Файл: Воробьев Б.М. Основы технологии горного производства. Введение в специальность учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 1
П р и н ц и п работы |
осевых вентиляторов |
тот же , что и |
авиационных |
||||
винтов. В р а щ а ю щ и е с я |
лопасти создают движение воздуха, |
в р е з у л ь |
|||||
тате чего |
образуется |
тяга . В о з д у ш н а я |
струя |
движется |
вдоль оси |
||
в р а щ е н и я |
рабочего |
колеса. Н а рис. 153 показан |
осевой |
двухступен |
|||
чатый вентилятор . |
Производительность |
вентилятора |
р е г у л и р у е т с я |
изменением угла поворота лопаток в роторе. Диаметр рабочего ко леса этого вентилятора 1,5 м.
Ч и с л о ступеней осевых вентиляторов не превышает двух . Скорость вращения ротора составляет 500—1500 об/мин, диаметр рабочего колеса — 1—3,6 м. Коэффициент полезного действия достигает 0,77. Мощность электродвигателей осевых вентиляторов доходит до 2200 квт.
Достоинства осевых вентиляторов — малые размеры, большой диапазон р е г у л и р о в а н и я и возможность применения быстроходных двигателей.
К |
недостаткам |
осевых вентиляторов |
относятся м е н ь ш а я по срав |
нению |
с центробежными надежность отдельных узлов и большой |
||
ш у м , |
создаваемый |
вентиляторами при |
работе. |
Д л я проветривания забоев проводимых выработок имеются осе вые вентиляторы частичного проветривания . Эти вентиляторы — переносные, в отличие от общешахтных имеют небольшие размеры и мощность.
К ним |
относятся, |
например, двухступенчатый |
вентилятор мест |
ного п р о в |
е т р и в а н и я , |
п о к а з а н н ы й на рис. 154. Н а |
валу вентилятора |
н а с а ж е н ы рабочие колеса первой и второй ступени. Между ними уста
новлен |
промежуточный |
н а п р а в л я ю щ и й |
аппарат . В |
месте |
выхода |
|
воздуха |
из вентилятора |
дл я устранения |
завихрений |
располагается |
||
так называемый задний |
с п р я м л я ю щ и й |
аппарат . |
|
|
||
Диаметр колеса 600 мм, скорость в р а щ е н и я 2950 об/мин, |
произ |
|||||
водительность 200—450 м 3 / м и н , напор |
100—580 мм вод. ст. Коэффи |
|||||
циент полезного действия вентилятора 0,71. Мощность |
электродвига |
|||||
теля 30 квт. Масса 470 |
кг. |
|
|
|
|
Вентиляторы частичного проветривания могут работать по нагне
тательной и по всасывающей |
схемам. И х подключают к вентиляци |
онному трубопроводу. П р и |
нагнетательном проветривании при |
меняют матерчатые прорезиненные вентиляционные трубы, пр и всасывающем — металлические трубы или прорезиненные с к а р касом.
С помощью вентиляторов частичного проветривания можно про
ветривать выработки длиной 500—600 м и более. |
П р и этом в |
одном |
вентиляционном трубопроводе дл я обеспечения |
требуемого |
напора |
п р и проветривании длинных г л у х и х выработок |
можно устанавли |
|
вать последовательно несколько вентиляторов . |
|
|
В особых с л у ч а я х на шахте приходится изменять направление дви ж е н и я воздуха на противоположное — реверсировать ил и опроки дывать воздушную струю. Шахтные вентиляторные установки д о л ж н ы позволять реверсировать воздушную струю примерно в течение 10 мин.
