Q0 =1>43-(?в.

В том случае, когда проветриваются два забоя и вентиляторы находят­ ся в одном сечении выработки,

<?„ = 1 ,4 3 •(<?„, + Qb2).

12.6. Вентиляционные сооружения

Все вентиляционные устройства (сооружения) можно условно разде­ лить на две группы: поверхностные и подземные. К поверхностным отно­ сятся вентиляционные каналы и вентиляторы (в России пока нет рудников и шахт, кроме калийного рудника Второго Березниковского калийного ру­ доуправления, проветриваемых подземными вентиляторными установка­ ми), вентиляционные клапаны и шлюзы. К подземным относятся перемыч­ ки, шлюзы и кроссинги.

12.6.1. Подземные вентиляционные устройства

Наиболее широко используемые в рудниках и шахтах вентиляционные устройства — это перемычки. Перемычки служат для предотвращения движения воздуха по отдельной горной выработке или системе выработок отработанного участка, а также отделения одной струи от другой или уменьшения потоков воздуха при их регулировании.

В зависимости от назначения, конструкции и применяемых материалов перемычки делятся:

—по назначению — на вентиляционные (служащие в качестве регуля­ торов расхода воздуха), изолирующие (обычно это глухие перемыч­ ки, служащие для предотвращения движения воздуха по выработке

иизоляции возникшего пожара), водоподпорные (для предупрежде­ ния прорыва воды, гидрозакладки или закладочной пульпы), фильт­ рационные (для улавливания относительно крупных минеральных частиц водных суспензий), взрывоустойчивые (для локализации воз­ душных ударных волн и фронта пламени при взрывах газа и пыли — так называемые шпренгельные перемычки);

—по сроку службы — на временные (возводятся для оперативного управления вентиляцией, а также для быстрого уменьшения расхода воздуха) и постоянные;

—по расположению в выработке — на поперечные и продольные;

—по виду выработки — на перемычки, сооружаемые в горизонталь­ ных, наклонных и вертикальных выработках;

—по конструкции — на глухие, с дверями, лядами, шиберами, венти­ ляционными окнами и лазами, на арочные и врубовые;

—по роду применяемых материалов — на брезентовые типа «парус», ре­ зиновые, дощаные, засыпные, глинобитные, чураковые, шпальные, породные, кирпичные, бетонные, металлические, комбинированные.

форма и жесткость перемычки. Перемычка устанавливается между кре­ пежными рамами (там, где выработки крепятся деревянными или металли­ ческими рамами) после снятия затяжек. Она выдерживает перепаддавления до 50 даПа, может стоять без дополнительной подкачки до 5 суток, ее можно переставлять в разные выработки до 20 раз, вес перемычки до 70 кг.

Разработаны перемычки парашютного типа. Диаметр купола до 4 м, нейлоновые стропы длиной до 6 м, купол крепится к кровле при помощи анкерных болтов.

В последнее время для возведения перемычек широко используются новые материалы: пенополиуретан (вспенивающиеся пластмассы), пено­ пласт М Ф П -Б, фенольный пенопласт ФРП. Технология возведения пере­ мычек следующая: возводится легкий каркас деревянной перемычки, кото­ рая затем покрывается пенополиуретаном или пенопластами. Эти мате­ риалы не дают усадки, огнестойки, имеют хороший контакт с породами. Возведенные изданных материалов перемычки в 3 —15 раз более герме­ тичны по сравнению с перемычками из других видов материалов, трудоем­ кость их возведения в 2,5 —9 раз меньше, а затраты на возведение в 1,5—2,0 раза ниже.

Вентиляционный шлюз — две и более вентиляционные перемычки с дверями, расположенные друг от друга на определенном расстоянии. Шлюз служит для пропуска людей и грузов (транспортных средств) без на­ рушения режима вентиляции. Схема устройства шлюзов / приведена на рис. 12.17. Шлюзами, состоящими из двух перемычек, изолированы две боковые выработки. Через шлюзы можно проходить людям и проезжать транспорту, открывая попеременно двери в перемычках, и в то же время выработки будут оставаться изолированными. Двери в перемычках шлю­ зов могут быть сблокированными таким образом, что при одной открытой двери в какой-либо перемычке другая не может быть открыта.

