APPLICATION OF DYNAMIC VENTILATION STRATEGY TO IMPROVE ENERGY EFFICIENCY OF VENTILATION SYSTEMS
DOI:
https://doi.org/10.7242/2658-705X/2024.2.1Keywords:
ventilation system, ventilation, performance, cyclogram, dynamic ventilation, energy efficiencyAbstract
Most mining companies have been mining mineral deposits since the second half of the 20th century. During this time, the length and branching of mines has grown substantially, with the total length of mine workings in some mines reaching 400 km. In such a situation, ventilation systems have become incredibly complex, involving simultaneous operation of up to 5 main fan units. Existing ventilation systems operate in a constant ventilation mode, that is maximum air is supplied to all working areas, regardless of the type of work. In addition, current methods for calculating the required amount of air for ventilation of working zones and the mine as a whole do not provide for dynamic control of air flows depending on the technological operations performed. The construction of automatic systems for calculating the required amount of air for mine ventilation, as well as dynamic control of air flows, will
optimize the process of mine ventilation in accordance with the actual need for fresh air at the working areas and the mine as a whole when performing the relevant technological operations. The implementation of the dynamic ventilation strategy will significantly improve the energy efficiency of the ventilation system of both the existing and the projected mine. Moreover, the introduction of means for controlling the parameters of the mine atmosphere will make it possible to promptly respond to exceeding the maximum permissible concentrations of explosive and poisonous gases by increasing the air supply to
the mining area. Thus, the application of dynamic ventilation strategy allows to obtain additional air reserve while improving aerological safety
References
Ушаков К. З., Бурчаков А. С., Пучков Л. А., Медведев И. И. Аэрология горных предприятий. – М.: Недра, 1987. – 420 с.
Приказ Ростехнадзора от 08.12.2020 № 505 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых». https://docs.cntd.ru/document/573156117 (дата обращения: 12.03.2024).
Семин М.А., Гришин Е.Л., Левин Л.Ю., Зайцев А.В. Автоматизированное управление вентиляцией шахт и рудников. Проблемы, современный опыт, направления совершенствования // Записки Горного института. – 2020. – Т. 246. – С. 623–632. DOI:10.31897/PMI.2020.6.4.
Местер И.И. Автоматизация контроля и регулирования рудничного проветривания / И.И. Местер, И.Н. Засухин. – М.: Недра, 1974. – 240 с.
Цой С.В. Автоматическое управление вентиляционными системами шахт. – Алма-Ата: Наука, 1975. – 335 с.
Пучков Л.А. Методы и алгоритмы автоматического управления проветриванием угольных шахт / Л.А. Пучков, Л.А. Бахвалов. – М.: Недра, 1992. – 399 с.
Круглов Ю.В. Совершенствование алгоритма оптимального управления проветриванием вентиляционных сетей сложной топологии / Ю.В. Круглов, М.А. Семин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2013. – Т. 12. – № 9. – С. 106–115.
Круглов Ю.В. Теоретические и технологические основы построения систем оптимального управления проветриванием подземных рудников: автореф. дис. … доктора техн. наук. – Пермь.: Горный институт Уральского отделения РАН, 2012. – 42 с.
Semin M. A., Levin L. Y., Maltsev S. V. Development of automated mine ventilation control systems for Belarusian potash mines // Archives of Mining Sciences. – 2020. – Т. 65. – № 4.
Бублик С.А., Зайцев А.В., Семин М.А., Мальцев С.В. Анализ эффективности систем динамического управления проветриванием на калийных рудниках // Горное эхо. – 2021. – № 3. – С. 81–89.
Накаряков Е.В. Натурные исследования рудничной атмосферы при работе техники с двигателями внутреннего сгорания // Горное эхо. – 2021. – № 4. – С. 113–118. https://doi.org/10.7242/echo.2021.4.22.
Кузьминых Е.Г., Левин Л.Ю., Мальцев С.В. Распределение продуктов выхлопных газов техники с двигателями внутреннего сгорания в шахтной вентиляционной сети // Горное эхо. – 2023. – № 2. – С. 96–103 https://doi.org/10.7242/echo.2023.2.17.
Olkhovskiy D. V., Parshakov O. S., Bublik S. A. Study of gas hazard pattern in underground workings after blasting //Mining Science and Technology (Russia). – 2023. – Т. 8. – № 1. – С. 47–58 https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-08-86.
Гришин Е.Л., Зайцев А.В., Кузьминых Е.Г. Обеспечение безопасных условий деятельности сотрудников по фактору вентиляция в подземных рудниках при работе техники, оснащенной двигателями внутреннего сгорания // Недропользование. – 2020. – Т. 20. – № 3. – С. 280–290 https://doi.org/10.15593/2712-8008/2020.3.8.
Кузьминых Е.Г., Кормщиков Д.С. Анализ методов расчета требуемого количества воздуха для разжижения отработанных выхлопных газов // Горное эхо. – 2020. – № 3. – С. 107–115 https://doi.org/10.7242/echo.2020.3.21.
Кузьминых Е.Г., Мальцев С.В. Обеспечение энергоэффективности системы вентиляции рудника на стадии проектирования горного предприятия // Горное эхо. – 2022. – № 3. – С. 80–87 https://doi.org/10.7242/echo.2022.3.13.
