Ⅱ Kaivoksen ilmanvaihto
Maan alla, johtuenkaivostoimintatoiminnan ja mineraalien hapettumisen sekä muiden syiden vuoksi ilman koostumus muuttuu, mikä ilmenee pääasiassa hapen vähenemisenä, myrkyllisten ja haitallisten kaasujen lisääntymisenä, mineraalipölyn sekoittumisena, lämpötilan, kosteuden, paineen muutoksina jne. Nämä muutokset aiheuttavat haittaa ja vaikuttavat työntekijöiden terveyteen ja turvallisuuteen. Työntekijöiden terveyden ja asianmukaisten työolosuhteiden varmistamiseksi sekä turvallisen ja jatkuvan tuotannon varmistamiseksi on tarpeen lähettää raitista ilmaa maasta maan alle ja johtaa likainen ilma maan alta maahan, mikä on kaivoksen ilmanvaihdon tarkoitus.
1 Kaivoksen ilmanvaihtojärjestelmä
Jotta maanalaiseen kaivosalueelle saadaan riittävästi raitista ilmaa tiettyyn suuntaan ja reittiä pitkin ja samalla kaivoksen likainen ilma voidaan poistaa tiettyyn suuntaan ja reittiä pitkin, kaivoksella on oltava kohtuullinen ilmanvaihtojärjestelmä.
1) Koko kaivoksen yhtenäisen tai alueellisen luokituksen mukaan
Kaivos muodostaa yhtenäisen ilmanvaihtojärjestelmän, jota kutsutaan tasaiseksi ilmanvaihdoksi. Kaivos on jaettu useisiin suhteellisen itsenäisiin ilmanvaihtojärjestelmiin, ja jokaisella järjestelmällä on oma ilmanottoaukko, poistokuilu ja ilmanvaihtoteho. Vaikka kuilun ja tien välillä on yhteys, tuulen virtaus ei häiritse toisiaan ja on toisistaan riippumaton, tätä kutsutaan väliseinäilmanvaihdoksi.
Yhtenäisen ilmanvaihdon etuna on keskitetty poistoilma, vähemmän ilmanvaihtolaitteita ja kätevä keskitetty hallinta. Kaivoksissa, joissa louhinta on pientä ja maanpäällisiä uloskäyntejä on vähän, erityisesti syvissä kaivoksissa, on järkevää ottaa käyttöön koko kaivoksen yhtenäinen ilmanvaihto.
Vyöhykeilmanvaihdon etuna on lyhyt ilmatie, pieni Yin-voima, vähäinen ilmavuoto, alhainen energiankulutus, yksinkertainen verkosto, helppo ilmavirran hallinta, se vähentää ilmansaasteiden määrää ja ilman tilavuusjakaumaa sekä parantaa ilmanvaihdon tehokkuutta. Siksi osastoivaa ilmanvaihtoa käytetään laajalti joissakin kaivoksissa, joissa on matalia ja hajanaisia malmiesiintymiä, tai kaivoksissa, joissa on matalia malmiesiintymiä ja enemmän maanpäällisiä kaivoja.
Vyöhykeilmanvaihto voidaan jakaa malmiokoon mukaan,kaivostoimintaalue ja näyttämötaso.
2) Luokittelu tuloilma-akselin ja poistoilma-akselin järjestelyn mukaan
Jokaisessa ilmanvaihtojärjestelmässä tulisi olla ainakin luotettava ilmanottoaukko ja luotettava poistoaukko. Yleensä häkkien nostoaukkoa käytetään ilmakuiluna, ja joissakin kaivoksissa käytetään myös erityistä ilmakuilua. Koska poistoilmavirta sisältää paljon myrkyllisiä kaasuja ja pölyä, poistoaukot ovat yleensä erityisiä.
Tuloilma-akselin ja poistoilmakaivon suhteellisen sijainnin mukaan se voidaan jakaa kolmeen eri järjestelyyn: keskellä, diagonaalisesti ja keskellä diagonaalisesti sekamuotoisina.
① Keskityyli
Ilmanottoaukko ja poistoaukko sijaitsevat malmiesiintymän keskellä, ja tuulen virtausreitti maan alla on päinvastainen, kuten kuvassa 3-7 on esitetty.
keskusilmanvaihtojärjestelmä
Keskeisen sijoittelun etuna on alhaisemmat infrastruktuurikustannukset, nopea tuotanto, keskitetty maanrakennus, helppo hallinta, kätevä kuilusyvyyden työstö ja helppo tuulenpidon saavuttaminen. Keskeistä sijoittelua käytetään enimmäkseen kerrostuneiden malmiesiintymien louhintaan.
