Вентиляция шахты II
В метро, из-задобыча полезных ископаемыхВ результате производственных процессов, окисления минералов и других причин состав воздуха изменяется, что проявляется главным образом в снижении содержания кислорода, увеличении количества токсичных и вредных газов, примеси минеральной пыли, изменении температуры, влажности, давления и т.д. Эти изменения наносят вред здоровью и безопасности работников. Для обеспечения здоровья работников и надлежащих условий труда, а также для обеспечения безопасного и непрерывного производства необходимо подавать свежий воздух из-под земли в подземные помещения и отводить загрязненный воздух из-под земли обратно в шахту, что и является целью шахтной вентиляции.
1. Система вентиляции шахты
Для обеспечения подачи достаточного количества свежего воздуха в подземный забой по определенному направлению и маршруту, а также для одновременного отвода загрязненного воздуха из шахты по определенному направлению и маршруту, необходимо обеспечить наличие в шахте рациональной системы вентиляции.
1) В соответствии с единой или региональной классификацией всего рудника.
В шахте существует целостная система вентиляции, называемая равномерной вентиляцией. Шахта разделена на несколько относительно независимых вентиляционных систем, и каждая система имеет свой собственный воздухозаборник, вытяжную шахту и мощность вентиляции. Хотя между шахтой и выработкой существует связь, потоки воздуха не мешают друг другу и независимы, что называется разделительной вентиляцией.
Унифицированная вентиляция имеет преимущества в виде концентрированного вытяжного потока, меньшего количества вентиляционного оборудования и удобного централизованного управления. Для шахт с небольшой площадью добычи и малым количеством наземных выходов, особенно глубоких шахт, целесообразно внедрить унифицированную вентиляцию всей шахты.
Зонная вентиляция обладает такими преимуществами, как короткий воздуховод, малая сила Инь, меньшая утечка воздуха, низкое энергопотребление, простая сеть, легкость управления воздушным потоком, способствует снижению загрязнения воздуха и улучшению его распределения по объему, а также обеспечивает более эффективную вентиляцию. Поэтому зонная вентиляция широко используется в некоторых шахтах с неглубокими и разбросанными рудными телами или в шахтах с неглубокими рудными телами и большим количеством скважин на поверхности.
Зонная вентиляция может быть разделена в зависимости от типа рудного тела.добыча полезных ископаемыхуровень территории и этапа.
2) Классификация по расположению впускного и выпускного воздухонагнетателей.
Каждая вентиляционная система должна иметь как минимум надежный приточный и надежный вытяжной колодцы. Обычно в качестве вентиляционной шахты используется шахта для подъема клети, но на некоторых шахтах также используются специальные вентиляционные шахты. Поскольку вытяжной поток воздуха содержит большое количество токсичных газов и пыли, вытяжные колодцы, как правило, имеют специальное назначение.
В зависимости от относительного расположения впускного воздухозаборного патрубка и выпускного воздуховода, их можно разделить на три различных варианта компоновки: центральная, диагональная и центрально-диагональная смешанная.
① Центральный стиль
Впускной и выпускной воздухозаборные скважины расположены в центре рудного тела, а направление воздушного потока в подземных выработках изменено на противоположное, как показано на рисунке 3-7.
центральная система вентиляции
Централизованная компоновка имеет преимущества в виде меньших затрат на инфраструктуру, высокой скорости производства, централизованного строительства, простоты управления, удобной глубины шахтных выработок и легкой защиты от ветра. Централизованная компоновка в основном используется для добычи слоистых рудных тел.
② Диагональ
Вентиляционная шахта в одном крыле рудного тела, вытяжная шахта в другом крыле рудного тела, называется однокрылой диагональной вентиляцией, как показано на рисунке 3-8; вентиляционная шахта в середине рудного тела, возвратная вентиляционная шахта в двух крыльях, называется двухкрылой диагональной вентиляцией, как показано на рисунке 3-9. Когда рудное тело очень длинное, вентиляционная и вытяжная шахты расположены вдоль интервальной планировки или толщины рудного тела; вентиляционная и вытяжная шахты расположены вокруг рудного тела, называется интервальной диагональной вентиляцией. При диагональной вентиляции путь воздушного потока в шахте прямой.
Однокрылая диагональная вентиляционная шахта
Диагональное расположение воздуховодов имеет преимущества в виде короткой линии подачи воздуха, меньших потерь давления воздуха, меньшей утечки воздуха, стабильного давления воздуха во время добычи, равномерного распределения объема воздуха и большого расстояния от поверхности до промышленной зоны. Диагональная схема расположения воздуховодов обычно используется на металлических рудниках.
③ Тип смешивания по центральной диагонали
Когда рудное тело протяженно, а зона добычи широка, центральная разработка может быть размещена в середине рудного тела, что решает проблему вентиляции центрального рудного тела при добыче в вытяжных шахтах в двух крыльях шахты, а также проблему вентиляции удаленных рудных тел при добыче, в результате чего все рудное тело имеет как центральную, так и диагональную структуру, образуя смешанную центрально-диагональную структуру.
Хотя формы расположения впускных и выпускных скважин можно обобщить в соответствии с вышеуказанными типами, из-за сложных условий залегания рудных тел и различных методов добычи и разработки месторождений, в проектировании и производственной практике расположение должно осуществляться в соответствии со специфическими условиями каждой шахты, без ограничений, накладываемых вышеуказанными типами.
3) Классификация по режиму работы вентилятора
Вентилятор может работать в следующих режимах: напорный, вытяжной и смешанный.
