Ⅱ การระบายอากาศในเหมือง
ในใต้ดิน เนื่องจากการทำเหมืองเนื่องจากการดำเนินงาน การออกซิเดชันของแร่ธาตุ และสาเหตุอื่นๆ องค์ประกอบของอากาศจะเปลี่ยนแปลงไป โดยส่วนใหญ่จะแสดงออกมาในรูปของการลดลงของออกซิเจน การเพิ่มขึ้นของก๊าซพิษและก๊าซอันตราย การปะปนของฝุ่นแร่ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความชื้น ความดัน ฯลฯ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ก่อให้เกิดอันตรายและส่งผลกระทบต่อสุขภาพและความปลอดภัยของคนงาน เพื่อให้มั่นใจในสุขภาพของคนงานและสภาพการทำงานที่เหมาะสม และเพื่อให้มั่นใจถึงการผลิตที่ปลอดภัยและต่อเนื่อง จึงจำเป็นต้องส่งอากาศบริสุทธิ์จากพื้นดินขึ้นไปใต้ดิน และระบายอากาศเสียจากใต้ดินขึ้นสู่พื้นดิน ซึ่งเป็นวัตถุประสงค์ของการระบายอากาศในเหมือง
1. ระบบระบายอากาศในเหมือง
เพื่อให้สามารถส่งอากาศบริสุทธิ์ไปยังหน้างานเหมืองใต้ดินในทิศทางและเส้นทางที่กำหนดได้อย่างเพียงพอ และในขณะเดียวกันก็ระบายอากาศเสียออกจากเหมืองไปในทิศทางและเส้นทางที่กำหนดเช่นกัน จึงจำเป็นต้องกำหนดให้เหมืองมีระบบระบายอากาศที่เหมาะสม
1) ตามการจำแนกประเภทแบบรวมหรือแบบภูมิภาคของเหมืองทั้งหมด
เหมืองแร่ประกอบด้วยระบบระบายอากาศแบบบูรณาการที่เรียกว่าการระบายอากาศแบบสม่ำเสมอ เหมืองแร่แบ่งออกเป็นระบบระบายอากาศอิสระหลายระบบ และแต่ละระบบมีช่องรับอากาศ ช่องระบายอากาศ และกำลังการระบายอากาศของตัวเอง แม้ว่าจะมีการเชื่อมต่อระหว่างปล่องและทางเดิน แต่กระแสลมจะไม่รบกวนซึ่งกันและกันและเป็นอิสระต่อกัน ซึ่งเรียกว่าการระบายอากาศแบบแบ่งส่วน
ระบบระบายอากาศแบบรวมศูนย์มีข้อดีคือ การดูดอากาศมีความเข้มข้น อุปกรณ์ระบายอากาศน้อยลง และการจัดการแบบรวมศูนย์ที่สะดวก สำหรับเหมืองที่มีขอบเขตการทำเหมืองขนาดเล็กและมีทางออกสู่ผิวดินน้อย โดยเฉพาะเหมืองลึก การใช้ระบบระบายอากาศแบบรวมศูนย์ทั้งเหมืองจึงเป็นแนวทางที่เหมาะสม
การระบายอากาศแบบแบ่งโซนมีข้อดีคือ เส้นทางอากาศสั้น แรงดันอากาศน้อย การรั่วไหลของอากาศน้อย การใช้พลังงานต่ำ ระบบเครือข่ายไม่ซับซ้อน ควบคุมการไหลของอากาศได้ง่าย ช่วยลดมลพิษทางอากาศและกระจายปริมาตรอากาศได้ดี และให้ผลการระบายอากาศที่ดีกว่า ดังนั้น การระบายอากาศแบบแบ่งโซนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเหมืองบางแห่งที่มีแหล่งแร่ตื้นและกระจัดกระจาย หรือเหมืองที่มีแหล่งแร่ตื้นและมีบ่อจำนวนมากบนพื้นผิว
การระบายอากาศตามโซนสามารถแบ่งได้ตามชนิดของแร่การทำเหมืองระดับพื้นที่และเวที
2) การจำแนกประเภทตามการจัดเรียงของเพลาอากาศขาเข้าและเพลาอากาศขาออก
