II Wentylacja kopalni
W podziemiach, ze względu nagórnictwoZ powodu eksploatacji i utleniania minerałów oraz innych przyczyn, skład powietrza ulega zmianom, objawiającym się głównie redukcją tlenu, wzrostem zawartości toksycznych i szkodliwych gazów, mieszaniem pyłów mineralnych, zmianami temperatury, wilgotności, ciśnienia itp. Zmiany te powodują szkody i wpływają na zdrowie i bezpieczeństwo pracowników. Aby zapewnić zdrowie pracowników i odpowiednie warunki pracy, a także zapewnić bezpieczną i ciągłą produkcję, konieczne jest doprowadzenie świeżego powietrza z powierzchni ziemi pod ziemię i odprowadzenie zanieczyszczonego powietrza z ziemi do ziemi, co jest celem wentylacji kopalni.
1 System wentylacji kopalni
Aby dostarczyć odpowiednią ilość świeżego powietrza do podziemnej kopalni w określonym kierunku i określoną trasą, a jednocześnie aby odprowadzić zanieczyszczone powietrze z kopalni w określonym kierunku i określoną trasą, konieczne jest wyposażenie kopalni w odpowiedni system wentylacji.
1)Zgodnie z jednolitą lub regionalną klasyfikacją całej kopalni
Kopalnia stanowi integralny system wentylacji, zwany wentylacją równomierną. Kopalnia jest podzielona na kilka względnie niezależnych systemów wentylacyjnych, z których każdy ma własny wlot powietrza, szyb wylotowy i zasilanie wentylacyjne. Pomimo połączenia między szybem a chodnikiem, przepływy powietrza nie zakłócają się wzajemnie i są od siebie niezależne, co nazywa się wentylacją przegrodową.
Zunifikowana wentylacja ma zalety skoncentrowanego wyciągu, mniejszej liczby urządzeń wentylacyjnych i wygodnego, scentralizowanego zarządzania. W kopalniach o małym zasięgu wydobycia i niewielkiej liczbie wyjść na powierzchnię, zwłaszcza w kopalniach głębokich, uzasadnione jest zastosowanie zunifikowanej wentylacji całej kopalni.
Wentylacja strefowa ma następujące zalety: krótki kanał powietrzny, mała siła Yin, mniejsze przecieki powietrza, niskie zużycie energii, prosta sieć, łatwa kontrola przepływu powietrza, korzystna redukcja zanieczyszczeń powietrza i rozkładu objętości powietrza oraz lepsza efektywność wentylacji. Dlatego wentylacja strefowa jest szeroko stosowana w niektórych kopalniach z płytkimi i rozproszonymi złożami rudy lub kopalniach z płytkimi złożami rudy i wieloma odwiertami na powierzchni.
Wentylację strefową można podzielić ze względu na złoże rudy,górnictwopoziom obszaru i sceny.
2) Klasyfikacja ze względu na umiejscowienie wału wlotowego i wylotowego powietrza
Każdy system wentylacyjny powinien posiadać co najmniej niezawodny wlot powietrza i wylot. Zazwyczaj szyb wentylacyjny jest wykorzystywany jako szyb wentylacyjny, a niektóre kopalnie stosują również specjalne szyby wentylacyjne. Ponieważ strumień powietrza wylotowego zawiera dużą ilość toksycznych gazów i pyłów, w tym przypadku, szyby wentylacyjne są zazwyczaj specjalne.
W zależności od położenia wału wlotowego powietrza i studzienki wylotowej powietrza, można je podzielić na trzy różne układy: centralny, diagonalny i centralno-diagonalny mieszany.
① Styl centralny
Studnia wlotowa powietrza i studnia wylotowa znajdują się w środkowej części złoża rudy, a droga przepływu wiatru pod ziemią jest odwrócona, jak pokazano na rysunku 3-7.
centralny system wentylacji
Układ centralny ma zalety niższych kosztów infrastruktury, szybszej produkcji, scentralizowanego zagospodarowywania terenu, łatwego zarządzania, wygodnej pracy na głębokości szybu oraz łatwego uzyskania ochrony przed wiatrem. Układ centralny jest stosowany głównie do eksploatacji złóż rud laminowanych.
