Ⅱ Grubenbelüftung
Im Untergrund, aufgrund derBergbauDurch Betrieb, Mineraloxidation und andere Faktoren verändert sich die Luftzusammensetzung. Dies äußert sich vor allem in Sauerstoffmangel, einer Zunahme giftiger und schädlicher Gase, der Vermischung von Mineralstaub sowie in Temperatur-, Feuchtigkeits- und Druckänderungen. Diese Veränderungen sind schädlich und beeinträchtigen die Gesundheit und Sicherheit der Arbeitnehmer. Um die Gesundheit der Arbeitnehmer zu gewährleisten, angemessene Arbeitsbedingungen zu schaffen und eine sichere und kontinuierliche Produktion zu gewährleisten, muss Frischluft aus dem Boden in den Untergrund geleitet und verschmutzte Luft aus dem Untergrund nach unten abgeleitet werden. Dies ist der Zweck der Grubenbelüftung.
1 Grubenbelüftungssystem
Um der unterirdischen Abbaufront ausreichend Frischluft in eine bestimmte Richtung und Route zuzuführen und gleichzeitig die verschmutzte Luft aus der Mine in eine bestimmte Richtung und Route abzuführen, muss die Mine über ein angemessenes Belüftungssystem verfügen.
1)Nach der einheitlichen oder regionalen Klassifizierung der gesamten Mine
Eine Mine verfügt über ein integriertes Belüftungssystem, das als gleichmäßige Belüftung bezeichnet wird. Eine Mine ist in mehrere relativ unabhängige Belüftungssysteme unterteilt, und jedes System verfügt über einen eigenen Lufteinlass, einen eigenen Abluftschacht und eine eigene Belüftungsleistung. Obwohl eine Verbindung zwischen Schacht und Fahrbahn besteht, stört sich der Windstrom nicht gegenseitig und ist unabhängig voneinander. Dies wird als Trennlüftung bezeichnet.
Die einheitliche Belüftung bietet die Vorteile einer konzentrierten Abluft, weniger Belüftungsgeräte und einer komfortablen zentralen Steuerung. Für Bergwerke mit geringem Abbauumfang und wenigen Übertageausgängen, insbesondere Tiefbaugruben, ist eine einheitliche Belüftung des gesamten Bergwerks sinnvoll.
Die Zonenbelüftung bietet die Vorteile kurzer Luftwege, geringer Yin-Kraft, geringerer Luftleckagen, niedrigem Energieverbrauch, einfacher Vernetzung und leichter Steuerung des Luftstroms. Sie trägt zur Reduzierung der Luftverschmutzung und der Luftvolumenverteilung bei und ermöglicht eine bessere Belüftung. Daher wird die Trennwandbelüftung häufig in Bergwerken mit flachen und verstreuten Erzvorkommen oder in Bergwerken mit flachen Erzvorkommen und mehreren Schächten an der Oberfläche eingesetzt.
Die Zonenbelüftung kann nach Erzkörper unterteilt werden,BergbauBereichs- und Bühnenebene.
2) Einteilung nach der Anordnung des Zuluftschachtes und des Abluftschachtes
Jedes Belüftungssystem sollte mindestens über einen zuverlässigen Zuluftschacht und einen zuverlässigen Abluftschacht verfügen. Üblicherweise wird der Förderkorbschacht als Lüftungsschacht genutzt, manche Bergwerke verwenden auch spezielle Lüftungsschächte. Da der Abluftstrom eine große Menge giftiger Gase und Staub enthält, sind die Abluftschächte in der Regel speziell.
Je nach der relativen Lage von Zuluftschacht und Abluftschacht kann man zwischen drei verschiedenen Anordnungen unterscheiden: mittig, diagonal und mittig diagonale Mischformen.
① Zentraler Stil
Der Lufteinlassschacht und der Abluftschacht befinden sich in der Mitte des Erzkörpers, und der Fließweg des Windstroms im Untergrund ist umgekehrt, wie in Abbildung 3-7 dargestellt.
zentrale Lüftungsanlage
Die zentrale Anordnung bietet die Vorteile geringerer Infrastrukturkosten, schneller Produktion, zentralisierter Erdarbeiten, einfacher Verwaltung, bequemer Schachttiefenarbeit und leichter Windschutz. Die zentrale Anordnung wird hauptsächlich für den Abbau laminierter Erzkörper verwendet.
