Ⅱ 광산 환기
지하에서는,채광작업 및 광물 산화 등의 이유로 공기 조성이 변화하는데, 주로 산소 감소, 유독 가스 증가, 광물 분진 혼합, 온도, 습도, 압력 변화 등이 그 예입니다. 이러한 변화는 근로자의 건강과 안전에 악영향을 미치고 해를 끼칩니다. 근로자의 건강과 적절한 작업 환경을 보장하고 안전하고 지속적인 생산을 보장하기 위해서는 지하에서 신선한 공기를 지하로 보내고 지하의 오염된 공기를 지상으로 배출하는 것이 필수적이며, 이것이 바로 광산 환기의 목적입니다.
1 광산 환기 시스템
일정한 방향과 경로를 따라 지하 광산 면으로 충분한 신선한 공기를 보내고, 동시에 광산에서 나오는 더러운 공기를 일정한 방향과 경로로 배출하기 위해서는 광산에 합리적인 환기 시스템을 갖추는 것이 필요합니다.
1) 전체 광산의 통일 또는 지역 분류에 따르면
광산은 균일 환기(uniform ventilation)라고 불리는 통합 환기 시스템을 구성합니다. 광산은 여러 개의 비교적 독립적인 환기 시스템으로 나뉘며, 각 시스템은 자체적인 공기 흡입구, 배출구, 그리고 환기 동력을 갖습니다. 배출구와 도로 사이에는 연결부가 있지만, 바람의 흐름은 서로 간섭하지 않고 독립적으로 이루어지므로, 이를 분할 환기(partition ventilation)라고 합니다.
통합 환기는 배기가스를 집중시키고, 환기 장비를 줄이며, 중앙 관리가 편리하다는 장점이 있습니다. 채굴 범위가 좁고 지표면 출구가 적은 광산, 특히 심부 광산의 경우, 전체 광산에 통합 환기를 도입하는 것이 합리적입니다.
구역 환기는 공기 흐름이 짧고, 음압이 작으며, 공기 누출이 적고, 에너지 소비가 적으며, 네트워크가 간단하고, 공기 흐름 제어가 용이하며, 오염된 공기의 흐름과 풍량 분포를 줄이는 데 효과적이며, 더 나은 환기 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 따라서 구획 환기는 광체가 얕고 분산되어 있거나, 광체가 얕고 표면에 웰(Well)이 많은 일부 광산에서 널리 사용됩니다.
구역 환기는 광체에 따라 구분할 수 있습니다.채광지역 및 무대 수준.
2) 흡입공기축과 배기공기축의 배치에 따른 분류
각 환기 시스템에는 최소한 하나의 안정적인 공기 흡입구와 하나의 안정적인 배기구가 있어야 합니다. 일반적으로 케이지 리프팅 웰이 공기 통로로 사용되며, 일부 광산에서는 특수 공기 통로를 사용하기도 합니다. 배기 공기에는 다량의 유독 가스와 분진이 포함되어 있기 때문에 배기 웰은 일반적으로 특수 제작됩니다.
흡입 공기 샤프트와 배출 공기 웰의 상대적 위치에 따라 중앙형, 대각선형, 중앙 대각선 혼합형의 세 가지 다른 배치로 나눌 수 있습니다.
① 중앙 스타일
공기 유입정과 배기정은 광체 중앙에 위치하며, 지하에서 바람의 흐름은 그림 3-7과 같이 반대 방향으로 흐릅니다.
중앙 환기 시스템
중앙 배치는 인프라 비용 절감, 빠른 생산, 중앙 집중식 지반 조성, 관리 용이성, 편리한 갱도 심도 작업, 그리고 풍압 방지가 용이하다는 장점이 있습니다. 중앙 배치는 주로 적층 광석 채굴에 사용됩니다.
② 대각선
그림 3-8과 같이 광체 날개의 공기 샤프트로, 광체 다른 날개의 배출 샤프트로, 단일 날개 대각선이라고 하며, 광체 중앙에 있는 공기 샤프트로, 두 날개의 복귀 공기 샤프트로, 두 날개 대각선이라고 하며, 그림 3-9와 같이 광체가 매우 긴 경우, 간격 레이아웃 또는 광체 두께를 따라 공기 샤프트와 배출 샤프트로, 광체 레이아웃을 따라 공기 샤프트와 배출 샤프트로, 간격 대각선이라고 하며, 광체 레이아웃을 따라 공기 샤프트와 배출 샤프트로, 이 경우 간격 대각선이라고 합니다. 대각선 환기에서 광산 내 공기 흐름 경로는 직접적입니다.
단일 날개 대각선 환기 샤프트
대각선 배치는 공기 배관이 짧고, 공기압 손실과 누출이 적으며, 광산 생산 중 공기압이 안정적이고, 공기량 분포가 균일하며, 산업 현장과 지표면 사이의 거리가 멀다는 장점이 있습니다. 대각선 배치 방식은 일반적으로 금속 광산에서 사용됩니다.
③ 중앙대각혼합형
광체가 길고 채굴 범위가 넓을 경우, 중앙 개발을 광체의 중앙에 배치하여 광산의 두 날개에 있는 배기구에서 중앙 광체 채굴의 통풍을 해결하고, 원격 광체 채굴의 통풍을 해결하며, 전체 광체는 중앙과 대각선을 모두 가지며, 중앙 대각선이 섞여 형성됩니다.
공기 흡입정과 배기정의 배치 형태는 상기 유형으로 요약될 수 있지만, 광체의 복잡한 발생 조건과 서로 다른 채굴 및 채굴 방법으로 인해 설계 및 생산 실무에서는 상기 유형의 제한 없이 각 광산의 구체적인 조건에 맞춰 배치해야 합니다.
