженерных расчетов. Однако, в данной работе
сделан вывод, что подобный метод эффективен для вентиляционных сетей с
малыми значениями аэродинамических сопротивлений. Учитывая то, что
калориферный канал и ствол имеют достаточно большие аэродинамические
сопротивления, а также, что при работе ШКУ возникает тепловая депрессия
между калориферным каналом и участком ствола [6] проблему
«смешиваемости» решить достаточно сложно. В связи с этим была предложена
конструкция ШКУ, в которой предлагается отказаться от применения
калориферного канала [7]. Подогреваемый воздух при этом засасывается в
ШКУ за счет общешахтной депрессии, создаваемой ГВУ (рис. 5).
1
1
1
1
2
3
4
5
1 – теплообменники; 2 – шахтная калориферная установка; 3 – надшахтное здание;
4 – воздухоподающий ствол; 5 – скиповые окна
Рисунок 5 - ШКУ, расположенная по периметру надшахтного здания (вид сверху)
Кроме воздуха, поступающего через ШКУ в воздухоподающий ствол
поступает холодный наружный воздух через скиповые окна. За счет того, что
ШКУ состоит из теплообменников, расположенных по всему периметру
надшахтного здания, поток холодного воздуха, поступающего через скиповые
окна смешивается в устье воздухоподающего ствола.
Преимущество предлагаемой ШКУ состоит в том, что благодаря установке
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 43
теплообменников по периметру надшахтного здания обеспечивается равномер-
ный нагрев всего воздуха, поступающего в воздухоподающий ствол. При этом
расположение теплообменников в один ряд исключает вероятность заморажи-
вания трубок теплообменников и позволяет им работать на номинальной теп-
лопроизводительности. За счет того, что в схеме воздухоподготовки отсутству-
ет калориферный канал, устраняется проблема «смешиваемости» потоков, т.е.
решается вопрос нормализации теплового режима в воздухоподающих стволах.
Также в ШКУ нет необходимости устанавливать нагнетательные вентиляторы,
что позволяет снизить затраты электроэнергии.
4. Система автоматизации ШКУ и ГВУ
В случае, если в воздухоподающий ствол будет поступать нагретый (более
легкий) воздух, а удаляться по вентиляционному стволу будет более холодный
(более тяжелый) воздух, между стволами образуется перепад гидростатических
давлений, который носит название естественная тяга (тепловая депрессия).
При количестве стволов более двух, помимо тепловых депрессий, действу-
ющих между первым (he3), вторым (he2) воздухоподающими и вентиляционным
стволами, тепловая депрессия будет возникать между самими воздухоподаю-
щими стволами (he1) (рис. 6).
Например, в калийных рудниках Верхнекамского месторождения калийно-
магниевых солей (ВКМКС) исходящий воздух всесезонно и всепогодно имеет
температуру 7-10
0
С, а температура воздуха, поступающего в воздухоподающие
стволы, составляет порядка 15–20
0
С [6, 8 и др.]. В этом случае между стволами
возникают отрицательные тепловые депрессии, препятствующие проветрива-
нию рудника.
Возникающие тепловые депрессии формируют результирующую – обще-
рудничную естественную тягу he, величина которой согласно [9] определяется
по формуле
n
i
ihh
1
ee )(sign ,
где n – количество сообщающихся стволов; sign – направление действия тепло-
вой депрессии; hei – тепловые депрессии, действующие между стволами, Па
(рис. 6).
Производительность ГВУ зависит от значения общерудничной естественной
тяги he. При отрицательном значении he возникает противодействие проветри-
ванию. В результате этого режим работы ГВУ необходимо переводить в об-
ласть более высоких давлений, а следовательно, увеличивается количество
электроэнергии, затрачиваемой на ее работу.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 44
Q1 Q2
Qр
Qр
Qут
QВ
В
о
зд
у
х
о
п
о
д
а
ю
щ
и
й
с
т
в
о
л
№
1
ГВУ
hе1+– hе2+–
hе3+–
В
о
зд
у
х
о
п
о
д
а
ю
щ
и
й
с
т
в
о
л
№
2
В
е
н
т
и
л
я
ц
и
о
н
н
ы
й
с
т
в
о
л
Q’р Q”р
Qзумпф
he1, he2 и he3 – тепловые депрессии, возникающие между стволами, Па; Q1, Q2, Qр, Qут
– объемы воздуха проходящие соответственно по воздухоподающим (Q1, Q2) и венти-
ляционному (Qр) стволам, теряемые на утечки (Qут); QВ – производительность вентиля-
тора ГВУ, м
3
/с
Рисунок 6 - Упрощенная схема проветривания рудника
Оба процесса – «перегрев» воздуха до температуры выше установленной
правилами безопасности и вызванная этим отрицательная общерудничная есте-
ственная тяга увеличивают затраты энергоресурсов.