② Przekątna
Do szybu wentylacyjnego w skrzydle złoża rudy, szyb wydechowy w drugim skrzydle złoża rudy, zwanym jednoskrzydłowym przekątnym, jak pokazano na rysunku 3-8, do szybu wentylacyjnego w środku złoża rudy, szybu powrotnego powietrza w dwóch skrzydłach, zwanym dwuskrzydłowym przekątnym, jak pokazano na rysunku 3-9, gdy złoże rudy jest bardzo długie, do szybu wentylacyjnego i szybu wydechowego wzdłuż układu interwałowego lub grubości złoża rudy, do szybu wentylacyjnego, szybu wydechowego wokół układu interwałowego złoża rudy, zwanego typem przekątnym. W przypadku wentylacji diagonalnej, droga przepływu powietrza w kopalni jest bezpośrednia.
Jednoskrzydłowy szyb wentylacyjny diagonalny
Układ diagonalny ma następujące zalety: krótki przewód sprężonego powietrza, mniejsze straty ciśnienia, mniejsze wycieki powietrza, stabilne ciśnienie powietrza podczas produkcji w kopalni, równomierny rozkład objętości powietrza oraz duża odległość od powierzchni terenu przemysłowego. Układ diagonalny jest powszechnie stosowany w kopalniach metali.
③ Typ mieszania skośnego centralnego
Gdy złoże rudy jest długie, a zakres wydobycia szeroki, centralne rozwinięcie można umieścić w środku złoża rudy, aby rozwiązać problem wentylacji centralnego wydobycia złoża rudy w szybie wydechowym w dwóch skrzydłach kopalni, rozwiązać problem wentylacji odległego wydobycia złoża rudy, całe złoże rudy ma zarówno część centralną, jak i diagonalną, tworząc centralną diagonalną mieszankę.
Chociaż formy rozmieszczenia odwiertu wlotowego powietrza i odwiertu wylotowego można podsumować jako typy powyżej, to ze względu na złożone warunki występowania złoża rudy oraz różne metody eksploatacji i wydobycia, w praktyce projektowania i produkcji układ powinien być dostosowany do specyficznych warunków każdej kopalni, bez ograniczeń wynikających z powyższych typów.
3) Klasyfikacja ze względu na tryb pracy wentylatora
Tryby pracy wentylatora obejmują tryb tłoczny, tryb wyciągowy i tryb mieszany.
① Ciśnienie
Wentylacja ciśnieniowa ma na celu zapewnienie w całym systemie wentylacyjnym stanu nadciśnienia powyżej lokalnego ciśnienia atmosferycznego pod działaniem głównego wentylatora ciśnieniowego. Dzięki koncentracji przepływu powietrza, wysoki gradient ciśnienia w sekcji wlotowej powietrza umożliwia szybkie przesyłanie świeżego powietrza do podziemia wyznaczoną trasą wentylacyjną, co pozwala uniknąć zanieczyszczenia powietrza przez inne procesy, a jednocześnie zapewnia dobrą jakość powietrza.
Wadą wentylacji wlotowej jest konieczność umieszczenia w niej elementów sterujących przepływem powietrza, takich jak klapy wentylacyjne. Ze względu na częste przemieszczanie się i ruch pieszy, wentylacja jest trudna w obsłudze i kontroli, a dno studni charakteryzuje się dużymi nieszczelnościami. W głównym wentylatorze w części wylotowej tworzy się niski gradient ciśnienia, przez co zanieczyszczone powietrze nie może być szybko odprowadzone z odwiertu zgodnie z wyznaczoną trasą, co powoduje zaburzenie przepływu powietrza w gruncie. Dodatkowo dochodzi do zakłóceń powodowanych przez wiatr naturalny, a nawet wiatry odwrotne, oraz zanieczyszczenie powietrza nowym zjawiskiem.
②Typ wyjścia
Wentylacja wyciągowa polega na tym, że cały system wentylacyjny, pod działaniem wentylatora głównego, wytwarza podciśnienie niższe od lokalnego ciśnienia atmosferycznego. Ze względu na koncentrację powietrza wywiewanego i dużą objętość wywiewanego powietrza, wentylacja wywiewna generuje wysoki gradient ciśnienia po stronie powietrza wywiewanego, co powoduje, że zanieczyszczone powietrze z każdej powierzchni roboczej szybko gromadzi się w kanale wywiewnym. Dym z systemu wyciągowego nie rozprzestrzenia się łatwo na inne drogi, a prędkość oddymiania jest duża. To duża zaleta wentylacji wyciągowej. Ponadto, klimatyzacja i urządzenia sterujące zainstalowane w kanale wywiewnym nie utrudniają ruchu pieszych, zapewniając wygodne zarządzanie i niezawodną kontrolę.
