Удосконалення провітрювання та покращення мікрокліматичних умов у вибоях глибоких шахт

У статті розглянуто способи забезпечення комфортних і безпечних умов праці шахтарів у глибо­ких вибоях вугільних підприємств, де ця проблема набуває дедалі більшої актуальності. Наявні, основані на температурних показниках, нормативи мікроклімату для підземних робочих місць унаслідок технічних та економічних причин відрізняються в негативну сторону від прийнятих для поверхні. Покращувати мікрокліматичні умови на підземних робочих місцях можна шляхом охолодження шахтно­го повітря з одночасним частковим вилученням вологи. Розрахунки показали, що з осушенням та охоло­дженням повітря температурою 24 оС нижче точки роси мікрокліматичний показник Нumidex зменшується з небезпечного рівня 37,7 до комфортного – 12,5. Сенс удосконалення полягає в доповненні установки міс­цевого провітрювання теплообмінником відкритого типу, який використовує скраплений азот, – відхід від підготовки металургійного кисневого дуття. Вилучення вологи із шахтного повітря зменшує його густину і, відповідно, витрати на провітрювання мережі гірничих виробок вентиляторами головного провітрювання. Додатковою перевагою способу покращення стану на робочих місцях є отримання із шахти водного ресурсу доволі високої якості. Вилучення частини такого ресурсу дасть змогу зменшити витрати на при­дбання води для технологічних потреб та на пожежогасіння. Узагальнення отриманих результатів дослідження дало змогу оцінити запропонований спосіб нормалі­зації умов праці гірників у глибоких шахтах, при комплексному підході, який передбачає кондиціювання пові­тря з одночасним вилученням води, а також полегшенням режиму вентиляції гірничих виробок, забезпечує значні переваги з боку екології, промислової санітарії, технології та економіки. Для попереднього розрахун­ку параметрів та оцінки розробки використані фактичні дані по ПРАТ «Шахтоуправління “Покровське”».

The article discusses ways to ensure comfortable and safe working conditions for miners in deep coal mines, where this problem is becoming increasingly relevant. Existing microclimate standards for underground workplaces, based on temperature indicators, differ negatively from those adopted for surface workplaces due to technical and economic reasons. It is possible to improve microclimate conditions in underground workplaces by cooling the mine air while simultaneously removing some of the moisture. Calculations have shown that with dehumidification and cooling of the air to a temperature 24°C below the dew point, the Humidex microclimate index decreases from a dangerous level of 37.7 to a comfortable level of 12.5. The improvement consists in supplementing the local ventilation system with an open-type heat exchanger that uses liquefied nitrogen, a waste product from the preparation of metallurgical oxygen blast. Removing moisture from the mine air reduces its density and, accordingly, the cost of ventilating the network of mine workings with main ventilation fans. An additional advantage of this method of improving working conditions is the extraction of fairly high-quality water resources from the mine. The extraction of part of these resources will reduce the cost of purchasing water for technological needs and firefighting. A summary of the research results made it possible to evaluate the proposed method of normalizing the working conditions of miners in deep mines, using a comprehensive approach that includes air conditioning with simultaneous water extraction, as well as facilitating the ventilation of mine workings, provides significant advantages in terms of ecology, industrial sanitation, technology, and economics. Actual data from PJSC “Pokrovske Colliery Administration” was used for preliminary calculation of parameters and evaluation of the development.