10.01.2021

Условия и оптимальные варианты совмещения технологических процессов в вертикальных стволах


В вертикальных стволах может быть совмещено несколько технологических процессов, связанных с вскрытием шахтного поля. Например, выдача угля и породы по скиповому стволу (УП); выдача угля, породы и исходящей струи воздуха по скиповому стволу (В1УП); выдача породы, спуск-подъем людей, оборудования и подача в шахту свежего воздуха по клетевому стволу (ПВН) и т. д. (схема 5). При совмещении технологических процессов в вертикальных стволах должны быть соблюдены следующие ограничения:

— запрещается производить подачу и выдачу воздуха по одному стволу;

— запрещается подавать свежий воздух по вертикальному стволу, оборудованному скиповым или клетевым с опрокидными клетями и подъемами для выдачи угля.
Условия и оптимальные варианты совмещения технологических процессов в вертикальных стволах

Общее количество возможных совмещений технологических процессов можно определить по известной формуле сочетаний без повторений

По этой формуле количество возможных сочетаний с учетом вышеуказанных ограничений составит при сочетании двух процессов в одном стволе

Все возможные варианты сочетания технологических процессов в вертикальном стволе представлены на схеме 5.

Необходимым условием синтеза способа вскрытия шахтного поля новой шахты является выполнение всех пяти технологических функций при их любых сочетаниях и количествах стволов. Так, например, при двух стволах могут быть:


Таких возможных сочетаний и перестановок, очевидно, будет

где Pn — количество перестановок из n элементов;

ЕСnk — суммарное количество сочетаний из п элементов по Кi.

В принципе чем больше совмещений технологических процессов в одном стволе, тем экономичнее синтезированный вариант вскрытия. Однако анализ схемы синтеза технологических процессов в вертикальных стволах показывает, что для выбора оптимальных сочетаний нет необходимости рассматривать все 2309 возможных вариантов, так как многие из них на современном этапе развития техники и инженерной мысли по тем или иным причинам эффективно применяться не могут.

Для примера рассмотрим несколько вариантов совмещений:

а) варианты Н1УПВ, УПВН или УВН осуществляются, если выдача угля и породы и выполнение вспомогательных операций производятся клетевыми подъемными установками. Исследования показывают, что клетевые подъемные установки для выдачи угля и породы и выполнения вспомогательных операций по технико-экономическим показателям допустимы при мощности шахты до 1000 т угля в сутки. В перспективе все новые и реконструируемые шахты будут иметь мощность более 2000—3000 т/сутки;

б) все варианты, сочетающие процессы ВН1 (УВН1, НВН1), менее эффективны, чем варианты, сочетающие процессы ВН1, так как даже при значительных расходах технически сложно осуществить герметизацию и теплоизоляцию надшахтного сооружения, в котором при большом перепаде давления воздуха обмениваются вагонетки;

в) варианты, сочетающие процессы УН, могут быть осуществлены, если выдача угля производится простыми клетями и т. д.

Анализ всех возможных совмещений технологических процессов по вскрытию шахтного поля в вертикальных стволах показал, что наиболее оптимальными вариантами синтеза. являются





Яндекс.Метрика