содержание   ..  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  .. 

15. ВЕНТИЛЯЦИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

15.1. ВЕНТИЛЯЦИЯ ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТОК

Тупиковые выработки возникают при проведении одиночных вскрывающих, подготавливающих и нарезных выработок или при совместном проведении параллельных спаренных выработок на их отрезках между последней сбоечной печью и забоем. Схема вентиляции тупиковой выработки может быть сквозной и принудительной. При сквозной схеме воздух в тупиковую выработку подают за счет общешахтной депрессии путем сооружения перегородок. Принудительная схема характеризуется подачей воздуха в тупиковый забой вентилятором местного проветривания (ВМП). Ее применяют на всех газовых шахтах с оборудованием тупиковых выработок резервными ВМП.

Для принудительной вентиляции тупиковых выработок применяют нагнетательный, всасывающий и комбинированный

способы . В газовых шахтах используют только нагнетательный способ, в негазовых — все указанные. Вентиляторы местного проветривания по принципу действия бывают центробежные и осевые.

Для проветривания весьма протяженных тупиковых выработок применяют вентилятор ВМЦГ-7 с подачей 7 м3/с и напором до 9 кПа.

Вентилятор местного проветривания устанавливают в выработке со свежей струей воздуха на расстоянии не менее 10 м от исходящей струи (см. рис. 15.1). К ВМП подают за счет общешахтной депрессии такое количество воздуха, чтобы при его работе оставалось не менее 30 % свежего воздуха, проходящего мимо вентилятора к исходящей струе. Последнее необходимо во избежание повторной циркуляции воздуха между вентилятором и забоем по замкнутому кругу (рециркуляции), что может привести к загазированию выработки.

При нагнетательном способе используют гибкие вентиляционные трубы. В качестве материалов для их изготовления применяют хлопчатобумажную ткань чефер, лавсанохлопковую ткань или текстовинит с покрытием из негорючей резины или полихлорвинила. Трубы выпускают диаметром 0,4; 0,5; 0,6; 0,8 и 1 м. Длина основного звена трубы при диаметре до 0,6 м составляет 20 м, при диаметре более 0,6 м и разменном звене, навешиваемом в забое, — соответственно 10 и 5 м. Звенья соединяют хомутами и пружинными кольцами. Применяют также стеклопластиковые трубы. Аэродинамическое сопротивление вентиляционной трубы диаметром 0,8 м и длиной 1 км в зависимости от материала, из которого она изготовлена, колеблется от 170 до 280 Н -с2/м8.

При всасывающем и в редких случаях при нагнетательном способе применяют жесткие вентиляционные трубы, которые изготовляют из листовой стали толщиной 2—2,5 мм. Трубы имеют диаметр 0,3—1 м и более, длину звена — 2,5—4 м. Звенья соединяют болтами, укрепленными на фланцах с прокладками. Отставание вентиляционных труб от забоя в газовых шахтах не должно превышать 8 м, в негазовых— 12 м.

Достоинствами нагнетательного способа проветривания тупиковых выработок является подача в забой деятельной струи воздуха, сравнительно небольшая масса вентиляционных труб и невысокая трудоемкость их монтажа. Существенным недостатком является удаление газов и пыли из забоя непосредственно по выработке, где работают люди, машины и механизмы.

При использовании всасывающего способа по всей длине выработки создается более чистая воздушная среда.

Расчет расхода воздуха для проветривания тупиковых подготовительных выработок производят по газовыделению, расходу ВВ, числу работающих людей минимальной скорости движения воздуха и тепловому фактору. Расчет по метановыделению в подготовительную выработку основан на предварительном определении составляющих газового баланса. На основе прогнозных и фактических данных о метанообильности соседних выработок находят метановыделения в призабойное пространство выработки из пласта и находящегося в забое отбитого угля f (м3/мин), из обнаженных поверхностей пласта

 

15.2. СХЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ

При расчетах вентиляции под выемочным участком понимают один или несколько последовательно проветриваемых очистных забоев с прилегающими к ним выемочными выработками и выработанными пространствами.

