Ⅱ Вентиляція шахти
У підпіллі, черезвидобуток корисних копалинВнаслідок експлуатації, окислення мінералів та інших причин, склад повітря змінюватиметься, що головним чином проявляється у зменшенні вмісту кисню, збільшенні вмісту токсичних і шкідливих газів, змішуванні мінерального пилу, зміні температури, вологості, тиску тощо. Ці зміни завдають шкоди та впливають на здоров'я та безпеку працівників. Для забезпечення здоров'я працівників, належних умов праці та безпечного та безперервного виробництва необхідно подавати свіже повітря з землі під землю та скидати брудне повітря з землі під землю, що є метою вентиляції шахт.
1 Система вентиляції шахти
Для того, щоб подавати достатню кількість свіжого повітря до підземного вибою вздовж певного напрямку та маршруту, і водночас виводити брудне повітря з шахти в певному напрямку та маршруті, необхідно вимагати від шахти наявності належної системи вентиляції.
1) Відповідно до єдиної або регіональної класифікації всієї шахти
Шахта являє собою цілісну систему вентиляції, яка називається рівномірною вентиляцією. Шахта поділена на кілька відносно незалежних вентиляційних систем, і кожна система має власний вхідний отвір для повітря, витяжну шахту та вентиляційну потужність. Хоча між шахтою та дорогою є з'єднання, потоки вітру не заважають один одному та є незалежними один від одного, що називається перегородковою вентиляцією.
Уніфікована вентиляція має переваги концентрованих вихлопних газів, меншої кількості вентиляційного обладнання та зручного централізованого управління. Для шахт з невеликим обсягом видобутку та невеликою кількістю поверхневих виходів, особливо глибоких шахт, доцільно впроваджувати уніфіковану вентиляцію для всієї шахти.
Зональна вентиляція має такі переваги, як короткий повітряний шлях, мала сила Інь, менший витік повітря, низьке енергоспоживання, проста мережа, легке керування повітряним потоком, що сприяє зменшенню забруднення повітряних рядів та розподілу об'єму повітря, а також може забезпечити кращий вентиляційний ефект. Тому перегородочна вентиляція широко використовується в деяких шахтах з неглибоким та розсіяним рудним тілом або шахтах з неглибоким рудним тілом та більшою кількістю свердловин на поверхні.
Зонну вентиляцію можна розділити залежно від рудного тіла,видобуток корисних копалинплоща та рівень сцени.
2) Класифікація за розташуванням впускного повітряного валу та випускного повітряного валу
Кожна вентиляційна система повинна мати щонайменше надійний впускний колодязь для повітря та надійний витяжний колодязь. Зазвичай як вентиляційна шахта використовується колодязь для підйому кліті, деякі шахти також використовують спеціальні вентиляційні шахти. Оскільки потік витяжного повітря містить велику кількість токсичних газів та пилу, витяжні колодязі зазвичай є спеціальними.
Залежно від відносного розташування вхідного повітряного валу та витяжного повітряного колодязя, його можна розділити на три різні типи розташування: центральне, діагональне та центрально-діагональне змішане.
① Центральний стиль
Впускний свердловина для повітря та випускний свердловини розташовані в центрі рудного тіла, а маршрут вітрового потоку під землею є зворотним, як показано на рисунку 3-7.
центральна система вентиляції
Центральне планування має такі переваги, як менші витрати на інфраструктуру, швидке виробництво, централізоване будівництво наземних споруд, легке управління, зручність роботи на глибині шахти, легкість забезпечення захисту від вітру. Центральне планування здебільшого використовується для видобутку шаруватих рудних тіл.
② Діагональ
У повітряну шахту в крилі рудного тіла, випускну шахту в іншому крилі рудного тіла, яка називається діагоналлю з одним крилом, як показано на рисунку 3-8, у повітряну шахту посередині рудного тіла, зворотну повітряну шахту в двох крилах, яка називається діагоналлю з двома крилами, як показано на рисунку 3-9, коли рудне тіло дуже довге, у повітряну шахту та випускну шахту вздовж інтервального розташування або товщини рудного тіла, у повітряну шахту, випускну шахту навколо рудного тіла, яка називається інтервальним діагональним типом. При діагональній вентиляції маршрут потоку повітря в шахті є прямим.
Одностулкова діагональна вентиляційна шахта
Діагональне розташування має переваги короткої повітряної лінії, менших втрат тиску повітря, менших витоків повітря, стабільного тиску повітря під час видобутку, рівномірного розподілу об'єму повітря та великої відстані від поверхні промислового майданчика. Діагональне розташування зазвичай використовується в металевих шахтах.
③ Центральний діагональний тип змішування
Коли рудне тіло довге, а діапазон видобутку широкий, центральну розробку можна розташувати посередині рудного тіла, щоб вирішити вентиляцію центрального рудного тіла під час видобутку у вихлопній шахті в двох крилах шахти, вирішити вентиляцію віддаленого рудного тіла під час видобутку, все рудне тіло має як центральну, так і діагональну структури, утворюючи змішану центральну діагональ.
Хоча форми розташування свердловин для впуску повітря та витяжних свердловин можна узагальнити як вищезазначені типи, через складні умови залягання рудного тіла та різні методи експлуатації та видобутку, у практиці проектування та виробництва розташування повинно здійснюватися відповідно до конкретних умов кожної шахти, без обмежень вищезазначених типів.
3) Класифікація за режимом роботи вентилятора
Режими роботи вентилятора включають напірний, витяжний та змішаний.
