Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf

п о д а ю щ е м у, по

другому стволу — вентиляционному (вытяжному) —

из ш а х т ы отводится отработанный воздух.

П р а в и л а м и

безопасности у к а з ы в а е т с я , что проветривание под­

отработанный воздух отсасывается из шахты,

а свежий воздух

вслед­

ствие

создаваемого

в шахте

р а з р е ж е н и я

поступает

в

нее

(рис.

150), и нагнетательно - всасывающую .

Н а

газовых

у г о л ь н ы х

ш а х т а х допускается

применять

только

всасывающую

систему

проветривания .

П р и

всасывающей

схеме

в результате

р а з р е ж е н и я ,

создаваемого

вентилятором,

давление

воздуха РБ

у

у с т ь я

ствола

Б

(см.

рис. 150) меньше атмосферного давления

РА

У

устья

подающего

ствола.

З а

счет

разности

д а в л е н и я

Ра

— Рб = h, называемой

деп­

рессией,

и

происходит

движение

воздуха

по подземным

выработкам .

П р и

нагнетательной

схеме

разность

д а в л е н и я , обусловливающая

движение

воздуха, называется

компрессией.

Д е п р е с с и я определяется по формуле

h =

V2,

мм

вод. ст.,

где

а — эмпирический

коэффициент,

к г - с е к 2 / м ;

L — длина

выра ­

ботки, м; S — площадь поперечного

сечения

выработки,

м 2 ;

р —

периметр выработки,

м;

ѵ — скорость

д в и ж е н и я

воздуха,

м/сек.

Количество

воздуха,

проходящего

по

выработке,

определяется

по формуле

Q — vS,

м 3 / с е к ,

тогда h — a

-^Ш^-.

деляют специальным прибором —

анемометром.

Д л я сравнения шахт по степени трудности их проветривания

Vh

Эквивалентное

отверстие

— мысленное отверстие в тонкой

стенке,

через которое п р и той ж е депрессии, что и депрессия шахты,

про­

ходит такое ж е количество

воздуха, что и через всю ш а х т у . В

зависи­

мости от величины эквивалентного отверстия А все ш а х т ы

разделяют

на трудно

проветриваемые

(А < ; 1 м 2 ) ,

средней

трудности

проветри­

в а н и я (А

— 1

-^-2 м2 ) и легко проветриваемые

(А > 2 м 2 ) .

Сопро­

тивление отдельных выработок т а к ж е может оцениваться

величиной

эквивалентного

отверстия.

Система вентиляционных выработок на шахте бывает довольно

сложной .

В е н т и л я ц и о н н а я

струя последовательно проходит

по

вы­

работкам

или разветвляется по п а р а л л е л ь н ы м

выработкам .

Количество

воздуха,

необходимое

д л я

проветривания,

опре­

деляется расчетом по количеству в ы д е л я ю щ и х с я в шахте

газов,

числу одновременно н а х о д я щ и х с я в подземных

выработках

людей,

нимают

максимальное .

Д л я

у г о л ь н ы х

шахт

расчет

потребного

количества

воздуха

ве­

дется

по

добыче

у г л я

с

последующей

проверкой

по

прочим

факторам:

Q = qT,

м 3 / м и н ,

где q — расчетная

норма

воздуха

на

1 т

суточной

добычи у г л я ,

м 3 /мин;

Т

— суточная добыча

у г л я

шахтой,

т.

Расчетные нормы

воздуха

по

С 0 2 и С Н 4 ,

регламентируемые

пра ­

вилами безопасности, приведены в табл. 3.

Вентиляционные

устройства.

По

назначению вентиляционные

устройства

делят

на

устройства

д л я и з о л я ц и и

выработок

от

доступа

воздуха — перемычки, вентиляционные двери, л я д ы и

т. п. и

уст­

ройства д л я пропуска

воздуха — воздушные

мосты

(кроссинги),

вентиляционные трубы, вентиляционные к а н а л ы

вентиляторов .

Вентиляционные

устройства

для

изоляции

выработок

от

доступа

воздуха.

Основное

требование,

предъявляемое ко

всем

к о н с т р у к ц и я м

вентиляционных

устройств

этой г р у п п ы , — м и н и м а л ь н а я

их

воз­

духопроницаемость .