ระบบระบายอากาศแต่ละระบบควรมีอย่างน้อยช่องรับอากาศที่เชื่อถือได้และช่องระบายอากาศที่เชื่อถือได้ โดยปกติแล้วช่องยกกระเช้าจะใช้เป็นปล่องอากาศ บางเหมืองก็ใช้ปล่องอากาศแบบพิเศษด้วย เนื่องจากกระแสลมเสียมีก๊าซพิษและฝุ่นละอองจำนวนมาก ช่องระบายอากาศจึงมักเป็นแบบพิเศษ
ตามตำแหน่งสัมพัทธ์ของช่องรับอากาศและช่องระบายอากาศ สามารถแบ่งออกได้เป็นสามรูปแบบ ได้แก่ แบบตรงกลาง แบบเฉียง และแบบผสมระหว่างตรงกลางและเฉียง
① รูปแบบส่วนกลาง
ช่องรับอากาศและช่องระบายอากาศตั้งอยู่ตรงกลางของแหล่งแร่ และเส้นทางการไหลของลมใต้ดินจะกลับทิศทาง ดังแสดงในรูปที่ 3-7
ระบบระบายอากาศส่วนกลาง
การวางผังแบบรวมศูนย์มีข้อดีคือ ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานต่ำ การผลิตรวดเร็ว การก่อสร้างบนพื้นดินรวมศูนย์ การจัดการง่าย การทำงานที่ระดับความลึกของปล่องสะดวก และป้องกันลมได้ง่าย การวางผังแบบรวมศูนย์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการทำเหมืองแร่ที่มีลักษณะเป็นชั้น
② เส้นทแยงมุม
การระบายอากาศแบบเฉียง โดยช่องอากาศเข้าไปในปีกด้านหนึ่งของแหล่งแร่ และช่องระบายอากาศออกในอีกปีกหนึ่งของแหล่งแร่ เรียกว่าแบบปีกเดี่ยวเฉียง ดังแสดงในรูปที่ 3-8 การระบายอากาศแบบเฉียง โดยช่องอากาศเข้าไปตรงกลางของแหล่งแร่ และช่องอากาศส่งกลับเข้าไปในปีกทั้งสองด้าน เรียกว่าแบบปีกคู่เฉียง ดังแสดงในรูปที่ 3-9 เมื่อแหล่งแร่มีความยาวมาก ช่องอากาศและช่องระบายอากาศออกจะวางตามแนวระยะห่างหรือความหนาของแหล่งแร่ โดยช่องอากาศและช่องระบายอากาศออกจะวางรอบแหล่งแร่ เรียกว่าแบบเฉียงตามแนวระยะห่าง ในการระบายอากาศแบบเฉียง เส้นทางการไหลของอากาศในเหมืองจะเป็นแบบตรง
ช่องระบายอากาศเฉียงปีกเดียว
การจัดวางแบบทแยงมุมมีข้อดีคือ ท่อส่งอากาศสั้น การสูญเสียแรงดันอากาศน้อย การรั่วไหลของอากาศน้อย แรงดันอากาศคงที่ระหว่างการผลิตในเหมือง การกระจายปริมาณอากาศสม่ำเสมอ และอยู่ห่างจากผิวดินจากพื้นที่โรงงาน การจัดวางแบบทแยงมุมจึงนิยมใช้ในเหมืองโลหะเป็นส่วนใหญ่
③ ประเภทการผสมแบบทแยงกลาง
เมื่อแหล่งแร่มีความยาวและขอบเขตการขุดกว้าง การพัฒนาส่วนกลางสามารถจัดวางไว้ตรงกลางของแหล่งแร่ เพื่อแก้ปัญหาการระบายอากาศของการขุดแหล่งแร่ส่วนกลางในปล่องระบายอากาศที่ปีกทั้งสองข้างของเหมือง และแก้ปัญหาการระบายอากาศของการขุดแหล่งแร่ที่อยู่ห่างออกไป โดยแหล่งแร่ทั้งหมดจะมีทั้งส่วนกลางและส่วนเฉียง ทำให้เกิดการผสมผสานระหว่างส่วนกลางและส่วนเฉียง
แม้ว่ารูปแบบการจัดวางบ่ออากาศเข้าและบ่อระบายอากาศจะสามารถสรุปได้ตามแบบข้างต้น แต่เนื่องจากสภาพการเกิดของแหล่งแร่ที่ซับซ้อนและวิธีการขุดเจาะและทำเหมืองที่แตกต่างกัน ในการออกแบบและการผลิตจริง การจัดวางควรเป็นไปตามสภาพเฉพาะของเหมืองแต่ละแห่ง โดยไม่จำกัดอยู่แค่แบบข้างต้น
3) การจำแนกประเภทตามโหมดการทำงานของพัดลม