Как было указано в работе [10], повышение степени безопасности и эф-
фективности проветривания в настоящее время возможно только при исполь-
зовании информационно-аналитических технологий на базе ПЭВМ, либо
микроконтроллеров. В этой связи, с целью поддержания требуемой тепло-
производительности ШКУ и регулирования режимов работы ГВУ с учетом
возникающей при этом общерудничной естественной тяги, была предложена
система автоматизации процесса проветривания и воздухоподготовки [11],
работающая следующим образом.
В воздухоподающих (рис. 7, а) и вентиляционном (рис. 7, б) стволах раз-
мещаются датчики, определяющие значение температуры, барометрического
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 45
давления и объемного расхода воздуха в них.
QШКУ
Q1
6
12
3
4
5
3 4
he(КУ)
Qн.зд.
2
13
10
3
4
3
4
3
8 9
7
hВ
11
Qут
Qр
QВ
QВ
1
14
а) б)
1 – ГВУ; 2 – ШКУ; 3 – датчики температуры, давления (или плотномеры); 4 – датчики
расхода воздуха; 5 – околоствольный двор воздухоподающего ствола;
6 – воздухоподающий ствол; 7 – околоствольный двор вентиляционного ствола;
8, 9 – главные вентиляционные выработки; 10 – вентиляционный ствол; 11 – канал
ГВУ; 12 – калориферный канал; 13 и 14 – надшахтные здания соответственно
воздухоподающего и вентиляционного стволов
а – в воздухоподающем; б – в вентиляционном
Рисунок 7 - Расположение датчиков в стволах
Информация с датчиков поступает в микроконтроллерный блок (МКБ), в
котором производится расчет величин тепловых депрессий, возникающих
между стволами, и общерудничной естественной тяги при воздухоподготовке
(рис. 8).
В зависимости от прогнозируемых значений величин тепловых депрессий
и общерудничной естественной тяги определяется расчетный тепловой ре-
жим, который необходимо поддерживать в воздухоподающих стволах.
Управляющий сигнал, в зависимости от результатов расчетов, выполняе-
мых в МКБ, с модуля вывода поступает на задающее устройство электропри-
вода ГВУ, которое устанавливает требуемую производительность QВ. Также
с модуля вывода МКБ управляющий сигнал поступает на механизм измене-
ния теплопроводности ШКУ. Если используются водяные калориферные
установки, то механизм контролирует расход и температуру воды, поступа-
ющей и исходящей из калориферной установки. Если используются электри-
ческие установки, то контролируется электрическая мощность ШКУ.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 46
12
7 8 9 10
4
1 . . .. . .1 1 2 . . .. . .2 2 11 5
3 6
1 – датчики температуры, давления (или плотномеры); 2 – датчики расхода воздуха;
3 – ШКУ; 4 – МКБ; 5 – задающее устройство электропривода; 6 – электропривод ГВУ;
7, 8 – модули ввода МКБ; 9, 10 – модули вывода МКБ; 11 – механизм изменения
теплопроизводительности ШКУ; 12 – АРМ-оператора
Рисунок 8 - Структурная схема автоматизации
После изменения параметров электропривода ГВУ и/или калориферных
установок по обратным связям на входы модулей МКБ поступают сигналы о
переводе механизма изменения теплопроводности калориферных установок
и задающего устройства на требуемые параметры. Во всех случаях контро-
лируется производительность (QШКУ) нагнетательных вентиляторов и разви-
ваемое ими статическое давление. Информация с МКБ также поступает на
автоматизированное рабочее место (АРМ) персонала, следящего за процес-
сом. Оператор на АРМ устанавливает требуемое для проветривания значение
объема воздуха, а система автоматизации, посредством регулирования элек-
троприводами нагнетательных вентиляторов и ГВУ, поддерживает данный
режим.
Таким образом, предложенные конструкции ШКУ позволяют повысить эф-
фективность теплообмена и снижения энергетических ресурсов на воздухопод-
готовку. Автоматизация процесса проветривания и воздухоподготовки способ-
ствует нормализации теплового режима в воздухоподающих стволах, в резуль-
тате чего появляется возможность снизить затраты электроэнергии и природ-
ных ресурсов.
