15 Вентиляція гірничих виробок

15. ВЕНТИЛЯЦІЯ ГІРНИЧИХ ВИРОБОК

15.1. ВЕНТИЛЯЦІЯ ТУПИКОВИХ виробок

Тупикові виробки виникають при проведенні одиночних розкривають, що підготовляють і нарізних виробок або при спільному проведенні паралельних спарених виробок на їх відрізках між останньою сбоечной піччю і забоєм. Схема вентиляції тупикової виробки може бути наскрізний і примусовою. При наскрізний схемою повітря в тупикові виробки подають за рахунок загальношахтної депресії шляхом спорудження перегородок. Примусова схема характеризується подачею повітря в тупиковий забій вентилятором місцевого провітрювання (ВМП). Її застосовують на всіх газових шахтах з обладнанням тупикових виробок резервними ВМП.

Для примусової вентиляції тупикових виробок застосовують нагнітальний, всмоктуючий і комбінований

способи. У газових шахтах використовують тільки нагнітальний спосіб, в негазових - всі зазначені. Вентилятори місцевого провітрювання за принципом дії бувають відцентрові і осьові.

Для провітрювання досить протяжних тупикових виробок застосовують вентилятор ВМЦГ-7 з подачею 7 м3 / с і напором до 9 кПа.

Вентилятор місцевого провітрювання встановлюють у виробленні зі свіжим струменем повітря на відстані не менше 10 м від вихідного струменя (див. Рис. 15.1). До ВМП подають за рахунок загальношахтної депресії таку кількість повітря, щоб при його роботі залишалося не менше 30% свіжого повітря, що проходить повз вентилятора до вихідному струмені. Останнє необхідно, щоб уникнути повторної циркуляції повітря між вентилятором і забоєм по замкнутому колу (рециркуляції), що може призвести до загазованості виробки.

При нагнітальному способі використовують гнучкі вентиляційні труби. Як матеріали для їх виготовлення застосовують бавовняну тканину чефер, лавсанохлопковую тканину або текстовініт з покриттям з негорючої гуми або поліхлорвінілу. Труби випускають діаметром 0,4- 0,5 0,6- 0,8 і 1 м. Довжина основного ланки труби при діаметрі до 0,6 м становить 20 м, при діаметрі більше 0,6 м і розмінною ланці, навішують в забої, - відповідно 10 і 5 м. Ланки з`єднують хомутами і пружинними кільцями. Застосовують також склопластикові труби. Аеродинамічний опір вентиляційної труби діаметром 0,8 м і довжиною 1 км в залежності від матеріалу, з якого вона виготовлена, коливається від 170 до 280 Н С2 / м8.

При всмоктуючому і в рідкісних випадках при нагнітальному способі застосовують жорсткі вентиляційні труби, які виготовляють з листової сталі товщиною 2-2,5 мм. Труби мають діаметр 0,3-1 м і більше, довжину ланки - 2,5-4 м. Ланки з`єднують болтами, укріпленими на фланцях з прокладками. Відставання вентиляційних труб від забою в газових шахтах не повинна перевищувати 8 м, в негазових- 12 м.

Перевагами нагнетательного способу провітрювання тупикових виробок є подача в забій діяльної струменя повітря, порівняно невелика маса вентиляційних труб і невисока трудомісткість їх монтажу. Істотним недоліком є ​​видалення газів і пилу з забою безпосередньо з вироблення, де працюють люди, машини і механізми.

При використанні всмоктуючого способу по всій довжині виробки створюється чистіша повітряне середовище.

Розрахунок витрати повітря для провітрювання тупикових підготовчих виробок виробляють по газовиділення, витраті ВВ, кількістю працюючих людей мінімальної швидкості руху повітря і теплового фактору. Розрахунок по метановиділення в підготовчу виробку заснований на попередньому визначенні складових газового балансу. На основі прогнозних і фактичних даних про метанообільності сусідніх виробок знаходять метановиділення в призабойное простір вироблення з пласта і знаходиться в забої відбитого вугілля f (м3 / хв), з оголених поверхонь пласта

15.2. СХЕМИ ВЕНТИЛЯЦІЇ виїмкових дільниць

При розрахунках вентиляції під виїмкових ділянкою розуміють один або кілька послідовно провітрюваних очисних вибоїв з прилеглими до них виїмковими виробками і виробленими просторами.

