книги / Рудничная аэрология.-1

щие струи воздуха из забоя и из выработанного пространства по отдельным выработкам. При схеме проветривания с направлением метана из выработанного пространства в параллельную выработку (рис. 154) воздух в лаву поступает по штреку 1, омывает очистной забой 2 и выходит по откаточному штреку S. В ыносимый утечками

ч J

Рис. 154. Схема проветри­ вания участка с отводом метана из выработанного пространства по параллель­ ной выработке

1

метан из выработанного пространства отводится по параллельной выработке 4.

Количество воздуха, которое можно подать для проветривания забоя, ограничивается максимально допустимой по Правилам без-

тиляционному штреку 2 подается свежий воздух, который разбав­ ляет метан, выделяющийся из выработанного пространства.

В настоящее время развиваются два направления в осуществле­ нии выемки угля без присутствия людей в забое. Первое из них связано с созданием специальных агрегатов, работающих в длинных

имеет своей целью разработку систем и средств выемки без крепления очистных выработок и без присутствия людей в забое.

При работе выемочных агрегатов схемы проветривания очистных забоев аналогичны схемам проветривания, применимым при столбо­ вой системе разработки. Дополнительные трудности в проветрива­ нии вызываются тем, что в ряде случаев сечение забоя является недостаточным для пропуска необходимого количества воздуха. В случае отсутствия или кратковременного пребывания людей в за­ бое можно повысить скорость движения воздуха.

К способам выемки угля без присутствия людей в забое относятся выемка угля в коротких забоях с помощью комбайнов фронтального действия и раздвигающихся конвейеров, струговая выемка, выемка угля с помощью канатных пил, взрывным способом с применением длинных скважин, буро-шнековая выемка.

При выемке с помощью стругов и комбайнов в коротких забоях применяются возвратноточные схемы проветривания участков с рас­ положением вентиляционного штрека впереди забоя.

§98. Вентиляция добычных участков рудных шахт

Саэродинамической точки зрения все очистные выработки руд­ ников подразделяются на камерообразные и лавообразные.

Ккамерообразным относятся выработки большого объема, в кото­

рых турбулентные воздушные потоки являются свободными, т. е. не имеют твердых границ. Процессы разбавления и выноса вредных примесей свободными турбулентными струями весьма своеобразны, что определило разработку и практическое использование специфи­ ческих методов расчета вентиляции камерообразных выработок.

К лавообразным относятся выработки, в которых турбулентный воздушный поток занимает все пространство. В этом случае турбу­ лентные характеристики потока, определяющие интенсивность про­ цессов разбавления и выноса примесей, формируются твердыми границами (стенками) потока.

Камерообразные выработки могут проветриваться путем подачи воздуха по одной или нескольким выработкам или трубам. Группы камерообразных выработок могут проветриваться последовательно (рис. 156), параллельно (рис. 157) или по комбинированным схемам.

Лавообразные очистные выработки в рудниках проветриваются такими же способами, как и в угольных шахтах.

При разработке рудных месторождений применяются многообраз­ ные схемы проветривания очистных забоев, но только немногие из них можно принять в качестве типовых.

На рис. 158 показаны схемы проветривания сквозных камер, применяемые на калийных и каменносоляных рудниках при ка­ мерно-столбовой системе разработки. Воздух подается по откаточ­ ному штреку 7, далее за счет общешахтной депрессии (рис. 158, а) или с помощью вспомогательного вентилятора 5 (рис. 158, б)

о

Рис. 159. Схемы проветрива­ ния тупиковых камер

На рис. 159 приведены некоторые варианты схем проветривания тупиковых камер при очистной выемке. Воздух, подаваемый в ка­ меру нагнетательным вентилятором местного проветривания 1 по трубопроводу 3, омывает призабойное пространство и выходит на

Аналогичная схема проветривания применяется при системах разработки горизонтальными или наклонными слоями с закладкой выработанного пространства.

Схема проветривания блока при варианте системы подэтажного обрушения с отбойкой руды горизонтальными скважинами и рас­ положением рудоспусков в центре блока показана на рис. 162. Воздух поступает в блок по полевому откаточному штреку 7, блоко­ вому орту 2 и по восстающему 3 подается в орт 4 рабочего подэтажа. Далее воздух проходит по подэтажным штрекам 5, вентиляционным сбойкам 6 и по штреку лежачего бока 7 и восстающему 8 выдается на вентиляционный штрек 9.

На мощных месторождениях при системе подэтажного обрушения применяется типовая схема проветривания, приведенная на рис. 163

9

Воздух поступает в блок из полевого штрека 1, по орту 2 проходит в вентиляционный восстающий 3, поступает в центральный блоко­ вый орт 4, далее проходит по подэтажным штрекам 5 к подэтажному орту 6 и выдается по полевому восстающему 7 на вентиляционный штрек 8.