16 З а к а з 187 |
241 |
В последнее время все большее число шахтных |
вентиляторных |
||||||||||
установок |
переводят на |
автоматическое |
управление . |
К о н т р о л ь |
за |
||||||
их работой осуществляется дистанционно с диспетчерского |
пункта . |
||||||||||
Борьба с подземными пожарами . В угольных |
шахтах |
СССР |
55— |
||||||||
60% всех |
п о ж а р о в происходит |
от самовозгорания у г л я |
(эндогенные |
||||||||
пожары) |
|
и |
40—45% — от |
внешних |
причин |
(экзогенные |
по |
||||
ж а р ы ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Различные п о ж а р ы нарушают нормальную |
работу ш а х т ы и |
||||||||||
опасны |
из-за |
возможности массового отравления |
рабочих |
ядовитыми |
|||||||
г а з а м и , |
выделяющимися |
в рудничную атмосферу. |
Наиболее |
склонны |
к самовозгоранию бурые у г л и . С возрастанием степени метаморфи-
зации |
склонность |
углей к |
самовозгоранию |
понижается . |
|
|||||||||
Внешними п р и з н а к а м и , |
по |
ко |
|
|
|
|
|
|||||||
торым |
распознается наличие очага |
|
|
|
|
|
||||||||
самовозгорания, |
я в л я ю т с я |
увели |
|
|
|
|
|
|||||||
чение влажности воздуха, образо |
|
|
|
|
|
|||||||||
вание |
[тумана, |
потение |
поверх |
|
|
|
|
|
||||||
ности |
забоев |
и |
стенок |
выработок, |
|
|
|
|
|
|||||
специфический |
п о ж а р н ы й |
запах, |
|
|
|
|
|
|||||||
повышение |
температуры |
воздуха |
|
|
|
|
|
|||||||
и стенок выработок, появление ды |
|
|
|
|
|
|||||||||
ма и пламени . Д л я |
своевременного |
|
|
|
|
|
||||||||
о б н а р у ж е н и я |
подземного |
п о ж а р а |
|
|
|
|
|
|||||||
систематически |
производится |
от |
|
|
|
|
|
|||||||
бор проб |
воздуха |
в |
выработках, |
Р и с . |
154 |
В е н т и л я т о р |
о с е в о й |
м е с т н о г о |
||||||
определяется |
содержание |
в |
нем |
|||||||||||
|
|
п р о в е т р и в а н и я : |
|
|||||||||||
кислорода, |
окиси |
и двуокиси |
уг |
|
|
|
||||||||
|
к о р п у с ; 2 — с а л а з к и ; |
з — |
в в о д Элек |
|||||||||||
лерода, |
одновременно |
замеряется |
|
|
тр о к а б е л я |
|
||||||||
температура . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общетехническими мероприятиями по предупреждению подзем
ных п о ж а р о в |
я в л я ю т с я |
применение огнестойкой крепи и секциони |
рование сети |
подземных |
выработок. |
В соответствии с требованиями правил безопасности устья ство лов шахт, шурфов и штолен на п р о т я ж е н и и не менее 10 м от земной поверхности д о л ж н ы быть закреплены крепью из огнестойких мате риалов .
Горные работы следует вести такими методами, которые обеспе
чивают минимальные потери у г л я в недрах, так |
к а к |
опасность само |
|||||||||
возгорания |
у г л я находится |
в прямой зависимости от величины по |
|||||||||
терь у г л я . |
Интенсивная разработка отдельных |
участков |
шахтного |
||||||||
п о л я |
обусловливает уменьшение п о ж а р н о й опасности. |
|
|
||||||||
Н а |
мощных пластах отработку угольных пластов обычно ведут |
||||||||||
обособленными |
участками, |
что |
позволяет |
в случае |
необходимости |
||||||
легко |
и быстро изолировать |
их |
от общешахтных |
выработок, л о к а л и |
|||||||
зовав |
тем самым |
возникший |
п о ж а р н ы й очаг. Наиболее |
безопасными |
|||||||
в п о ж а р н о м |
отношении я в л я ю т с я |
системы |
разработки |
с |
гидравли |
||||||
ческой |
з а к л а д к о й выработанного |
пространства, |
при |
которых созда |
|||||||
ется плотный массив, не пропускающий воздуха. |
|
|
|
16* |
243 |
Одним из основных мероприятий по предотвращению |
рудничных |
|||||||
п о ж а р о в от самовозгорания |
у г л я я в л я е т с я профилактическое |
заи |
||||||
ливание . С поверхности или из подземных действующих |
выработок |
|||||||
бурят |
с к в а ж и н ы , по |
которым |
в |
выработанное пространство подают |
||||
п у л ь п у |
(смесь |
г л и н ы |
с водой), |
з а п о л н я ю щ у ю |
пустоты и |
трещины . |
||
Перед |
подачей |
глинистой заиловочной п у л ь п ы |
выработанное |
п р о |
странство, подлежащее заиливанию, ограждают со всех сторон