Під схемою вентиляції виїмкової дільниці розуміють певний порядок розподілу і направлення руху

повітря в очисних і виїмкових виробках з урахуванням ступеня розведення шкідливих (метану, пилу, високих температур). Залежно від взаємного розташування повітроподавальних, воздухоотводящие і очисних виробок розрізняють U-образні, Z-образні, V-образні і H-образні схеми вентиляції виїмкових дільниць (рис. 15.2). Латинські букви в схемі по своєму зображенню вказують напрям свіжих і вихідних струменів і розташування виробок.

Велике значення на аеродинаміку виїмкової дільниці надають вироблені простори, які є колектором метаноповітряної або углекіслотовоздушной сумішей, джерелом виділення тепла від самонагрівання і загоряння вугілля і областю витоків або прітечек повітря. Розрізняють шість основних схем включення виробленого простору в вентиляційну мережу виїмкової дільниці:

возвратноточная схема провітрювання з розташуванням вентиляційної (воздухоотводящие) вироблення у виробленому просторі при відсутності помітних витоків і прітечек повітря по довжині лави;

возвратноточная схема з розташуванням вентиляційні виробки у виробленому просторі при наявності прітечек повітря в лаву;

возвратноточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в виробленому просторі при наявності витоків повітря з лави в вироблений простір;

прямоточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в масиві вугілля;

прямоточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в виробленому просторі;

возвратноточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в масиві вугілля.

По фактору виносу метану витоками на вентиляційний штрек, міінуя очисний вибій, корисна схема 1-U. Однак при значному газовиділенні з виробленого простору вона вимагає різкого збільшення подачі повітря в забій, що не завжди можливо.

Більш ефективною щодо зменшення метановиділення з виробленого простору є возвратноточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в масиві вугілля (4-U). Недоліком схеми є необхідність залишення короткого (3-5 м) тупика у вентиляційній виробці на сполученні з очисним забоєм, службовця місцем освіти підвищених концентрацій метану.

Досить ефективні прямоточні схеми з підсвіженням вихідного струменя повітря (6-V) і відокремленим розведенням джерел шкідливостей (15-Н). Їх недолік - необхідність в одночасній експлуатації трьох-чотирьох виїмкових виробок для одного очисного вибою.

Велике значення на аеродинаміку виїмкової дільниці надають вироблені простори, які є колектором метаноповітряної або углекіслотовоздушной сумішей, джерелом виділення тепла від самонагрівання і загоряння вугілля і областю витоків або прітечек повітря. Розрізняють шість основних схем включення виробленого простору в вентиляційну мережу виїмкової дільниці:

возвратноточная схема провітрювання з розташуванням вентиляційної (воздухоотводящие) вироблення у виробленому просторі при відсутності помітних витоків і прітечек повітря по довжині лави;

возвратноточная схема з розташуванням вентиляційні виробки у виробленому просторі при наявності прітечек повітря в лаву;

возвратноточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в виробленому просторі при наявності витоків повітря з лави в вироблений простір;

прямоточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в масиві вугілля;

прямоточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в виробленому просторі;

возвратноточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в масиві вугілля.

По фактору виносу метану витоками на вентиляційний штрек, міінуя очисний вибій, корисна схема 1-U. Однак при значному газовиділенні з виробленого простору вона вимагає різкого збільшення подачі повітря в забій, що не завжди можливо.

Більш ефективною щодо зменшення метановиділення з виробленого простору є возвратноточная схема з розташуванням вентиляційної виробки в масиві вугілля (4-U). Недоліком схеми є необхідність залишення короткого (3-5 м) тупика у вентиляційній виробці на сполученні з очисним забоєм, службовця місцем освіти підвищених концентрацій метану.

Досить ефективні прямоточні схеми з підсвіженням вихідного струменя повітря (6-V) і відокремленим розведенням джерел шкідливостей (15-Н). Їх недолік - необхідність в одночасній експлуатації трьох-чотирьох виїмкових виробок для одного очисного вибою.