พัดลมมีโหมดการทำงานหลายแบบ ได้แก่ แบบแรงดัน แบบดูด และแบบผสม
① ความดัน
ระบบระบายอากาศแบบแรงดันเข้า คือการทำให้ระบบระบายอากาศทั้งหมดอยู่ในสภาวะแรงดันบวกสูงกว่าแรงดันบรรยากาศในบริเวณนั้น ภายใต้การทำงานของพัดลมแรงดันหลัก เนื่องจากการรวมตัวของกระแสลม แรงดันสูงในส่วนทางเข้าของอากาศจะช่วยส่งอากาศบริสุทธิ์เข้าไปในใต้ดินได้อย่างรวดเร็วตามเส้นทางการระบายอากาศที่กำหนดไว้ เพื่อป้องกันมลพิษจากกิจกรรมอื่นๆ และทำให้คุณภาพอากาศดี
ข้อเสียของการระบายอากาศแบบรับแรงดันคือ อุปกรณ์ควบคุมการไหลของอากาศ เช่น ประตูอากาศ จำเป็นต้องอยู่ในส่วนรับอากาศ ซึ่งเนื่องจากการสัญจรและคนเดินเท้าบ่อยครั้ง ทำให้การจัดการและควบคุมทำได้ยาก และก้นบ่อมีอากาศรั่วมาก ทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันต่ำในพัดลมหลักในส่วนระบายอากาศ และอากาศเสียไม่สามารถระบายออกจากบ่ออากาศได้อย่างรวดเร็วตามเส้นทางที่กำหนด ทำให้การไหลของอากาศใต้ดินไม่เป็นระเบียบ ยิ่งไปกว่านั้นยังมีการรบกวนจากลมธรรมชาติ แม้กระทั่งลมย้อนกลับ ทำให้เกิดปรากฏการณ์มลพิษจากลมใหม่
②ประเภทเอาต์พุต
ระบบระบายอากาศแบบดูดออก คือการทำให้ระบบระบายอากาศทั้งหมดทำงานภายใต้แรงดันลบที่ต่ำกว่าแรงดันบรรยากาศในบริเวณนั้น เนื่องจากความเข้มข้นของอากาศเสียและปริมาณอากาศเสียที่มาก การระบายอากาศแบบดูดออกจึงทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันสูงในด้านอากาศเสีย ซึ่งทำให้อากาศเสียจากแต่ละพื้นที่ทำงานถูกรวมตัวไปยังท่อระบายอากาศอย่างรวดเร็ว และควันจากระบบระบายอากาศจะไม่กระจายไปยังทางเดินอื่นได้ง่าย อีกทั้งยังสามารถระบายควันได้อย่างรวดเร็ว นี่คือข้อดีอย่างมากของระบบระบายอากาศแบบดูดออก นอกจากนี้ อุปกรณ์ปรับอากาศและระบบควบคุมยังติดตั้งอยู่ในท่อระบายอากาศ ไม่กีดขวางการสัญจรของคนเดินเท้า สะดวกต่อการจัดการ และควบคุมได้อย่างน่าเชื่อถือ
ข้อเสียของการระบายอากาศแบบดูดคือ เมื่อระบบระบายอากาศไม่แน่นหนา จะทำให้เกิดปรากฏการณ์การดูดอากาศลัดวงจรได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้วิธีการขุดแบบยุบตัว ซึ่งบริเวณที่พื้นผิวทรุดตัวและพื้นที่ว่างเปล่าเชื่อมต่อกัน ปรากฏการณ์นี้จะรุนแรงมากขึ้น นอกจากนี้ แรงดันลมของพื้นผิวการทำงานและระบบทางเข้าอากาศทั้งหมดต่ำ และทางเดินอากาศของทางเข้าอากาศได้รับผลกระทบจากแรงดันลมตามธรรมชาติ ซึ่งง่ายต่อการไหลย้อนกลับ ส่งผลให้การไหลเวียนของอากาศใต้ดินผิดปกติ ระบบระบายอากาศแบบดูดจะทำให้บ่อสูบอากาศหลักอยู่ในตำแหน่งทางเข้าอากาศ และเหมืองทางเหนือควรพิจารณาเรื่องบ่อสูบอากาศในช่วงฤดูหนาว
เหมืองแร่โลหะและเหมืองแร่ที่ไม่ใช่ถ่านหินส่วนใหญ่ในประเทศจีนใช้ระบบระบายอากาศแบบยืดเยื้อ
3) แรงดันและการสูบผสม