Кроссинги предназначены для разделения двух воздушных потоков с поступающими или исходящими струями, протекающими в двух пересе­ кающихся выработках. Слово «кроссинг» происходит от английского слова

ния воздух из ствола (сплошная стрелка) поступает в наклонный отрезок канала, а затем в основной вентиляционный канал, из которого — в подво­ дящий канал рабочего вентилятора В 1. Из вентилятора воздух выбрасыва­ ется в диффузорный канал и затем через диффузор (плавно расширяющий­ ся короткий канал) — в атмосферу. Второй вентилятор В2 резервный и его подводящий канал закрыт лядой (ПЛ).

При реверсии поднимается диффузорная ляда (ДЛ) рабочего вентиля­ тора В 1, закрывая диффузор и открывая окно в общий (основной) канал (положение ляд при реверсии обозначено прерывистыми линиями); опус­ кается общая ляда (ОЛ), перекрывая основной канал; поднимается атмо­ сферная ляда (АЛ), открывая окно в подводящие каналы вентиляторов и соединяя их с атмосферой; переключающие ляды (П Л ) сохраняют свои положения неизменными.

Рабочий вентилятор продолжает работать в неизменном режиме, но теперь воздух в подводящие каналы начинает поступать из атмосферы че­ рез открытое атмосферное окно (прерывистая стрелка); в коротких частях подводящего и диффузорного каналов рабочего вентилятора направление потоков воздуха неизменное, но поскольку диффузор перекрыт лядой, то струя через открытое диффузорное окно движется в общий (основной) ка­ нал и далее в ствол. Таким образом происходит реверсия воздушной струи центробежными (радиальными) вентиляторами. Поскольку аэродинамиче­ ское сопротивление каналов при реверсивном режиме почти не меняется, то производительность вентилятора практически остается неизменной.

В настоящее время созданы конструкции рабочих колес с таким распо­ ложением лопаток, что изменение направления вращения рабочего колеса меняет направление воздушной струи. Это позволило устранить многие устройства, служащие для реверсии вентиляционных струй, и уменьшило габариты вентиляторных установок.

Для включения в работу резервного вентилятора В2 в его подводящем канале поднимается переключающая ляда (ПЛ), и закрывается направ­ ляющий аппарат лопатками, а в подводящем канале рабочего вентилятора В1 переключающая ляда (П Л ), наоборот, опускается. Предварительно ра­ бочий вентилятор В1 отключается, а его направляющий аппарат перекры­ вается лопатками. Как только переключающие ляды вентиляторов займут свои позиции, включается резервный вентилятор В2. Вентиляционные ка­ налы регулярно осматриваются и чистятся от породной или рудной мелочи, исправность действия реверсивных устройств проверяется не реже одного раза в месяц главным механиком шахты и начальником пылевентиляцион­ ной службы.

Результаты проверок заносят в «Книгу осмотра вентиляционных уста­ новок и проверки реверсирования». На всех шахтах не реже двух раз в год (летом и зимой) должно производиться реверсирование вентиляционной струи в выработках в соответствии с планом ликвидации аварий.

С целью уменьшения потерь воздуха через окна в надшахтном здании, через которые проходят подъемные канаты, сооружаются вентиляционные клапаны. Конструкция такого клапана показана на рис. 12.21: окно 1 пере­ крывается легким деревянным или металлическим щитом 3, свободно пе­

пан, сохраняя закрытым окно.

В настоящее время начинает получать распространение подземное размещение вентиляторных установок. Типы вентиляторов, которые в ос­ новном используются в вентиляторных установках,— осевые. Во всех про­ ектах подземных вентиляторных установок (АО «Галургия», г. Пермь) принято горизонтальное размещение в одной плоскости каналов и машин­ ных камер в отличие от заводской компоновки. Пример размещения соору­ жений в подземной вентиляторной установке (рудники СКРУ -1 и БКРУ-2) приведен на рис. 12.22. Проходка каналов и выработок вентиляторной ус­ тановки начинается с выработок транспортного горизонта 10 — заезд (монтажная выработка) и машинные камеры 6.

Общий всасывающий канал 9 соединен с главным вентиляционным штреком и по ходу струи раздваивается на два подводящих канала, в которых перед самими вентиляторами установлены две ляды: у рабочего вентилятора / ляда 3 поднята, у резервного 2 ляда 4 опущена, т. е. этот подводящий канал ею изолирован. Вентиляторы / и 2 (рис. 12.22) размещаются в двух отне­