Вентиляционные

перемычки

(парусиновые,

деревянные,

кирпич ­

ток, выработанных пространств, а т а к ж е

д л я разделения входящей

и исходящей струй. Вентиляционные

перемычки устанавливают

К а т е г о р и я ш а х т ы

С у т о ч н о е в ы д е ­

л е н и е С Н 4 и л и

К о л и ч е с т в о в о з д у х а н а і т

по С Н 4 и л и г р у п п а

С 0 2 н а 1 т с р е ­

с у т о ч н о й д о б ы ч и , м ' / м и н

по С 0 2

д н е с у т о ч н о й

д о б ы ч и , м 3

I

До 5

1,0

I I

От

5 до

10

1,25

I I I

От

10 до

15

1,50

I V

группа по

15

Количество

воздуха

должно

С 0 2

или

сверхка-

быть

таким,

чтобы

содержа­

тегорные

по С Щ

ние

С 0 2

и

С Н 4

в общешахт­

ной исходящей струе не пре­

вышало

0,75%,

но

не

менее

1,5 м 3 / м и н

на

1

т

среднесу­

д л я о т к р ы в а н и я

при пропуске

составов вагонеток. Обычно

вентиля ­

ционные

двери

устанавливают

парно дл я обеспечения

ш л ю з о в а н и я

воздуха

(в тот момент, когда одна

дверь открыта, д р у г а я

закрыта) .

Н а л и ч и е двух дверей позволяет

пропускать составы,

не

н а р у ш а я

вентиляции на данном участке .

Различают так называемые

регулирующие двери, в которые вде­

Л я д а м и

обычно

перекрывают

устья н а к л о н н ы х и вертикальных

горных выработок (шурфов и стволов).

Кроссинги

(воздушные мосты)

устанавливают

в места

пересече­

н и я выработок с входящей и исходящей струей воздуха дл я их

раз ­

деления .

Наиболее

простыми

я в л я ю т с я

трубчатые

кроссинги

(рис. 151, а). В кроссинге обычно устраивают

вентиляционные двери

д л я пропуска

людей, а иногда и вагонеток.

Кроссинги

типа

перекидного

моста

(рис. 151, б) имеют

наимень ­

шее, по сравнению с другими типами, аэродинамическое

сопроти­

вление.

Ш а х т н а я

в е н т и л я т о р н а я установка с л у ж и т

дл я

непрерывной

подачи в ш а х т у свежего

воздуха

и состоит из рабочего и резервного

вентиляторов,

вентиляционных

к а н а л о в ,

устройств дл я

изменения

н а п р а в л е н и я

д в и ж е н и я

воздуха,

электродвигателей,

у п р а в л я ю щ е й

и регистрирующей а п п а р а т у р ы и здания .

Обычно

шахтные

вентиляторы

имеют

производительность

3—

5 тыс. м 3 / м и н .

Н а

больших ш а х т а х

устанавливают

вентиляторы

производительностью

20—25 тыс. м 3 воздуха

в минуту .

бежные и осевые.

У

центробежных

вентиляторов

основным рабочим органом яв ­

л я е т с я

рабочее колесо (рис. 152) с

лопатками, вращающееся в спи­

ральном к о ж у х е . П р и

вращении колеса воздух захватывается лопат­

ками,

под действием

центробежной

силы

перемещается от

центра

к периферии колеса

и выталкивается

в спиральный

к о ж у х .

И з

спирального к о ж у х а воздух н а п р а в л я е т с я в диффузор, а из него

в

атмосферу.

В

зависимости

от поворота

лопаток

н а п р а в л я ю щ е г о

аппарата,

расположенного между рабочим колесом и

подводящим

к а н а л о м ,

сопротивление движению поступающего

засасываемого воздуха уве ­

личивается и л и уменьшается, а тем самым регулируется

количество

подаваемого

(или

отсасываемого

из шахты)

воздуха .

В настоящее время применяют центробежные вентиляторы с ра­

бочими колесами диаметром 4 и

5 м. Коэффициент полезного дей­

ствия

т а к и х

вентиляторов составляет

72%,

напор — 475—620 мм

вод.

ст., мощность

электродвигателя

—

до

1900 квт.