② Lävistäjä
Malmirungon siiven ilmakuiluun, malmirungon toisen siiven poistokuiluun, jota kutsutaan yksisiipiseksi diagonaaliksi, kuten kuvassa 3-8 on esitetty, malmirungon keskellä olevaan ilmakuiluun, kahden siiven paluuilmakuiluun, jota kutsutaan kaksisiipiseksi diagonaaliksi, kuten kuvassa 3-9 on esitetty, kun malmi on hyvin pitkä, ilmakuiluun ja poistokuiluun intervalliasettelun tai malmirungon paksuuden mukaisesti, ilmakuiluun, poistokuiluun malmirungon ympärille, jota kutsutaan intervallidiagonaaliksi. Diagonaalisessa ilmanvaihdossa ilmavirran virtausreitti kaivoksessa on suora.
Yksisiipinen diagonaalinen tuuletusaukko
Diagonaalisella sijoittelulla on etuja lyhyt ilmajohto, pienempi ilmanpainehäviö, vähemmän ilmavuotoja, vakaa ilmanpaine kaivostoiminnan aikana, tasainen ilman tilavuuden jakautuminen ja pitkä etäisyys teollisuusalueen pinnasta. Diagonaalista sijoittelua käytetään yleensä metallikaivoksissa.
③ Keskeinen diagonaalinen sekoitustyyppi
Kun malmirunko on pitkä ja louhinta-alue on laaja, keskeinen kehitys voidaan järjestää malmirungon keskelle, jotta voidaan ratkaista kaivoksen kahden siiven pakoputken akselin keskimmäisen malmirungon louhinnan ilmanvaihto, ratkaista etäisen malmirungon louhinnan ilmanvaihto, koko malmirungolla on sekä keski- että diagonaali, muodostaen keskimmäisen diagonaalin sekoitettuna.
Vaikka imu- ja poistoilmakaivojen järjestelymuodot voidaan tiivistää edellä mainittuihin tyyppeihin, malmiesiintymän monimutkaisten esiintymisolosuhteiden ja erilaisten hyödyntämis- ja louhintamenetelmien vuoksi suunnittelussa ja tuotantokäytännössä järjestely tulisi tehdä kunkin kaivoksen erityisolosuhteiden mukaisesti edellä mainittujen tyyppien rajoituksia noudattamatta.
3) Luokittelu puhaltimen toimintatavan mukaan
Tuulettimen toimintatiloihin kuuluvat paineilma, poistoilma ja sekailma.
① Paine
Paineilmanvaihdolla pyritään luomaan koko ilmanvaihtojärjestelmään positiivinen paine paikallista ilmakehän painetta korkeammalle pääpainepuhaltimen vaikutuksesta. Ilmavirran keskittymisen ansiosta ilmanottoaukon korkea painegradientti voi ohjata raikasta ilmaa nopeasti maan alle nimettyä ilmanvaihtoreittiä pitkin, mikä estää muiden toimintojen aiheuttaman saastumisen ja parantaa ilmanlaatua.
Paineilmanoton haittapuolena on, että ilmavirran säätölaitteet, kuten ilmaluukut, on sijoitettava ilmanottoaukkoon. Usein liikennöidyn liikenteen ja jalankulkijoiden vuoksi sitä on vaikea hallita ja säätää, ja kaivon pohjalla on suuria ilmavuotoja. Poistoilmaosan päätuulettimeen muodostuu alhainen painegradientti, eikä likaista ilmaa voida poistaa nopeasti ilmakaivosta määrättyä reittiä pitkin, mikä aiheuttaa maanalaisen ilmavirran epäjärjestymistä. Lisäksi luonnollisen tuulen, jopa vastatuulen, aiheuttamat häiriöt ja uusien tuuli-ilmiöiden aiheuttama saastuminen vaikuttavat tähän.
②Ulostulotyyppi
Poistoilmanvaihdossa koko ilmanvaihtojärjestelmään muodostetaan pääpuhaltimen vaikutuksesta negatiivinen paine, joka on alhaisempi kuin paikallisen ilmakehän paine. Poistoilman pitoisuuden ja suuren poistoilmamäärän vuoksi poistoilmanvaihto aiheuttaa suuren painegradientin poistoilman puolelle, minkä seurauksena kunkin työpinnan likainen ilma tiivistyy nopeasti poistoilmakanavaan, eikä pakokaasujärjestelmän savu leviä helposti muille teille, ja savunpoistonopeus on nopea. Tämä on imuilmanvaihdon suuri etu. Lisäksi ilmastointi ja ohjauslaitteet on asennettu poistoilmakanavaan, mikä ei estä jalankulkijoiden liikennettä, ja hallinta on kätevää ja luotettavaa.