ระบบระบายอากาศแบบผสมผสานโดยใช้แรงดันและปั๊มจะถูกควบคุมโดยพัดลมหลักทั้งด้านทางเข้าและด้านทางออก ทำให้ส่วนทางเข้าและส่วนทางออกได้รับแรงดันลมและความแตกต่างของแรงดันที่สูงขึ้น ลมจะไหลไปตามเส้นทางที่กำหนด ทำให้ระบายควันได้เร็ว ลดการรั่วไหลของอากาศ และไม่ถูกรบกวนจากลมธรรมชาติหรือทำให้เกิดการไหลย้อนกลับของลม ข้อดีของทั้งระบบระบายอากาศแบบใช้แรงดันและระบบระบายอากาศแบบดูด คือเป็นวิธีสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายอากาศในเหมือง
ข้อเสียของการระบายอากาศแบบผสมผสานระหว่างแรงดันและการสูบน้ำคือ ต้องใช้อุปกรณ์ระบายอากาศมากขึ้น และไม่สามารถควบคุมการไหลของอากาศในส่วนรับลมได้ การรั่วไหลของอากาศที่ด้านล่างของทางเข้าบ่อและบริเวณยุบตัวด้านระบายอากาศยังคงมีอยู่ แต่มีขนาดเล็กกว่ามาก
ในการเลือกโหมดการระบายอากาศ ปัจจัยสำคัญอย่างยิ่งคือ พื้นผิวมีพื้นที่ทรุดตัวหรือช่องทางอื่นๆ ที่ยากต่อการแยกหรือไม่ สำหรับเหมืองที่มีธาตุกัมมันตรังสีหรือหินแร่ที่มีความเสี่ยงต่อการเผาไหม้เอง ควรใช้แบบสูบแรงดันหรือแบบผสมแรงดันและสูบ และควรใช้แบบควบคุมด้วยสถานีเครื่องจักรหลายขั้นตอน สำหรับเหมืองที่ไม่มีพื้นที่ทรุดตัวบนพื้นผิวหรือไม่มีพื้นที่ทรุดตัวแต่สามารถรักษาความแน่นของท่อระบายอากาศได้โดยการเติมและปิดผนึก ควรใช้แบบดูดหรือแบบดูดเป็นหลัก สำหรับเหมืองที่มีพื้นที่ทรุดตัวบนพื้นผิวจำนวนมาก และเหมืองที่ไม่สามารถแยกท่อระบายอากาศออกจากพื้นที่ขุดได้ง่าย หรือเหมืองที่เปิดจากกลางแจ้งไปยังใต้ดิน ควรใช้แบบผสมแรงดันและสูบหลักหรือแบบควบคุมด้วยสถานีเครื่องจักรหลายขั้นตอน
โดยทั่วไปแล้ว ตำแหน่งติดตั้งของพัดลมระบายอากาศหลักจะอยู่บนพื้นดิน หรืออาจติดตั้งใต้ดินก็ได้ ข้อดีของการติดตั้งบนพื้นดินคือ การติดตั้ง การซ่อมบำรุง การบำรุงรักษา และการจัดการทำได้สะดวกกว่า และไม่ค่อยได้รับความเสียหายจากภัยพิบัติใต้ดิน ข้อเสียคือ การปิดปากบ่อ อุปกรณ์ย้อนกลับ และอุโมงค์ลม มีต้นทุนการก่อสร้างสูง และอาจเกิดการรั่วไหลของอากาศลัดวงจรได้ นอกจากนี้ เมื่อเหมืองลึกและหน้างานอยู่ไกลจากพัดลมระบายอากาศหลัก ต้นทุนการติดตั้งและการก่อสร้างก็จะสูงขึ้นด้วย ส่วนข้อดีของการติดตั้งพัดลมระบายอากาศหลักใต้ดินคือ อุปกรณ์ของพัดลมระบายอากาศหลักมีการรั่วไหลน้อย พัดลมอยู่ใกล้กับส่วนรับลม การรั่วไหลของอากาศน้อยลง ทำให้สามารถใช้ลมหรือระบายออกได้มากขึ้นในเวลาเดียวกัน ซึ่งช่วยลดความต้านทานการระบายอากาศและลดการปิดผนึก ข้อเสียคือ การติดตั้ง การตรวจสอบ และการจัดการทำได้ไม่สะดวก และอาจได้รับความเสียหายจากภัยพิบัติใต้ดินได้ง่าย
เว็บไซต์:https://www.sinocoalition.com/
Email: sale@sinocoalition.com
เบอร์โทรศัพท์: +86 15640380985
วันที่โพสต์: 31 มีนาคม 2023