фильтрующими |
перемычками . |
|
|
|
||
З а и л и в а н и е |
(наряду |
с |
заполнением |
инертным |
газом) я в л я е т с я |
|
т а к ж е одним из |
основных |
средств т у ш е н и я п о ж а р о в , |
в о з н и к ш и х |
|||
от самовозгорания у г л я . П р о т и в о п о ж а р н ы е фильтрующие |
перемычки |
|||||
д о л ж н ы иметь трубу д л я |
набора проб |
воздуха, а |
т а к ж е |
д р е н а ж н у ю |
||
трубу д л я стока |
воды из |
|
заиливаемого |
пространства. |
|
Нередко применяют частичное заиливание, при котором заили вают только откаточный штрек и п р и м ы к а ю щ у ю к нему часть выра
ботанного |
пространства . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Д л я и з о л я ц и и |
отдельных |
участков |
шахты, |
в которых |
возник |
|||||||||
п о ж а р , устанавливают специальные противопожарные двери — |
ме |
|||||||||||||
таллические или |
деревянные с металлической |
обшивкой. В обычных |
||||||||||||
у с л о в и я х такие |
двери держат |
открытыми . |
|
|
|
|
|
|
||||||
К а ж д а я |
шахта |
д о л ж н а |
иметь необходимые |
средства |
противопо |
|||||||||
ж а р н о й |
защиты: противопожарные двери, |
ляды, |
противопожарные |
|||||||||||
камеры, |
п о ж а р н ы й |
трубопровод, средства |
первичного т у ш е н и я |
(ог |
||||||||||
нетушители, песок и т. п.). В соответствии с |
требованиями |
п р а в и л |
||||||||||||
безопасности |
на |
к а ж д о й шахте д о л ж н ы |
быть |
организованы |
склады |
|||||||||
противопожарных |
материалов |
и оборудования |
и |
специальные |
про |
|||||||||
тивопожарные |
поезда. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Подземные |
эндогенные |
рудничные п о ж а р ы |
происходят |
не |
только |
|||||||||
на у г о л ь н ы х |
ш а х т а х , но |
и на |
р у д н и к а х , |
разрабатывающих |
медно- |
|||||||||
колчеданные |
руды. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соблюдение необходимых мер при выборе способов в с к р ы т и я месторождений и соответствующих систем разработки, н а р я д у с пла номерными профилактическими работами, позволяет свести число рудничных п о ж а р о в до минимума .
§ 2. Р У Д Н И Ч Н О Е ОСВЕЩЕНИЕ
Специфические у с л о в и я работы в ш а х т а х требуют особого внима ния к освещению рабочих мест, горных выработок, мест установки
рабочих м а ш и н и механизмов . |
|
|
||
Н о р м ы |
освещенности |
рабочих мест |
в |
ш а х т а х регламентируются |
п р а в и л а м и |
безопасности |
в зависимости |
от |
видов работ. |
Н а л и ч и е в рудничной атмосфере газов и угольной пыли, способных в смеси с воздухом образовывать взрывчатые смеси, вызывает не обходимость применения специальных взрывобезопасных и пылене проницаемых светильников и осветительной арматуры .
Различают переносное (индивидуальное) освещение; местное ос вещение машин и механизмов от силового к а б е л я , питающего данную
244
Р и с . 156. Л ю м и н е с ц е н т н ы й с в е т и л ь н и к д л я с т а ц и о н а р н о г о о с в е щ е н и я
а фара крепится к |
каске . П р и |
р а з р у ш е н и и защитного стекла |
фары |
|||||||
лампочка |
н а к а л и в а н и я |
автоматически |
отключается от цепи |
батареи |
||||||
специальным |
устройством. |
|
|
|
|
|
|
|||
П р и использовании люминесцентных ламп достигается |
|
значи |
||||||||
тельное увеличение |
светового |
потока. |
|
|
|
|
||||
Х р а н е н и е , |
з а п р а в к а |
и ремонт |
рудничных переносных |
светильни |
||||||
ков индивидуального пользования производятся в шахтных |
ламповых . |
|||||||||
Перед спуском в ш а х т у к а ж д ы й горнорабочий или лицо |
|
техни |
||||||||
ческого надзора получает в шахтной |
ламповой переносной |
индиви |
||||||||
д у а л ь н ы й |
светильник и |
проверяет его |
исправность . П р и |
обнаруже |
||||||
нии неисправности |
светильника |
(протекание электролита |
из |
а к к у |
муляторной батареи, разбитое предохранительное стекло, плохие контакты и т. п.) его необходимо заменить на исправный . Пользо вание неисправным светильником может привести к взрыву руднич ного газа или пыли .