3) 팬의 작동모드에 따른 분류
팬의 작동 모드에는 가압형, 추출형, 혼합형이 있습니다.
① 압력
가압 환기는 메인 가압 팬의 작용으로 전체 환기 시스템이 국부 대기압보다 높은 양압 상태를 형성하도록 하는 것입니다. 공기 흐름이 집중되어 있기 때문에, 공기 유입구의 높은 압력 기울기를 통해 신선한 공기가 지정된 환기 경로를 따라 지하로 빠르게 유입되어 다른 작업으로 인한 오염을 방지하고 공기 질을 양호하게 유지할 수 있습니다.
가압 흡입구 환기의 단점은 공기문과 같은 공기 흐름 제어 시설을 공기 흡입구에 설치해야 한다는 것입니다. 잦은 교통과 보행자 통행으로 인해 관리 및 제어가 어렵고, 우물 바닥의 공기 누출이 큽니다. 배기구의 주환기구에 저압 구배가 형성되어 오염된 공기가 지정된 경로에 따라 공기정에서 신속하게 배출되지 못해 지하 공기 흐름이 원활하지 않습니다. 자연풍의 간섭, 심지어 역풍, 새로운 바람 현상의 오염까지 더해집니다.
②아웃타입
추출 환기는 메인 팬의 작용으로 전체 환기 시스템이 주변 대기압보다 낮은 음압을 형성하도록 하는 것입니다. 배기 공기의 농도가 높고 배기량이 크기 때문에, 배기 환기는 배기 측에 높은 압력 구배를 발생시켜 각 작업 표면의 오염된 공기를 배기 덕트로 빠르게 집중시킵니다. 배기 시스템의 연기는 다른 도로로 확산되기 어렵고 배기 속도가 빠릅니다. 이는 흡입식 환기의 큰 장점입니다. 또한, 배기 덕트 내에 공조 및 제어 시설이 설치되어 보행자 통행에 지장을 주지 않고 관리가 편리하며 제어가 안정적입니다.
흡입 환기의 단점은 배기 시스템이 견고하지 않을 경우 단락 공기 흡인 현상이 발생하기 쉽다는 것입니다. 특히 광산에서 붕괴 방식을 사용할 경우 지표면 침하 영역과 굴착면이 연결될 때 이러한 현상이 더욱 심각해집니다. 또한, 작업 표면과 전체 공기 흡입 시스템의 풍압이 낮아 공기 흡입구가 자연 풍압의 영향을 받아 역류하기 쉬워 지하 공기 흐름 장애가 발생합니다. 추출 환기 시스템은 주 양중을 공기 흡입 위치에서 잘 유지해야 하며, 북부 광산은 겨울철 양중을 신중하게 고려해야 합니다.
중국의 대부분 금속광산과 기타 비석탄광산은 장기환기 방식을 채택하고 있습니다.
3) 압력 및 펌핑 혼합물
압력 펌핑 혼합 환기는 흡입구와 배기구의 메인 팬에 의해 제어됩니다. 따라서 흡입구와 배기구는 높은 풍압과 기압 구배의 영향을 받아 지정된 경로에 따라 바람이 흐르고, 연기 배출이 빠르며, 공기 누출이 적고, 자연풍에 의해 교란되어 역풍이 발생하기 어렵습니다. 압력 환기 모드와 흡입 환기 모드의 장점은 광산 환기 효과를 향상시키는 중요한 방법입니다.
가압 및 펌핑 혼합 환기의 단점은 더 많은 환기 장비가 필요하고, 풍향 영역의 공기 흐름을 제어할 수 없다는 것입니다. 우물 입구 바닥과 배출구 붕괴 영역의 공기 누출은 여전히 존재하지만, 그 규모는 훨씬 작습니다.
환기 모드를 선택할 때, 표면에 붕괴 영역이나 기타 격리하기 어려운 채널이 있는지 여부는 매우 중요한 요소입니다. 자연 발화 위험이 있는 방사성 원소나 광석이 포함된 광산의 경우, 가압 펌핑 방식 또는 가압 펌핑 혼합 방식을 채택해야 하며, 다단 기계실 제어 가능 방식을 채택해야 합니다. 표면 침하 영역이 없거나 침하 영역이 없지만 충전 및 밀봉을 통해 배기 덕트를 밀폐할 수 있는 광산의 경우, 추출 방식 또는 추출 방식을 주로 사용하는 추출 방식을 채택해야 합니다. 표면 침하 영역이 많고 배기 덕트와 굴착부 사이를 쉽게 격리할 수 없는 광산이나 야외에서 지하 채굴로 연결되는 광산의 경우, 주압 및 펌핑 혼합 방식 또는 다단 기계실 제어 가능 방식을 채택해야 합니다.
주환기장치의 설치 장소는 일반적으로 지상이며 지하에도 설치할 수 있습니다.지상 설치의 장점은 설치, 점검, 유지관리가 편리하고 지하 재해로 인한 피해가 적다는 것입니다.단점은 웰헤드 폐쇄, 역전 장치 및 풍동의 건설 비용이 높고 단락 공기 누출이 있다는 것입니다.광산이 깊고 작업면이 주환기장치에서 멀리 떨어져 있는 경우 설치 및 건설 비용이 높습니다.지하에 설치되는 주환기장치의 장점은 주환기장치의 누출이 적고 팬이 풍구에 가까워 공기 누출이 적고 동시에 더 많은 공기를 사용하거나 배기할 수 있어 환기 저항을 줄이고 밀폐도를 낮출 수 있다는 것입니다.단점은 설치, 점검, 관리가 불편하고 지하 재해로 인한 피해가 적다는 것입니다.
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게시 시간: 2023년 3월 31일
