На стыке науки и технологий
Модернизация системы вентиляции рудника 4РУ АО «Беларуськалий»
Модернизация системы вентиляции рудника 4РУ АО «Беларуськалий» стала ответом на усложнение горных работ и развитие разветвленной подземной вентиляционной сети.
По мере увеличения глубины и протяженности выработок возрастала сложность доставки требуемого количества воздуха к удаленным рабочим зонам.
Дополнительной проблемой являлись поверхностные утечки: даже при качественной герметизации надшахтного здания они составляли не менее 40%.
В сочетании с высокой нагрузкой на существующие поверхностные главные вентиляторные установки ВЦД-47 «Север» это приводило к росту энергозатрат и снижало управляемость проветривания.
Дополнительной проблемой являлись поверхностные утечки: даже при качественной герметизации надшахтного здания они составляли не менее 40%.
В сочетании с высокой нагрузкой на существующие поверхностные главные вентиляторные установки ВЦД-47 «Север» это приводило к росту энергозатрат и снижало управляемость проветривания.
Первый этап модернизации
Первым этапом модернизации стало строительство в 2011 году подземной главной вентиляторной установки на Березовском участке рудника 4РУ.
Несмотря на наличие собственных стволов, Березовский участок связан с рудником 4РУ общей подземной вентиляционной сетью, поэтому требовалось решение, позволяющее повысить устойчивость воздухораспределения и снизить влияние поверхностных утечек.
Подземная ГВУ выполнена на базе вентиляторов Howden.
Впервые в истории компании в постоянной работе находились два агрегата, а один оставался резервным.
Несмотря на наличие собственных стволов, Березовский участок связан с рудником 4РУ общей подземной вентиляционной сетью, поэтому требовалось решение, позволяющее повысить устойчивость воздухораспределения и снизить влияние поверхностных утечек.
Подземная ГВУ выполнена на базе вентиляторов Howden.
Впервые в истории компании в постоянной работе находились два агрегата, а один оставался резервным.
Размещение установки под землей позволило приблизить источник тяги к обслуживаемому участку, частично обособить его проветривание и повысить эффективность подачи воздуха.
Реализация такой схемы потребовала отдельной научно-технической проработки.
Автоматическое управление параллельными вентиляторными установками осложняется сильным взаимным влиянием вентиляторов, которое может вызывать срыв потока на одном из агрегатов.
Эта проблема решена за счет проведения научного исследования и корректировки алгоритма автоматического управления.
В результате подземная ГВУ стала не просто новым оборудованием, а управляемым элементом общей вентиляционной системы рудника.
Автоматическое управление параллельными вентиляторными установками осложняется сильным взаимным влиянием вентиляторов, которое может вызывать срыв потока на одном из агрегатов.
Эта проблема решена за счет проведения научного исследования и корректировки алгоритма автоматического управления.
В результате подземная ГВУ стала не просто новым оборудованием, а управляемым элементом общей вентиляционной системы рудника.
По итогам реализации первого этапа энергозатраты на проветривание Березовского участка снижены на 40%.
Второй этап модернизации
Следующим этапом стало развитие аналогичного подхода непосредственно на руднике 4РУ.
В 2016 году на горизонте -440 м построены две подземные главные вентиляторные установки на базе вентиляторов CFT.
Комплекс включал четыре вентиляторных агрегата: по два на каждое направление, с одним рабочим и одним резервным вентилятором.
В 2016 году на горизонте -440 м построены две подземные главные вентиляторные установки на базе вентиляторов CFT.
Комплекс включал четыре вентиляторных агрегата: по два на каждое направление, с одним рабочим и одним резервным вентилятором.
Такое решение позволило управлять воздухораспределением между направлениями горизонта, снизить нагрузку на поверхностные установки и повысить эффективность подачи воздуха к рабочим зонам.
За счет подбора совместного режима работы подземных и поверхностных установок энергозатраты на вентиляцию горизонта - 440 м снижены с 750 кВт до 450 кВт.
Третий этап модернизации
С увеличением глубины ведения горных работ модернизация продолжена на горизонте -670 м.
В 2026 году здесь построены две подземные ГВУ на базе вентиляторов CFT, также включающие четыре агрегата — по два на каждое направление, с рабочим и резервным вентилятором.
В 2026 году здесь построены две подземные ГВУ на базе вентиляторов CFT, также включающие четыре агрегата — по два на каждое направление, с рабочим и резервным вентилятором.
Этот этап расширил возможности управления проветриванием на глубоких горизонтах и обеспечил более гибкое распределение воздушных потоков в условиях дальнейшего развития горных работ.
Уникальность проекта
В результате на руднике сформирована система подземных главных вентиляторных установок, работающая в комплексе со средствами частотного регулирования, автоматическими вентиляционными дверями и системой управления воздухораспределением.
Такой подход позволяет не просто подавать воздух в рудник, а управлять его движением в зависимости от фактических потребностей участков.
Такой подход позволяет не просто подавать воздух в рудник, а управлять его движением в зависимости от фактических потребностей участков.
Преимущества
- Снижение поверхностных утечек
- Уменьшение энергозатрат на проветривание
- Повышение устойчивости вентиляционной сети
- Создание технической основы для безопасного ведения горных работ на новых горизонтах