После выхода из ш а х т ы индивидуальные переносные |
светильники |
||||||||||||||||||
сдают в ш а х т н у ю ламповую |
д л я х р а н е н и я , |
з а р я д к и |
и |
ремонта. |
|||||||||||||||
Стационарное |
|
рудничное |
освещение |
применяют в основном в |
глав |
||||||||||||||
ных |
откаточных |
выработках, |
околоствольных |
дворах, погрузочных |
|||||||||||||||
п у н к т а х , |
в |
камерах |
|
и |
т. д. |
Осветительные |
установки |
питаются |
|||||||||||
от электрической |
сети, а в качестве света используются |
лампы |
нака |
||||||||||||||||
л и в а н и я |
и люминесцентные |
лампы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Стационарные |
рудничные |
светильники выпускаются |
следующих |
||||||||||||||||
типов: в нормальном рудничном исполнении |
(РН) д л я ш а х т , не |
опас |
|||||||||||||||||
ных |
по |
г а з у |
или пыли; |
повышенной |
надежности (РП), |
допущенные |
|||||||||||||
в выработках, |
омываемых |
струей воздуха, |
в |
ш а х т а х , |
опасных по |
||||||||||||||
г а з у |
и л и пыли; |
во |
взрывобезопасном исполнении |
(PB) |
д л я |
шахт, |
|||||||||||||
особо |
опасных |
по газу |
или |
пыли . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Д л я стационарного |
освещения очистных |
забоев |
и |
подготовитель |
|||||||||||||||
ных выработок |
используют |
индукционные светильники |
с |
обычными |
|||||||||||||||
и люминесцентными |
лампами . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
В качестве стационарных все чаще применяют |
люминесцентные |
||||||||||||||||||
светильники . |
Н а |
рис. 156 |
приведен |
люминесцентный |
светильник, |
||||||||||||||
предназначенный |
д л я |
шахт, |
опасных |
по |
г а з у |
и л и |
пыли . |
Л ю м и н е |
|||||||||||
сцентная лампа 1 защищена трубкой 2 |
из |
оргстекла |
и |
металлической |
|||||||||||||||
сеткой 3. |
П а т р о н ы 4, |
5 |
лампы |
вставлены |
в корпуса |
6, |
7. |
В к р ы ш к е |
|||||||||||
8 помещены дроссель 9 |
и стартер 10. К о р п у с а и к р ы ш к а |
светильника |
|||||||||||||||||
изготовлены |
из |
|
алюминия . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В |
очистных |
|
и подготовительных забоях, в которые |
подведен |
|||||||||||||||
с ж а т ы й |
воздух, |
|
освещение может быть осуществлено пневмоэлект- |
||||||||||||||||
рическими светильниками, в которых электроэнергия |
вырабаты |
||||||||||||||||||
вается с |
помощью энергии |
сжатого |
воздуха . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
§ |
3. |
|
Р У Д Н И Ч Н Ы Й |
ВОДООТЛИВ |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
И ОСУШЕНИЕ Ш А Х Т Н Ы Х П О Л Е Й |
|
|
|
|
|
|||||||||
Приток рудничных вод в действующие |
горные выработки ослож |
||||||||||||||||||
няет ведение горных работ. Внезапные прорывы больших |
объемов |
||||||||||||||||||
воды |
могут |
представлять опасность |
д л я горнорабочих . |
|
|
247
С р а в н и т е л ь н ую оценку |
обводненности шахт |
производят по |
отно |
|||
сительной |
водообилъности |
шахт, количественным |
показателем ко |
|||
торой я в л я е т с я коэффициент |
водообилъности |
— |
отношение |
коли |
чества воды Q (м3 ), откачиваемой, |
например, за сутки, к количеству |
|||||||
добытого |
полезного ископаемого Р (т) |
за |
тот ж е период: |
|
||||
|
|
|
K |
= -jr, |
м 3 /т . |
|
|
|
В Донецком и К у з н е ц к о м бассейнах |
