Ⅱ Ventilación de la mina
En el subsuelo, debido a lamineríaDebido a la operación, la oxidación de minerales y otras razones, la composición del aire cambia, principalmente por la reducción de oxígeno, el aumento de gases tóxicos y nocivos, la mezcla de polvo mineral, la temperatura, la humedad y los cambios de presión. Estos cambios causan daños y afectan la salud y la seguridad de los trabajadores. Para garantizar la salud de los trabajadores, unas condiciones de trabajo adecuadas y una producción segura y continua, es necesario ventilar la mina con aire fresco del subsuelo y descargar el aire contaminado del subsuelo. Este es el propósito de la ventilación de la mina.
1 Sistema de ventilación de la mina
Para enviar suficiente aire fresco al frente de la mina subterránea a lo largo de una determinada dirección y ruta, y al mismo tiempo descargar el aire sucio de la mina en una determinada dirección y ruta, es necesario exigir que la mina tenga un sistema de ventilación razonable.
1)Según la clasificación unificada o regional de toda la mina
Una mina constituye un sistema de ventilación integral denominado ventilación uniforme. Una mina se divide en varios sistemas de ventilación relativamente independientes, cada uno con su propia entrada de aire, pozo de extracción y sistema de ventilación. Aunque existe una conexión entre el pozo y la calzada, el flujo de viento no interfiere entre sí y es independiente, lo que se denomina ventilación de partición.
La ventilación unificada ofrece las ventajas de una extracción concentrada, menos equipos de ventilación y una gestión centralizada y práctica. En minas con un alcance minero reducido y pocas salidas a la superficie, especialmente en minas profundas, resulta razonable adoptar la ventilación unificada para toda la mina.
La ventilación por zonas ofrece las ventajas de un recorrido de aire corto, una fuerza Yin baja, menos fugas de aire, bajo consumo de energía, una red simple, un control fácil del flujo de aire, lo que favorece la reducción de la contaminación y la distribución del volumen de aire, y permite una mejor ventilación. Por lo tanto, la ventilación por particiones se utiliza ampliamente en minas con yacimientos minerales poco profundos y dispersos, o en minas con yacimientos minerales poco profundos y numerosos pozos en la superficie.
La ventilación por zonas se puede dividir según el cuerpo de mineral,mineríaÁrea y nivel de escenario.
2) Clasificación según la disposición del conducto de entrada de aire y del conducto de salida de aire.
Cada sistema de ventilación debe contar al menos con un pozo de entrada de aire y un pozo de extracción fiables. Generalmente, el pozo de elevación de la jaula se utiliza como pozo de ventilación; algunas minas también utilizan pozos de ventilación especiales. Dado que el flujo de aire de extracción contiene una gran cantidad de gases y polvo tóxicos, los pozos de extracción suelen ser especiales.
Según la posición relativa del pozo de aire de entrada y el pozo de aire de escape, se puede dividir en tres disposiciones diferentes: forma central, diagonal y forma mixta central-diagonal.
① Estilo central
El pozo de entrada de aire y el pozo de escape están ubicados en el centro del yacimiento mineral, y la ruta de flujo del viento en el subsuelo se invierte, como se muestra en la Figura 3-7.
sistema de ventilación central
La disposición central ofrece las ventajas de un menor costo de infraestructura, una producción rápida, una construcción centralizada en el terreno, una gestión sencilla, un trabajo de profundidad de pozo conveniente y una fácil gestión anti-viento. Esta disposición se utiliza principalmente para la extracción de yacimientos de mineral laminado.
② La diagonal
El conducto de ventilación se encuentra en el ala del yacimiento y el conducto de escape se encuentra en la otra ala, denominado diagonal de una sola ala (figura 3-8). El conducto de ventilación se encuentra en el centro del yacimiento y el conducto de retorno se encuentra en las dos alas, denominado diagonal de dos alas (figura 3-9). Cuando el yacimiento es muy largo, el conducto de ventilación y el conducto de escape se encuentran a lo largo del intervalo o del espesor del yacimiento. El conducto de ventilación y el conducto de escape se encuentran alrededor del yacimiento, denominado diagonal de intervalo. En la ventilación diagonal, el flujo de aire en la mina es directo.
Conducto de ventilación diagonal de una sola ala
La disposición diagonal ofrece las ventajas de una línea de aire corta, menor pérdida de presión y fugas de aire, presión de aire estable durante la producción minera, distribución uniforme del volumen de aire y gran distancia de la superficie a la planta industrial. El modo de disposición diagonal se utiliza generalmente en minas de metal.
③ Tipo de mezcla diagonal central
Cuando el cuerpo de mineral es largo y el rango de extracción es amplio, el desarrollo central se puede disponer en el medio del cuerpo de mineral, para resolver la ventilación de la extracción del cuerpo de mineral central en el pozo de escape en las dos alas de la mina, resolver la ventilación de la extracción del cuerpo de mineral remoto, todo el cuerpo de mineral tiene tanto central como diagonal, formando la diagonal central mixta.
Aunque las formas de disposición del pozo de entrada de aire y del pozo de escape se pueden resumir como los tipos anteriores, debido a las complejas condiciones de ocurrencia del cuerpo de mineral y los diferentes métodos de explotación y minería, en la práctica de diseño y producción, la disposición debe realizarse de acuerdo con las condiciones específicas de cada mina, sin las limitaciones de los tipos anteriores.