Г л а в а XVII

ВЕНТИЛЯЦИЯ ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ ИХ ПРОВЕДЕНИИ

§ 99. Общие сведения

Проветривание выработок при их проведении характеризуется тем, что подведение свежего воздуха к забою и удаление исходящей струи осуществляется чаще по одной и той же выработке, что требует применения вентиляционных трубопроводов. Ядовитые газы, образовавшиеся при взрывании зарядов в шпурах, должны раз­ бавляться свежим воздухом и выноситься из выработки в течение краткого отрезка времени, не превышающего, в соответствии с ПБ, 30 мин. Вентиляция тупиковых выработок осложняется также тем, что при современных скоростных методах проходки с применением проходческих машин или взрывных работ в забоях выделяется боль­

шое количество вредной пыли, которая должна быть вынесена из выработки вентиляционной струей. В газовых шахтах наблюдается интенсивное выделение метана, что вызывает необходимость пода­ вать в выработки в ряде случаев такое количество воздуха, которого еще сравнительно недавно было достаточно для проветривания не­ больших рудников и негазовых угольных шахт. Не случайно поэтому в последние годы внимание к проветриванию при проведении выра­ боток возрастает, уточняется методика расчетов, совершенствуются побудители тяги и средства доставки воздуха к забою.

§ 100. Способы подведения воздуха к забою

Подведение свежего воздуха к забою или отвод исходящей струи осуществляется по выработкам, разделенным продольными перего­ родками на две части, по параллельным выработкам, проводимым одновременно с основной, по

сии. Воздух по одной из параллельных выработок доходит до послед­ ней печи (рис. 164) и возвращается по другой параллельной выработке.

Подача воздуха от печи к забоям осуществляется в основном по вентиляционным трубам под действием общешахтной депрессии или за счет работы вентиляторов местного проветривания. Реже для этой цели используются перегородки.

Всовременных шахтах применяются трубы металлические,

железа толщиной от 0,7 до Злш. Диаметр труб от 400 до 1000 мм. Соединение труб между собой осуществляется чаще всего при по­ мощи фланцев, между которыми для большей воздухонепроницаемости прокладываются уплотняющие кольца; иногда применяется их сварка.

Металлические трубы удобны тем, что имеют сравнительно боль­ шой срок службы и их можно применять как при нагнетательном,

так и при всасывающем режиме работы вентилятора. Однако в последние годы они все больше вытесняются гибкими трубопрово­ дами, преимущества которых заключаются в значительно меньщем весе, удобстве транспортирования и легкости монтажа.

М а т е р ч а т ы е т р у б ы т и п а М нашли широкое приме­ нение при проветривании в процессе проходки. Они изготовляются из двусторонней прорезиненной ткани толщиной 0,8—1,2 мм, диаметром 300, 400, 500, 600 мм, звеньями длиной 20 м и вспомога­ тельными звеньями, служащими для наращивания трубопровода по мере проведения выработки, длиной 5 и 10 м. Соединение звеньев осуществляется стальными пружинящими кольцами, находящимися на концах труб. Особенность этих трубопроводов заключается в том, что они хорошо самоуплотняются в стыках и их аэродинами­ ческое сопротивление уменьшается с возрастанием статического напора.

Т е к с т о в и н и т о в ы е т р у б ы изготовляются из ткани типа брезента, покрытой с двух сторон полихлорвиниловой пласт­ массой. Звенья соединяются при помощи металлических соедини­ тельных обечаек и зажимных хомутов. Диаметр труб 500, 600, 700 и 800 мм, толщина стенок 2,2 мм. Текстовинит устойчив к действию кислых шахтных вод, влаго- и воздухонепроницаем.

П л а с т и к а т о в ы е т р у б ы изготовляются из пластиката.

В зарубежной практике применяются трубы из различных син­ тетических материалов, например из поливинилхлорида, нейлона, экалита и др.

Гибкие вентиляционные трубопроводы обладют высокими эксплуа­ тационными показателями, однако требуют бережного отношения, что на практике не всегда обеспечивается, вследствие чего они часто подвергаются механическим повреждениям. Кроме того, они непри­ годны для всасывающего проветривания.

В зарубежной практике получили распространение гибкие тру­ бопроводы из синтетических материалов, снабженные спиральными кольцами жесткости по всему трубопроводу, при шаге спирали порядка 150 мм. Такие трубы могут применяться как при нагнета­ тельном, так и при всасывающем проветривании, причем в последнем

где а — коэффициент аэродинамического сопротивления, (кГ -сек2)/мА\ L — длина трубопровода, ж;

При расчете длинных матерчатых трубопроводов можно при­ нимать, что первые 20 стыков труб дают утечки воздуха, равные 1% на каждый стык, а последующие — 0,5%.

Коэффициенты доставки текстовииитовых труб несколько выше (табл. 14).

Т а б л и ц а 14

§ 101. Проветривание проходческими вентиляторами

Только в самом начале проведения выработок они могут про­ ветриваться за счет молекулярной и турбулентной диффузии, кон­ вективных токов и т. п. При длине выработки свыше 10 м в забое образуются зоны застойного воздуха, в которых могут скопиться газы, образовавшиеся при взрывных работах. Поэтому в негазо­ вых шахтах разрешается проветривать забои диффузией только до расстояния 10 м. В газовых шахтах в нишах, куполах, пустотах практически любой длины возникают скопления метана, вследствие чего в таких шахтах проветривание тупиковых выработок диффузией вообще запрещено.

В подавляющем большинстве случаев проветривание выработок при их проведении осуществляется специальными проходческими вентиляторами. В зависимости от условий проходки применяют следующие способы вентиляции: нагнетательный, всасывающий, комбинированный.

Нагнетательный способ проветривания (рис. 165). Способ этот — наиболее распространенный. Вентиляционные трубы подводятся как