______________________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности
при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых».– М.: ЗАО «Научно-
технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2014. – Серия 03. – Вып.
78. – 276 с.
2. Пат. № 133877 RU, МПК E21F1/08; F24H/3/04. Шахтная калориферная установка / А.В. Нико-
лаев, Н.И. Алыменко, А.М. Седунин, В.А. Николаев, Г.З. Файнбург; заявитель и патентообладатель
ЗАО «Энергосервис». – № 2013115777/03; заявл. 08.04.2013; опубл. 27.10.2013, Бюл. № 30.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 47
3. «Инфракрасные стеклянные обогреватели Пион Thermo Glass»: [Электронный ресурс]. – Ре-
жим доступа: http://vamteplo.ru/catalog.18.html. – Загл. с экрана.
4. Пат. № 142085 RU, МПК E21F1/00; E21F3/00; F24H/3/04. Шахтная калориферная установка /
А.В. Николаев, Н.И. Алыменко, А.М. Седунин, Г.Б. Лялькина, В.А. Николаев; заявитель и патентооб-
ладатель ЗАО «Энергосервис». – № 2013150970/03; заявл. 15.11.2013; опубл. 20.06.2014, Бюл. № 17.
5. Трофимов В.О. Регулювання розподiлу повiтря у вентиляцiйнiй мережi / В.О. Трофимов,
О.Л. Кавера // Геотехнiчна механiка: Міжвід. зб. наук. праць / ІГТМ НАН України. – Дніпропет-
ровськ, 2013. – № 112. – С. 215–220.
6. Результаты исследования системы вентиляции рудника БКПРУ-2 в холодное время года / Н.И.
Алыменко, А.В. Николаев, А.А. Каменских, А.П. Тронин // Вестник Пермского университета. Геоло-
гия. – Пермь, 2011. – Вып. 3. – С. 89–96.
7. Пат. № 141759 RU, МПК МПК E21F1/08; E21F3/00. Шахтная калориферная установка / А.В.
Николаев, Н.И. Алыменко, В.А. Николаев, А.М. Седунин; заявитель и патентообладатель ФГБОУ
ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет». – №
2013149747/03 заявл.06.11.2013; опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16.
8. Алыменко Н.И. Влияние естественной тяги воздухоподающих стволов на проветривание ка-
лийных рудников / Н.И. Алыменко, А.А. Норин, В.В. Минин // Вентиляция шахт и рудников. – Ле-
нинград: ЛГИ, 1989. – С. 54–57.
9. Николаев А.В. Расчет величины тепловых депрессий, действующих между стволами, и обще-
рудничной естественной тяги при работе систем предварительной подготовки воздуха // Известия
вузов. Горный журнал. – 2014. – № 2. – С. 26–35.
10. Концепция безопасного контроля и управления проветриванием угольных шахт в нормаль-
ном и аварийных режимах с использованием информационно-аналитических технологий / А.Ф. Бу-
лат, Б.В. Бокий, И.А. Ященко [и др.] // Геотехническая механика: межвед. сб. научн. трудов / ИГТМ
НАН Украины. – 2012. – Вып. 104. - С. 24–30.
11. Пат. № 131083 RU, МПК Е21 F 1/00, F24 H 3/04. Система автоматизации главной вентилятор-
ной установки / А.В. Николаев, Н.И. Алыменко, А.М. Седунин; заявитель и патентообладатель ЗАО
«Энергосервис». – № 2013112380/03; завл. 19.03.2013; опубл. 10.08.2013, Бюл. № 22.
REFERENCES
1. Federal'nye normy i pravila v oblasti promyshlennoj bezopasnosti «Pravila bezopasnosti pri vedenii
gornyh rabot i pererabotke tverdyh poleznyh iskopaemyh» (2014), [Federal rules and regulations in the field
of industrial safety "Safety rules during mining and processing of solid minerals"], Serija 03, Issue 78, ZAO
«Nauchno-tehnicheskiy centr issledovaniy problem promyshlennoy bezopasnosti», Moscow, RU.
2. Nikolaev A.V., Alymenko N.I., Sedunin A.M., Nikolaev V.A. and Fajnburg G.Z., ZAO «Energoser-
vis» (2013), Shahtnaja kalorifernaja ustanovka [Mine air heater installation], Moscow, RU, pat. 133877.
3.Infrared heaters Peony glass Thermo Glass» (2013), available at: http://vamteplo.ru/catalog.18.html.