3) Clasificación según el modo de funcionamiento del ventilador.
Los modos de funcionamiento del ventilador incluyen tipo de presión, tipo de extracción y tipo mixto.
① Presión
La ventilación a presión permite que todo el sistema de ventilación genere una presión positiva superior a la presión atmosférica local mediante la acción del ventilador principal. Gracias a la concentración del flujo de aire, el alto gradiente de presión en la sección de entrada permite que el aire fresco se distribuya rápidamente al subsuelo a través de la ruta de ventilación designada, evitando la contaminación causada por otras operaciones y garantizando una buena calidad del aire.
La desventaja de la ventilación por entrada de presión es que los dispositivos de control del flujo de aire, como las compuertas, deben ubicarse en la sección de entrada. Debido al tráfico y al tránsito frecuente de personas, su manejo y control son difíciles, y el fondo del pozo presenta importantes fugas de aire. El bajo gradiente de presión se forma en el ventilador principal de la sección de extracción, lo que impide que el aire contaminado se descargue rápidamente del pozo según la ruta designada, lo que genera desorden en el flujo de aire subterráneo. A esto se suma la interferencia del viento natural, incluso el viento inverso, y la contaminación por nuevos vientos.
②Tipo de salida
La ventilación extractiva consiste en generar una presión negativa inferior a la atmosférica local en todo el sistema de ventilación, bajo la acción del ventilador principal. Debido a la concentración del aire de escape y al gran volumen de extracción, la ventilación por extracción genera un alto gradiente de presión en el lado del aire de escape, lo que permite que el aire contaminado de cada superficie de trabajo se concentre rápidamente en el conducto de extracción, evitando que el humo del sistema de extracción se propague fácilmente a otras vías y permitiendo una rápida evacuación del humo. Esta es una gran ventaja de la ventilación por succión. Además, el sistema de aire acondicionado y control está integrado en el conducto de extracción, lo que facilita el transporte peatonal y facilita su manejo.
La desventaja de la ventilación por succión es que, si el sistema de extracción no es hermético, es fácil provocar un cortocircuito por absorción de aire. Este fenómeno es especialmente grave cuando se utiliza el método de colapso en la minería, donde la subsidencia superficial y el área de excavación están conectadas. Además, la presión del viento en la superficie de trabajo y en todo el sistema de entrada de aire es baja, y la entrada de aire se ve afectada por la presión natural del viento, que es fácil de revertir, lo que provoca trastornos en el flujo de aire subterráneo. El sistema de ventilación por extracción coloca el pozo de elevación principal en la posición de entrada de aire, por lo que en las minas del norte se debe considerar su uso en invierno.
La mayoría de las minas de metales y otras minas no carboníferas de China adoptan un sistema de ventilación prolongada.
3) Mezcla de presión y bombeo
La ventilación mixta con bombeo a presión se controla mediante el ventilador principal en la entrada y la salida. De esta manera, bajo la acción de una mayor presión y gradiente de presión, las secciones de entrada y salida fluyen según la ruta designada, lo que acelera la salida de humos, reduce las fugas de aire y evita su perturbación por el viento natural y la inversión del viento. La ventaja de los modos de ventilación a presión y succión es fundamental para mejorar la ventilación en minas.
La desventaja de la ventilación mixta con presión y bombeo es que requiere más equipo de ventilación y no se puede controlar el flujo de aire en la sección de viento. Aún existen fugas de aire en el fondo de la entrada del pozo y en la zona de colapso del lado de escape, pero son mucho menores.
Al elegir el modo de ventilación, es muy importante si la superficie presenta áreas de colapso u otros canales difíciles de aislar. Para minas que contienen elementos radiactivos o rocas minerales con riesgo de combustión espontánea, se debe adoptar el tipo de bombeo a presión o el tipo mixto de bombeo a presión, y el tipo controlable de estación de máquina multietapa. Para minas sin hundimiento superficial o sin hundimiento, pero que pueden mantener el conducto de escape hermético mediante llenado y sellado, se debe adoptar el tipo de extracción o el tipo de extracción principalmente por el tipo de extracción. Para minas con un gran número de hundimientos superficiales, minas que no se aíslan fácilmente entre el conducto de escape y el goaf, o minas abiertas desde el aire libre a la minería subterránea, se debe adoptar el tipo mixto de bombeo y presión principal o el tipo controlable de estación de máquina multietapa.
El sitio de instalación del ventilador principal generalmente es sobre el suelo y también puede instalarse bajo tierra. La ventaja de la instalación sobre el suelo es que la instalación, la revisión, el mantenimiento y la gestión son más convenientes y no son fáciles de dañar por desastres subterráneos. La desventaja es que el cierre del cabezal del pozo, el dispositivo de reversión y el túnel de viento tienen un alto costo de construcción y fugas de aire por cortocircuito; cuando la mina es profunda y el frente de trabajo está lejos del ventilador principal, los costos de instalación y construcción son altos. La ventaja del ventilador principal instalado bajo tierra es que el dispositivo del ventilador principal tiene menos fugas, el ventilador está cerca de la sección de viento, menos fugas de aire a lo largo del camino puede usar más aire o extractor al mismo tiempo, lo que puede reducir la resistencia de la ventilación y sellar menos. Su desventaja es que la instalación, la inspección y la gestión son incómodas, fáciles de dañar por desastres subterráneos.
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Hora de publicación: 31 de marzo de 2023
