Проветривание тупиковых выработок большой длины на примере рудника «Юбилейный» АК «АЛРОСА» (ПАО)

Применение машин с двигателями внутреннего сгорания при отработке подкарьерных запасов в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях на рудниках АК «АЛРОСА» (ПАО) определяет увеличение длины проходимых тупиковых выработок для вскрытия рудных тел. При значительных длинах тупиковых выработок (свыше 2000 м) возрастают требования к напорным характеристикам вентиляторов местного проветривания и к их производительности. Представлены данные об организации вентиляции тупиковых выработок большой длины (около 5000 м): конвейерного уклона и наклонного съезда рудника «Юбилейный», проходимых механизированным способом, с помощью тоннелепроходческого механизированного комплекса. Предлагаемые меры включают проведение с поверхности скважин большого сечения (равного диаметру трубопровода, применяемого для транспортировки свежего воздуха в забой) до сопряжения с выработкой. Проходка скважин осуществляется с помощью буровой установки Robbins 73 RH С. Здесь же приводятся зависимости по расчету основных параметров для выбора вентилятора местного проветривания при использовании в забое самоходного оборудования – погрузочно-доставочной машины (ПДМ) типа МПД-14 и автосамосвала типа ШС35. Представленные сведения показывают, что для вентиляции тупиковых выработок большой длины следует разделить общую длину на равные участки (около 1700 м), принятые с учетом длины скважин с поверхности. В качестве основного вентилятора принят ВМП из группы типа AL / dAL фирмы Korfmann (либо его аналоги) одиночной (марка AL17-2500) или сдвоенной (марка AL17-3150) схемы установки. Для подачи свежего воздуха в забой предлагается использовать трубопровод из вентиляционных шахтных гибких гофрированных рукавов фирмы KolaVentFlex (либо его аналоги) разных диаметров (в зависимости от принятой схемы организации проветривания) со ставом 100 м. Проветривать тупиковые выработки предлагается по этой схеме до сбойки между ними на отметке +48 м. Далее, до отметки –680 м, следует использовать классическую схему вентиляции тупиковых забоев за счет общешахтной депрессии (работы главной вентиляционной установки постоянного или временного размещения).

Копин С. В., Зырянов И. В. Проветривание тупиковых выработок большой длины на примере рудника «Юбилейный» АК «АЛРОСА» (ПАО) // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 1. – С. 34–46. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2025_1_0_34.

Копин Сергей Владимирович — канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, Институт «Якутнипроалмаз» АК «Алроса», e-mail: mobil1111@mail.ru,
Зырянов Игорь Владимирович — д-р. техн. наук, зав. кафедрой, Политехнический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова в г. Мирном, e-mail: zyryanoviv@inbox.ru.

Копин С.В., e-mail: mobil1111@mail.ru.

1. Булатов К. В., Дик Ю. А., Котенков А. В., Танков М. С., Кульминский А. С., Тишков М. С., Кульминский А. А. Новые технологические решения разработки кимберлитовых месторождений Якутии: монография. — Екатеринбург: АО «Уралмеханобр», 2022. , 544 p.

2. Harris S. A., Brouchkov A., Cheng Guodong Geocryology. Characteristics and use of frozen ground and permafrost landforms. CRC Press, 2017, 810 p.

3. Hustrulid W. A., Bullock R. L. Underground mining methods. Engineering fundamentals and case studies. Published by SME, 2001, p. 718.

4. Ильинов Н. Д., Мажитов А. М., Аллабердин А. Б., Важдаев К. В. Оптимизация схемы проветривания при увеличении производственной мощности подземного рудника // Горная промышленность. — 2021. — № 6. — С. 89—93. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-6-89-93.

5. Гендлер С. Г., Борисовский И. А. Управление аэродинамическими процессами при разработке золоторудных месторождений открытым способом // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2. — С. 99—107. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-2-0-99-107.