Wadą wentylacji wyciągowej jest to, że gdy układ wydechowy nie jest szczelny, łatwo o zjawisko zwarcia i absorpcji powietrza. Zjawisko to jest poważniejsze, zwłaszcza w przypadku stosowania metody zawałowej, gdzie powierzchnia osiadania i zroby są połączone. Ponadto, ciśnienie wiatru na powierzchnię roboczą i cały układ wlotu powietrza jest niskie, a droga wlotu powietrza jest podatna na naturalne ciśnienie wiatru, które łatwo ulega odwróceniu, powodując zaburzenia przepływu powietrza w podziemiu. System wentylacji wyciągowej umieszcza główny otwór wentylacyjny w pozycji wlotu powietrza, a kopalnie północne powinny rozważyć montaż otworu wentylacyjnego zimą.
Większość kopalń metali i innych kopalń z wyłączeniem węgla w Chinach stosuje wentylację wyciągową.
3) Mieszanina ciśnieniowa i pompująca
Wentylacja mieszana z pompowaniem ciśnieniowym jest sterowana przez wentylator główny po stronie wlotowej i wylotowej, dzięki czemu pod wpływem wyższego ciśnienia i gradientu ciśnienia wiatru, sekcja wlotowa i wylotowa, przepływ powietrza odbywa się zgodnie z wyznaczoną trasą, oddymianie jest szybkie, a nieszczelności powietrza są ograniczone, co utrudnia ich zakłócenie przez naturalny wiatr i powodowanie odwrócenia kierunku wiatru. Zaletą zarówno trybu wentylacji ciśnieniowej, jak i ssącej jest istotny sposób na poprawę skuteczności wentylacji kopalni.
Wadą wentylacji mieszanej ciśnieniowo-pompowej jest konieczność użycia większej liczby urządzeń wentylacyjnych, a przepływ powietrza w sekcji wiatrowej nie może być kontrolowany. Nadal występuje nieszczelność w dnie wlotu odwiertu i strefa zapadnięcia po stronie wylotowej, ale jest ona znacznie mniejsza.
Przy wyborze trybu wentylacji, bardzo ważnym czynnikiem jest to, czy powierzchnia ma obszar zapadliska lub inne trudne do odizolowania kanały. W przypadku kopalń zawierających pierwiastki radioaktywne lub skały mineralne zagrożone samozapłonem, należy zastosować typ pompowania ciśnieniowego lub mieszanego, a także wielostopniową, sterowaną stację maszyn. W przypadku kopalni, w której nie ma powierzchniowego obszaru osiadania lub obszaru osiadania, ale można utrzymać szczelność kanału wydechowego poprzez wypełnienie i uszczelnienie, należy zastosować typ wyciągu lub typ wyciągu, głównie w zależności od rodzaju wyciągu. W przypadku kopalń z dużą liczbą powierzchniowych obszarów osiadania oraz kopalń, których nie można łatwo odizolować między kanałem wydechowym a zrobami, lub kopalń otwartych z otwartej przestrzeni do eksploatacji podziemnej, należy zastosować główny typ pompowania ciśnieniowego i mieszanego lub wielostopniową, sterowaną stację maszyn.
Miejsce instalacji głównego wentylatora znajduje się zazwyczaj na ziemi, ale może być również instalowany pod ziemią. Zaletą instalacji na ziemi jest to, że instalacja, remont, konserwacja i zarządzanie są wygodniejsze i niełatwe do uszkodzenia w przypadku katastrof podziemnych. Wadą jest to, że zamknięcie głowicy odwiertu, urządzenie odwracające i tunel aerodynamiczny wiążą się z wysokimi kosztami budowy i nieszczelnością powietrza; gdy kopalnia jest głęboka, a przodek wydobywczy znajduje się daleko od głównego wentylatora, koszty instalacji i budowy są wysokie. Zaletą głównego wentylatora zainstalowanego pod ziemią jest to, że urządzenie głównego wentylatora ma mniejsze nieszczelności, wentylator znajduje się blisko sekcji wiatrowej, co zmniejsza nieszczelność wzdłuż drogi, co może jednocześnie zużywać więcej powietrza lub odprowadzać spaliny, co może zmniejszyć opór wentylacji i zmniejszyć szczelność. Jego wadą jest to, że instalacja, kontrola i zarządzanie są niewygodne i łatwe do uszkodzenia w przypadku katastrof podziemnych.
Sieć:https://www.sinocoalition.com/
Email: sale@sinocoalition.com
Telefon: +86 15640380985
Czas publikacji: 31 marca 2023 r.