коэффициент водообильности |
|||||||
составляет в |
среднем |
около |
2,8 |
м 3 /т, |
в |
Кизеловском бассейне — |
||
8,8 м 3 /т, |
в К а р а г а н д и н с к о м |
— 0,4 м 3 /т . |
|
|
||||
Абсолютные часовые притоки |
воды |
в |
ш а х т а х составляют |
150— |
||||
200 м 3 / ч , |
достигая в ряде случаев |
1000 |
м 3 / ч и более. |
|
||||
Жесткие |
рудничные воды |
содержат |
большое количество |
раство |
||||
римых солей |
к а л ь ц и я |
и м а г н и я , |
кислотные |
воды — свободную сер |
||||
ную кислоту |
от 0,1 до |
3 г на |
1 л. |
Кислотные воды разъедают |
бетон |
ную и металлическую к р е п ь , металлические трубы, рельсы, насосы.
Агрессивность ш а х т н ы х |
вод х а р а к т е р и з у е т с я величиной водород |
ного п о к а з а т е л я p H . |
|
П р и содержании более |
50 мг свободной серной кислоты в 1 л |
рудничной воды применяют специальные кислотоупорные насосы,
трубопроводы |
и |
а р м а т у р у . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Б о р ь б а |
с |
кислотными |
водами |
ведется |
путем |
н е й т р а л и з а ц и и |
и х |
||||||||||||||
негашеной |
известью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Соленые |
воды, |
содержащие |
хлористый |
натрий, |
т а к ж е |
о к а з ы в а ю т |
|||||||||||||||
вредное действие |
на |
стальные |
части |
машин |
и механизмов . |
|
|
|
|||||||||||||
В ш а х т н ы х водах могут находиться в растворенном виде и |
по |
||||||||||||||||||||
лезные компоненты, такие, к а к медь |
и др . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Рудничные воды бывают сильно з а г р я з н е н ы органическими ве |
|||||||||||||||||||||
ществами, различными микробами . Поэтому |
употребление д л я п и т ь я |
||||||||||||||||||||
ш а х т н ы х |
вод |
категорически |
запрещено . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Схемы |
рудничного |
водоотлива в |
ш а х т а х . П р и вскрытии шахтных |
||||||||||||||||||
полей ш т о л ь н я м и рудничные |
воды у д а л я ю т с я по ним на поверхность |
||||||||||||||||||||
самотеком. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
П р и разработке месторождений |
на н е с к о л ь к и х |
горизонтах водо |
|||||||||||||||||||
отлив можно осуществлять по различным схемам. П р о с т е й ш а я |
и з |
||||||||||||||||||||
них — |
водоотлив |
на |
поверхность |
с |
каждого |
горизонта |
|
самостоя |
|||||||||||||
тельными водоотливными установками — приведена |
на |
рис . 157, |
а. |
||||||||||||||||||
Д а н н у ю схему применяют при одновременной |
разработке |
всех |
го |
||||||||||||||||||
ризонтов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема |
водоотлива |
с |
перекачкой |
воды с н и ж е л е ж а щ е г о |
на |
проме |
|||||||||||||||
жуточный горизонт, а с него на поверхность приведена |
на |
рис. |
157, |
б. |
|||||||||||||||||
Г л а в н ы й водоотлив оборудуют |
в |
шахте |
д л я |
откачки |
на |
поверх |
|||||||||||||||
ность |
всего |
притока |
воды, |
вспомогательный |
водоотлив — д л я пере |
||||||||||||||||
к а ч к и |
воды |
из отдельных |
частей |
шахтного |
п о л я |
к |
водосборникам |
||||||||||||||
главной |
водоотливной |
установки . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Система рудничного водоотлива при выдаче воды непосредственно на поверхность состоит из насосных камер, в которых установлены
248