② Die Diagonale
In den Luftschacht im Erzkörperflügel, den Abluftschacht im anderen Flügel des Erzkörpers, wird als Einzelflügeldiagonale bezeichnet, wie in Abbildung 3-8 gezeigt. In den Luftschacht in der Mitte des Erzkörpers, den Rückluftschacht in den beiden Flügeln, wird als Zweiflügeldiagonale bezeichnet, wie in Abbildung 3-9 gezeigt. Wenn der Erzkörper sehr lang ist, in den Luftschacht und den Abluftschacht entlang des Intervalllayouts oder der Erzkörperdicke, in den Luftschacht und den Abluftschacht rund um den Erzkörperlayout, wird als Intervalldiagonaltyp bezeichnet. Bei der diagonalen Belüftung ist der Strömungsweg der Luft in der Mine direkt.
Einflügeliger diagonaler Lüftungsschacht
Die diagonale Anordnung bietet die Vorteile einer kurzen Luftleitung, geringeren Luftdruckverlusten und Luftleckagen, eines stabilen Luftdrucks während der Minenproduktion, einer gleichmäßigen Luftvolumenverteilung und einer großen Entfernung von der Oberfläche des Industriegeländes. Die diagonale Anordnung wird im Allgemeinen in Metallminen verwendet.
③ Zentraldiagonaler Mischtyp
Wenn das Erzvorkommen lang und der Abbaubereich breit ist, kann die zentrale Erschließung in der Mitte des Erzvorkommens angeordnet werden, um die Belüftung des zentralen Erzvorkommens im Abluftschacht in den beiden Flügeln der Mine zu lösen und die Belüftung des entfernteren Erzvorkommens zu lösen. Das gesamte Erzvorkommen hat sowohl eine zentrale als auch eine diagonale Erschließung, wodurch eine gemischte zentrale Diagonale entsteht.
Obwohl die Anordnungsformen von Lufteinlass- und Abluftschächten wie oben beschrieben zusammengefasst werden können, muss die Anordnung bei der Planung und Produktion aufgrund der komplexen Vorkommensbedingungen der Erzlagerstätten und der unterschiedlichen Ausbeutungs- und Abbaumethoden entsprechend den spezifischen Bedingungen jeder Mine erfolgen, ohne den Einschränkungen der oben beschriebenen Typen zu unterliegen.
3) Klassifizierung nach der Arbeitsweise des Lüfters
Zu den Betriebsarten des Ventilators gehören Drucktyp, Absaugtyp und Mischtyp.
① Druck
Bei der Druckbelüftung wird das gesamte Belüftungssystem durch den Hauptdrucklüfter in einen Zustand versetzt, in dem der Überdruck über dem lokalen Luftdruck liegt. Durch die Konzentration des Luftstroms kann der hohe Druckgradient im Lufteinlassbereich dafür sorgen, dass die Frischluft schnell über den vorgesehenen Belüftungsweg in den Untergrund geleitet wird. Dadurch wird eine Verschmutzung durch andere Vorgänge vermieden und die Luftqualität bleibt gut.
Der Nachteil der Druckentlüftung besteht darin, dass sich Luftstromregelungseinrichtungen wie Luftklappen im Zuluftbereich befinden müssen. Aufgrund des häufigen Transports und des Fußgängerverkehrs ist die Steuerung und Kontrolle schwierig, und am Boden des Schachts treten große Luftlecks auf. Im Hauptventilator im Abluftbereich bildet sich ein Unterdruckgradient, und die verschmutzte Luft kann nicht schnell und gemäß der vorgesehenen Route aus dem Schacht abgeführt werden, was den unterirdischen Luftstrom stört. Hinzu kommen Störungen durch natürlichen Wind, sogar durch Rückwind, und die Verschmutzung durch neue Windphänomene.
②Out-Typ
Bei der Absauglüftung wird das gesamte Lüftungssystem durch den Hauptlüfter so beaufschlagt, dass ein Unterdruck entsteht, der unter dem lokalen Luftdruck liegt. Aufgrund der Abluftkonzentration und des großen Abluftvolumens entsteht auf der Abluftseite ein hoher Druckgradient. Dadurch konzentriert sich die verschmutzte Luft von jeder Arbeitsfläche schnell im Abluftkanal. Der Rauch der Abluftanlage kann sich nicht so leicht auf andere Fahrbahnen ausbreiten, und die Rauchabzugsgeschwindigkeit ist hoch. Dies ist ein großer Vorteil der Absauglüftung. Darüber hinaus sind die Klimaanlage und die Steuerung im Abluftkanal installiert, wodurch der Fußgängerverkehr nicht behindert wird, eine komfortable Bedienung und eine zuverlässige Steuerung gewährleistet sind.