Под схемой вентиляции выемочного участка понимают определенный порядок распределения и направления движения

воздуха в очистных и выемочных выработках с учетом степени разбавления вредностей (метана, пыли, высоких температур). В зависимости от взаимного расположения воздухоподающих, воздухоотводящих и очистных выработок различают U-образные, Z-образные, V-образные и H-образные схемы вентиляции выемочных участков (рис. 15.2). Латинские буквы в схеме по своему начертанию указывают направление свежих и исходящих струй и расположение выработок.

Большое значение на аэродинамику выемочного участка оказывают выработанные пространства, которые являются коллектором метановоздушной или углекислотовоздушной смесей, источником выделения тепла от самонагревания и возгорания угля и областью утечек или притечек воздуха. Различают шесть основных схем включения выработанного пространства в вентиляционную сеть выемочного участка:

возвратноточная схема проветривания с расположением вентиляционной (воздухоотводящей) выработки в выработанном пространстве при отсутствии заметных утечек и притечек воздуха по длине лавы;

возвратноточная схема с расположением вентиляционой выработки в выработанном пространстве при наличии притечек воздуха в лаву;

возвратноточная схема с расположением вентиляционной выработки в выработанном пространстве при наличии утечек воздуха из лавы в выработанное пространство;

прямоточная схема с расположением вентиляционной выработки в массиве угля;

прямоточная схема с расположением вентиляционной выработки в выработанном пространстве;

возвратноточная схема с расположением вентиляционной выработки в массиве угля.

По фактору выноса метана утечками на вентиляционный штрек, миинуя очистной забой, полезна схема 1-U. Однако при значительном газовыделении из выработанного пространства она требует резкого увеличения подачи воздуха в забой, что не всегда возможно.

Более эффективной в отношении уменьшения метановыделения из выработанного пространства является возвратноточная схема с расположением вентиляционной выработки в массиве угля (4-U). Недостатком схемы является необходимость оставления короткого (3—5 м) тупика в вентиляционной выработке на сопряжении с очистным забоем, служащего местом образования повышенных концентраций метана.

Достаточно эффективны прямоточные схемы с подсвежением исходящей струи воздуха (6-V) и обособленным разбавлением источников вредностей (15-Н). Их недостаток — необходимость в одновременной эксплуатации трех-четырех выемочных выработок для одного очистного забоя.

Большое значение на аэродинамику выемочного участка оказывают выработанные пространства, которые являются коллектором метановоздушной или углекислотовоздушной смесей, источником выделения тепла от самонагревания и возгорания угля и областью утечек или притечек воздуха. Различают шесть основных схем включения выработанного пространства в вентиляционную сеть выемочного участка:

возвратноточная схема проветривания с расположением вентиляционной (воздухоотводящей) выработки в выработанном пространстве при отсутствии заметных утечек и притечек воздуха по длине лавы;

возвратноточная схема с расположением вентиляционой выработки в выработанном пространстве при наличии притечек воздуха в лаву;
 

возвратноточная схема с расположением вентиляционной выработки в выработанном пространстве при наличии утечек воздуха из лавы в выработанное пространство;

прямоточная схема с расположением вентиляционной выработки в массиве угля;

прямоточная схема с расположением вентиляционной выработки в выработанном пространстве;

возвратноточная схема с расположением вентиляционной выработки в массиве угля.

По фактору выноса метана утечками на вентиляционный штрек, миинуя очистной забой, полезна схема 1-U. Однако при значительном газовыделении из выработанного пространства она требует резкого увеличения подачи воздуха в забой, что не всегда возможно.

Более эффективной в отношении уменьшения метановыделения из выработанного пространства является возвратноточная схема с расположением вентиляционной выработки в массиве угля (4-U). Недостатком схемы является необходимость оставления короткого (3—5 м) тупика в вентиляционной выработке на сопряжении с очистным забоем, служащего местом образования повышенных концентраций метана.

Достаточно эффективны прямоточные схемы с подсвежением исходящей струи воздуха (6-V) и обособленным разбавлением источников вредностей (15-Н). Их недостаток — необходимость в одновременной эксплуатации трех-четырех выемочных выработок для одного очистного забоя.