① Тиск
Припливна вентиляція призначена для створення у всій вентиляційній системі стану позитивного тиску вище місцевого атмосферного тиску під дією основного напірного вентилятора. Завдяки концентрації повітряного потоку, високий градієнт тиску у впускній секції повітря може забезпечити швидке направлення потоку свіжого повітря під землю вздовж призначеного вентиляційного маршруту, щоб уникнути забруднення від інших операцій та забезпечити добру якість повітря.
Недоліком напірної вентиляції є те, що засоби регулювання повітряного потоку, такі як вентиляційні люки, повинні розташовуватися у секції впуску повітря. Через часте пересування транспорту та пішоходів, ними важко керувати та контролювати, а на дні колодязя є значні витоки повітря. У головному вентиляторі утворюється низький градієнт тиску у витяжній секції, і брудне повітря не може швидко виводитися з колодязя за заданим маршрутом, що порушує підземний повітряний потік. До цього додається перешкода природного вітру, навіть зворотний вітер, що призводить до забруднення, що призводить до явища нового вітру.
②Вихідний тип
Витяжна вентиляція полягає в тому, щоб під дією основного вентилятора утворювався негативний тиск у всій вентиляційній системі, нижчий за місцевий атмосферний тиск. Через концентрацію відпрацьованого повітря та великий об'єм відпрацьованих газів, витяжна вентиляція створює високий градієнт тиску на стороні відпрацьованого повітря, що призводить до швидкої концентрації брудного повітря з кожної робочої поверхні у витяжному каналі, а дим з витяжної системи не поширюється на інші дороги, а швидкість димоходу висока. Це є великою перевагою витяжної вентиляції. Крім того, кондиціонер та засоби керування встановлені у витяжному каналі, що не перешкоджає руху пішоходів, забезпечує зручне керування та надійний контроль.
Недоліком всмоктувальної вентиляції є те, що коли витяжна система негерметична, легко може виникнути коротке замикання через поглинання повітря. Особливо це явище є серйознішим, коли для видобутку використовується метод обвалення, коли зона просідання поверхні та вироблений простір з'єднані. Крім того, тиск вітру на робочу поверхню та всю систему впуску повітря низький, а на повітряний шлях впуску повітря впливає природний тиск вітру, який легко змінити, що призводить до порушення підземного повітряного потоку. Система витяжної вентиляції встановлює головний підйомний колодязь у положенні впуску повітря, і на північних шахтах слід враховувати підйомний колодязь взимку.
Більшість металургійних та інших невугільних шахт у Китаї використовують витяжну вентиляцію.
3) Тиск та перекачування суміші
Змішана вентиляція з напірним насосом контролюється основним вентилятором на впускній та випускній сторонах, завдяки чому впускна та випускна секції під дією високого тиску вітру та градієнта тиску, вітровий потік відповідає заданому маршруту, димовидалення відбувається швидко, витік повітря зменшується, природний вітер не впливає на вентиляцію та не спричиняє зворотний вітер. Перевага як режиму напірної вентиляції, так і режиму всмоктувальної вентиляції є важливим способом покращення ефекту шахтної вентиляції.
Недоліком змішаної вентиляції з тиском та насосом є те, що потрібно більше вентиляційного обладнання, а потік повітря у повітряній секції неможливо контролювати. Витік повітря в нижній частині вхідного отвору свердловини та зоні обвалення вихлопної сторони все ще існує, але він значно менший.
При виборі режиму вентиляції дуже важливим фактором є наявність на поверхні зони обвалення або інших важкоізолюваних каналів. Для шахт, що містять радіоактивні елементи або мінеральні породи з ризиком самозаймання, слід використовувати напірний або змішаний тип напірного насоса, а також керований тип багатоступеневої машинної станції. Для шахт, які не мають зони просідання на поверхні або не мають зони просідання, але можуть підтримувати герметичність витяжного каналу шляхом заповнення та герметизації, слід використовувати тип витяжки або тип витяжки переважно за допомогою витяжного типу. Для шахт з великою кількістю зон просідання на поверхні, а також для шахт, які важко ізолювати між витяжним каналом та виробленим простором, або шахт, відкритих з відкритого повітря до підземних видобувних робіт, слід використовувати головний напірний та змішаний тип напірного насоса або керований тип багатоступеневої машинної станції.
Місце встановлення головного вентилятора, як правило, знаходиться на землі, але його також можна встановити під землею. Перевагою встановлення на землі є зручність монтажу, капітального ремонту, технічного обслуговування та управління, а також їх нелегко пошкодити внаслідок підземних катастроф. Недоліком є висока вартість будівництва заглушки гирла свердловини, реверсивного пристрою та аеродинамічної труби, а також можливість витоку повітря через коротке замикання; коли шахта глибока, а робочий вибій знаходиться далеко від головного вентилятора, витрати на монтаж та будівництво високі. Перевагою головного вентилятора, встановленого під землею, є те, що головний вентилятор менше протікає, вентилятор розташований ближче до аеродинамічної секції, що призводить до менших витоків повітря, що дозволяє використовувати більше повітря або вихлопних газів одночасно, що зменшує опір вентиляції та покращує герметизацію. Недоліком є незручність монтажу, перевірки та управління, а також їх легко пошкодити внаслідок підземних катастроф.
Веб:https://www.sinocoalition.com/
Email: sale@sinocoalition.com
Телефон: +86 15640380985
Час публікації: 31 березня 2023 р.