6. Казаков Б. П., Колесов Е. В., Накаряков Е. В., Исаевич А. Г. Обзор моделей и методов расчета аэрогазодинамических процессов в вентиляционных сетях шахт и рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 6. — С. 5—33. DOI: 10.25018/02361493-2021-6-0-5.

7. Левин Л. Ю., Зайцев А. В., Гришин Е. Л., Семин М. А. Расчет количества воздуха по содержанию кислорода для проветривания рабочих зон при применении машин с двигателями внутреннего сгорания // Безопасность труда в промышленности. — 2015. — № 8. — С. 43—46.

8. Амосов П. В. Результаты численного моделирования аэродинамики тупиковых выработок при беструбном способе проветривания // Математические методы в технике и технологиях. — 2020. — Т. 2. — С. 114—117.

9. Накаряков Е. В., Гришин Е. Л. Анализ влияния производственного цикла работы погрузочно-доставочной машины в очистной тупиковой камере на эффективность проветривания // Горное эхо. — 2020. — № 3 (80). — С. 120—123. DOI: 10.7242/echo.2020.3.23.

10. Файнбург Г. З., Исаевич А. Г. Анализ микроциркуляционных потоков между микрозонами в забое тупиковых комбайновых выработок калийных рудников при различных способах проветривания // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3. — С. 58—73. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-3-0-58-73.

11. Nakaryakov E. V., Grishin E. L. Ventilation in long blind stopes during operation of load-hauldumpers with combustion engines // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021, vol. 773, no. 1, article 012077. DOI: 10.1088/1755-1315/773/1/012077.

12. Кулик А. И., Тимченко А. Н., Костеренко В. Н. Особенности моделирования аэрогазодинамики очистного забоя угольной шахты // Уголь. — 2023. — № 3. — С. 75—78. DOI: 10.18796/ 0041-5790-2023-3-75-78.

13. Juganda Aditya, Strebinger Claire Computational fluid dynamics modelling of a methane gas explosion in a full-scale, underground longwall coal mine // Mining, Metallurgy & Exploration. 2022, vol. 39, pp. 897—916.

14. Кобылкин С. С., Тимченко А. Н., Кобылкин А. С. Применение компьютерного моделирования при выборе параметров работы пылеотсоса, встраиваемого в проходческие комбайны // Безопасность труда в промышленности. — 2021. — № 3. — С. 21—27.

15. Liu Ang, Liu Shimin, Wang Gang Predicting fugitive gas emissions from gob-to-face in longwall coal mines: Coupled analytical and numerical modelling // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2020, vol. 150, article 119392. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119392

16. Гурин А. А. Шаповалов В. А., Ляшенко В. И. Повышение безопасности работы систем аспирации и вентиляции путем очистки воздуховодов // Безопасность труда в промышленности. — 2021. — № 1. — С. 40—45. DOI: 10.24000/0409-2961-2021-1-40-45.

17. Logachev I., Logachev K., Averkova O. Local exhaust ventilation: aerodynamic processes and calculations of dust emissions, Boca Raton, CRC Press, 2015, 576 р.

18. Баклушина И. В., Новикова К. Ю., Астрашенко В. В., Налимов М. Н., Шкурат М. С. Достижения науки и техники в области вентиляции шахт за последние 10 лет // Тенденции развития науки и образования. — 2021. — № 75-2. — С. 102—105. DOI: 10.1841 l/lj-07-2021-58.

19. Zhu H., Shen Y., Yan Z., Guo Q. A numerical study on the feasibility and efficiency of point smoke extraction strategies in large cross-section shield tunnel fires using CFD modeling // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2016, vol. 44, pp. 158—170.

20. Timofeevskiy A. L., Sulin A. B., Ryabova T. V., Neganov D. V. Characteristics of the air supply envelop of the cooled flooded air jet // AIP Conference Proceedings. 2017, vol. 1876, article 020059. DOI: 10.1063/1.4998879.