Der Nachteil der Sauglüftung besteht darin, dass bei einem undichten Abgassystem leicht ein Kurzschluss durch Luftabsaugung auftreten kann. Insbesondere beim Abbau im Kollaps-Verfahren, bei dem der Oberflächensenkungsbereich und der Abbaubruch miteinander verbunden sind, ist dieses Phänomen schwerwiegender. Darüber hinaus ist der Winddruck an der Abbaufläche und im gesamten Zuluftsystem gering, und die Zuluftstraße wird vom natürlichen Winddruck beeinflusst, der sich leicht umkehren kann, was zu Störungen der unterirdischen Luftströmung führt. Bei der Absauglüftung befindet sich der Hauptförderschacht am Zuluftpunkt. In nördlichen Bergwerken sollte der Förderschacht im Winter in Betracht gezogen werden.
Die meisten Metall- und anderen Bergwerke (außer Kohlebergwerke) in China verwenden eine Entlüftungsmethode.
3) Druck und Pumpmischung
Die Druckpumpen-Mischbelüftung wird durch den Hauptventilator auf der Einlass- und Auslassseite gesteuert, sodass der Einlass- und der Auslassbereich unter der Einwirkung von höherem Winddruck und Druckgradienten den Windfluss gemäß der vorgesehenen Route steuern, den Rauchabzug beschleunigen und Luftleckagen reduzieren. Störungen durch natürlichen Wind und damit eine Windumkehr sind nicht so leicht möglich. Die Vorteile des Druck- und Saugbelüftungsmodus tragen wesentlich zur Verbesserung der Grubenbelüftung bei.
Der Nachteil der Druck-Pump-Mischbelüftung besteht darin, dass mehr Belüftungsgeräte erforderlich sind und der Luftstrom im Windabschnitt nicht gesteuert werden kann. Luftlecks im Boden des Brunneneinlasses und im Einsturzbereich der Auslassseite sind zwar weiterhin vorhanden, jedoch deutlich geringer.
Bei der Wahl der Belüftungsmethode ist es ein sehr wichtiger Faktor, ob die Oberfläche Einsturzbereiche oder andere schwer zu isolierende Kanäle aufweist. In Bergwerken mit radioaktiven Elementen oder Mineralgestein mit Selbstentzündungsgefahr sollte ein Druckpumpentyp oder ein Druckpumpen-Mischtyp sowie ein steuerbarer Mehrstufen-Maschinenstationstyp ausgewählt werden. In Bergwerken ohne Oberflächensenkungsbereiche oder ohne Senkungsbereiche, bei denen der Abluftkanal durch Füllen und Versiegeln dicht gehalten werden kann, sollte ein Absaugtyp oder ein Absaugtyp hauptsächlich durch Absaugen ausgewählt werden. In Bergwerken mit vielen Oberflächensenkungsbereichen und Bergwerken, deren Abluftkanal und Abbau nicht leicht isoliert werden können, oder Bergwerken, die vom Freien zum Untertagebau geöffnet werden, sollte ein Hauptdruck- und Pumpen-Mischtyp oder ein steuerbarer Mehrstufen-Maschinenstationstyp ausgewählt werden.
Der Hauptventilator wird im Allgemeinen oberirdisch installiert, kann aber auch unterirdisch eingebaut werden. Der Vorteil einer oberirdischen Installation besteht darin, dass Installation, Überholung, Wartung und Verwaltung einfacher sind und bei Katastrophen unter Tage nicht so leicht Schäden entstehen. Der Nachteil besteht darin, dass Bohrlochkopfverschluss, Umkehrvorrichtung und Windkanal hohe Baukosten verursachen und Luftlecks durch Kurzschlüsse auftreten können. Wenn das Bergwerk tief ist und die Abbaufront weit vom Hauptventilator entfernt ist, sind die Installations- und Baukosten hoch. Der Vorteil eines unterirdisch installierten Hauptventilators besteht darin, dass er weniger leckt und sich der Ventilator nahe am Windabschnitt befindet. Aufgrund geringerer Luftlecks kann gleichzeitig mehr Luft oder Abluft verwendet werden, wodurch der Belüftungswiderstand gesenkt und die Abdichtung verbessert werden kann. Der Nachteil besteht darin, dass Installation, Inspektion und Verwaltung umständlich sind und die Ventilatoren bei Katastrophen unter Tage leicht beschädigt werden können.
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Veröffentlichungszeit: 31. März 2023