① Давление
Вентиляция под давлением заключается в создании в системе вентиляции положительного давления, превышающего местное атмосферное давление, под действием главного нагнетательного вентилятора. Благодаря концентрации воздушного потока и высокому градиенту давления в воздухозаборной секции, свежий воздух быстро поступает в подземные помещения по заданному вентиляционному маршруту, предотвращая загрязнение от других операций и обеспечивая хорошее качество воздуха.
Недостатком вентиляции с притоком воздуха под давлением является необходимость размещения средств регулирования воздушного потока, таких как воздушные заслонки, в секции притока. Из-за частого движения транспорта и пешеходов управление и контроль затруднены, а в нижней части воздухозаборного колодца образуется большая утечка воздуха. В вытяжной секции главного вентилятора формируется низкий градиент давления, и загрязненный воздух не может быстро выводиться из воздухозаборного колодца по заданному маршруту, что приводит к нарушению подземного воздушного потока. К этому добавляется влияние естественного ветра, даже обратного ветра, что приводит к загрязнению воздуха из-за явления нового ветра.
②Внешний тип
Вытяжная вентиляция заключается в создании в системе вентиляции отрицательного давления под действием главного вентилятора, ниже местного атмосферного давления. Благодаря концентрации отработанного воздуха и большому объему отводимого воздуха, вытяжная вентиляция создает высокий градиент давления на стороне отводимого воздуха, что позволяет загрязненному воздуху с каждой рабочей поверхности быстро концентрироваться в вытяжном канале, предотвращая распространение дыма за пределы рабочей зоны и обеспечивая высокую скорость отвода дыма. Это является большим преимуществом вытяжной вентиляции. Кроме того, в вытяжном канале установлены системы кондиционирования и управления, что не препятствует движению пешеходов, обеспечивает удобство управления и надежность контроля.
Недостатком вытяжной вентиляции является то, что при негерметичности вытяжной системы легко может возникнуть явление короткого замыкания при поглощении воздуха. Особенно это явление серьезнее при использовании метода обрушения при разработке месторождений, когда зона проседания поверхности и выработанное пространство соединены. Кроме того, давление ветра на рабочей поверхности и во всей системе воздухозабора низкое, и воздуховоды воздухозаборника подвержены влиянию естественного давления ветра, что легко приводит к изменению направления воздушного потока под землей. Система вытяжной вентиляции предполагает размещение основного подъемного колодца в месте воздухозабора, и на северных шахтах следует учитывать особенности работы подъемного колодца в зимний период.
В большинстве китайских шахт, занимающихся добычей металлов и других полезных ископаемых, за исключением угля, используется система вытяжной вентиляции.
3) Смесь давления и насоса
Смешанная вентиляция с нагнетательным насосом управляется основным вентилятором на входе и выходе, благодаря чему входная и выходная секции находятся под действием более высокого давления и градиента давления ветра, поток воздуха следует заданному маршруту, дымоотвод происходит быстро, утечка воздуха уменьшается, и система не подвержена воздействию естественного ветра и не вызывает обратного ветра. Преимущества как режима нагнетательной вентиляции, так и режима всасывающей вентиляции являются важным способом повышения эффективности вентиляции шахт.
Недостатком смешанной вентиляции с использованием давления и насоса является необходимость большего количества вентиляционного оборудования, а также невозможность регулирования воздушного потока в нагнетательной секции. Утечка воздуха в нижней части входного отверстия скважины и в зоне обрушения на выходной стороне по-прежнему существует, но она значительно меньше.
При выборе режима вентиляции очень важным фактором является наличие на поверхности зоны обрушения или других трудноизолируемых каналов. Для шахт, содержащих радиоактивные элементы или минеральные породы с риском самовозгорания, следует использовать нагнетательный или комбинированный нагнетательный тип вентиляции, а также многоступенчатую систему управления с помощью машинного блока. Для шахт, не имеющих зон проседания поверхности или имеющих зоны проседания, но обеспечивающих герметичность вытяжного канала путем заполнения и герметизации, следует использовать вытяжной тип или вытяжной тип, основанный преимущественно на вытяжке. Для шахт с большим количеством зон проседания поверхности, а также для шахт, где трудно изолировать вытяжной канал от выработанного пространства, или для шахт, открытых из открытого грунта в подземную зону, следует использовать основной нагнетательный и насосный комбинированный тип или многоступенчатую систему управления с помощью машинного блока.
Основной вентиляционный узел обычно устанавливается на земле, но может быть и подземным. Преимуществом наземной установки является удобство монтажа, ремонта, технического обслуживания и эксплуатации, а также меньшая вероятность повреждений в результате подземных аварий. Недостатками являются высокая стоимость строительства запорных устройств, реверсивных устройств и аэродинамических труб, а также утечка воздуха в результате короткого замыкания; при глубокой забое и удалении забоя от основного вентиляционного узла затраты на монтаж и строительство высоки. Преимуществом подземной установки основного вентиляционного узла является меньшая утечка воздуха, близкое расположение вентилятора к воздухораспределительному узлу, меньшая утечка воздуха по пути позволяет использовать больше воздуха или выводить его одновременно, что снижает сопротивление вентиляции и уменьшает герметичность. Недостатком является неудобство монтажа, осмотра и эксплуатации, а также высокая вероятность повреждений в результате подземных аварий.
Веб:https://www.sinocoalition.com/
Email: sale@sinocoalition.com
Телефон: +86 15640380985
Дата публикации: 31 марта 2023 г.