(Accessed 10 November 2013).
4. Nikolaev A.V., Alymenko N.I., Sedunin A.M., Ljal'kina G.B. and Nikolaev V.A., ZAO «Energoser-
vis» (2013), Shahtnaja kalorifernaja ustanovka [Mine air heater installation], Moscow, RU, pat. 142085.
5. Trofimov V.A. and Kavera A.L. (2013), «Regulation of air-distribution in ventillation networkks»,
Geo-Tehnical Mechaniсs, no. 112, pp. 215-220.
6. Alymenko N.I., Nikolaev A.V, Kamenskih A.A. and Tronin A.P. (2011), «Results of the study of the
mine ventilation system Berezniki potash production control number 2 in the cold season», Vestnik
Permskogo universiteta. Geologiya, no. 3, pp. 89–96.
7. Nikolaev A.V., Alymenko N.I., Nikolaev V.A.and Sedunin A.M., State National Research
Politechnical University of Perm (2013), Shakhtnaya kalorifernaya ustanovka [Mine air heater installation],
Perm, RU, pat. 141759.
8. Alymenko N.I., Norin A.A. and Minin V.V. (1989), «Influence of natural draft ventilation air supply
shaft on potash mines», Ventiliaciya shaht i rudnikov, LGI, Leningrad, SU, pp. 54–57.
9. Nikolaev A.V. (2014), «Calculation of the thermal depression acting between the trunks and general
mine of natural draught during operation of the pre-treatment of air», Izvestiya vuzov. Gorny zhurnal, no. 2,
pp. 26–35.
10. Bulat A.F., Bokij B.V., Jashhenko I.A., Bun'ko T.V. and Kokoulin I.Ye (2012), «The concept of the
safe monitoring and control of ventilation of coal mines in the normal and emergency modes with the intro-
duction of information and analytical technologies», Geo-Tehnical Mechanics, no. 104, pp. 24-30.
11. Nikolaev A.V., Alymenko N.I. and Sedunin A.M., ZAO «Energoservis» (2013), Sistema avtoma-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №122 48
tizacii glavnoy ventiyjatornoy ustanovki [System of automation of the main ventilator setting], Moscow, RU,
pat. 131083.
___________________________________
Об авторе
Николаев Александр Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры горной электромеханики,
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессиональ-
ного Образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
(ФГБОУ ВПО «ПНИПУ»), Пермь, Российская Федерация, nikolaev0811@mail.ru
About the author
Nikolaev Aleksandr Viktorovich, Candidate of Technical Sciences (Ph. D.), Associate Professor of the
Department of Mining Electrical Engineering, State National Research Politechnical University of Perm
(SNRPU), Perm, RU, nikolaev0811@mail.ru
___________________________________
Анотація. У статті наводиться опис різних конструкцій шахтних калориферних устано-
вок (ШКУ). У першому варіанті представлена ШКУ, що складається з електронагрівальних
пластин. У другому - з пластинчастих елементів, що є ребрами трубок з теплоносієм. В обох
випадках пропонується розташовувати ШКУ в калориферні каналі, обладнаному по периме-
тру термосклом (thermo glass). Третій варіант технічного рішення передбачає розташування
теплообмінників по периметру надшахтної будівлі в один ряд. Також у статті описується си-
стема автоматизації роботи ШКУ спільно з автоматичним управлінням режимами роботи го-
ловної вентиляційної установки (ГВР), що дозволяє підвищити ефективність воздухоподго-
товки.
Ключові слова: шахтна калориферна установка, пластинчасті елементи, калориферні
канали, термоскло, головна вентиляторна установка.
Abstract. The article describes various designs of the mine air-heating installations (MAHI). In
the first embodiment, the represented MAHI consists of electro-heating plates, and in the second
embodiment - of the plate elements which are ribs of the tubes with heat-transfer agent. In both cas-
es, it is proposed to locate the MAHI in the hot-air channel equipped with thermoglass along the
perimeter. In the third embodiment, the heat exchangers are located in one row along the perimeter
of the pit head. The article also describes a system for automation of the MAHI operation jointly
with automatic control of the main ventilation installation (MVI) operation. The system allows to
improve effectiveness of air preparation.
Keywords: mine air heater installation, plate elements, hot-air channel, thermoglass, main ven-
tilation installation.
Статья поступила в редакцию 5.03.2015
Рекомендовано к публикации д-ром техн. наук Т.В. Бунько
|