Imuilmanvaihdon haittapuolena on, että jos pakokaasujärjestelmä ei ole tiivis, oikosulkuilman imeytymisilmiö on helppo aiheuttaa. Erityisesti silloin, kun louhinnassa käytetään romahdusmenetelmää ja maanpinnan vajoama-alue ja vuorenrinne ovat yhteydessä toisiinsa, tämä ilmiö on vakavampi. Lisäksi työpinnan ja koko ilmanottojärjestelmän tuulenpaine on alhainen, ja luonnollinen tuulenpaine vaikuttaa ilmanottoaukkoon, mikä on helppo kääntää, mikä johtaa maanalaisen ilman virtaushäiriöön. Poistoilmanvaihtojärjestelmä tekee päänostokaivon ilmanottoasentoon, ja pohjoisissa kaivoksissa nostokaivoa tulisi harkita talvella.
Useimmissa Kiinan metalli- ja muissa ei-hiilikaivoksissa on käytössä ulosvedettävä ilmanvaihto.
3) Paine ja pumppausseos
Paineilmanvaihtoa ohjataan imupuolella ja poistopuolella olevalla päätuulettimella, jolloin suuremman tuulenpaineen ja painegradientin vaikutuksesta imu- ja poistoilmaosat virtaavat määrättyä reittiä pitkin, savunpoisto on nopeaa ja ilmavuoto vähenee. Luonnontuuli ei häiritse sitä helposti, eikä se aiheuta tuulen kääntymistä. Sekä paineilmanvaihdon että imuilmanvaihdon edut ovat tärkeä tapa parantaa kaivoksen ilmanvaihdon tehokkuutta.
Paine- ja pumppaussekoituksen haittapuolena on, että tarvitaan enemmän ilmanvaihtolaitteita, eikä tuuliosaston ilmavirtausta voida hallita. Kaivon tuloaukon pohjalla ja poistopuolen romahdusalueella on edelleen ilmavuotoja, mutta ne ovat paljon pienempiä.
Ilmanvaihtotapaa valittaessa on erittäin tärkeää, onko pinnalla sortuma-alueita tai muita vaikeasti eristettäviä kanavia. Radioaktiivisia alkuaineita tai itsesyttymisriskin omaavia mineraalikiviä sisältävissä kaivoksissa tulisi käyttää painepumppaus- tai painepumppausyhdistelmätyyppiä sekä monivaiheisesti ohjattavaa koneistoa. Kaivoksissa, joissa ei ole maanpinnan vajoama-aluetta tai joissa ei ole vajoma-aluetta, mutta poistoilmakanava voidaan pitää tiiviinä täyttämällä ja tiivistämällä, tulisi käyttää poistoilmaa tai pääasiassa poistoilmaa käyttävää poistoilmaa. Kaivoksissa, joissa on paljon maanpinnan vajoma-alueita, ja kaivoksissa, joissa poistoilmakanavaa ja kaivosta ei ole helppo erottaa toisistaan, tai kaivoksissa, jotka ovat avoimessa tilassa maanalaiseen kaivostoimintaan, tulisi käyttää pääpaine- ja pumppausyhdistelmätyyppiä tai monivaiheisesti ohjattavaa koneistoa.
Päätuulettimen asennuspaikka on yleensä maan alla, mutta se voidaan asentaa myös maan alle. Maahan asennetun pään etuna on, että asennus, huolto, ylläpito ja hallinta ovat helpompia, eivätkä ne ole helposti vaurioituvia maanalaisten katastrofien aikana. Haittana on, että kaivonpään sulkuventtiilillä, peruutuslaitteella ja tuulitunnelilla on korkeat rakennuskustannukset ja oikosulkuilmavuotoriski. Kun kaivos on syvällä ja työpinta on kaukana päätuulettimesta, asennus- ja rakennuskustannukset ovat korkeat. Maanalaisen päätuulettimen etuna on, että päätuuletin vuotaa vähemmän, tuuletin on lähellä tuuliosaa, mikä vähentää ilmavuotoja matkan varrella ja voi käyttää enemmän ilmaa tai poistoilmaa samanaikaisesti, mikä voi vähentää ilmanvaihdon vastusta ja vähentää tiivistystä. Haittana on, että asennus, tarkastus ja hallinta ovat hankalia, eivätkä ne ole helposti vaurioituvia maanalaisten katastrofien aikana.
Verkko:https://www.sinocoalition.com/
Email: sale@sinocoalition.com
Puhelin: +86 15640380985
Julkaisun aika: 31.3.2023
