Выбор схемы вентиляции

Проектирование вентиляции шахт

Общие сведения

Решение вопросов вентиляции шахты на стадии проектирования имеет особое значение, так как ошибки при проектировании мо­гут привести к ухудшению безопасности труда, ограничению на­грузки на забои, увеличению затрат труда и средств на рекон­струкцию шахты.

При проектировании вентиляции шахты решаются задачи выбора схем вентиляции участков и шахты, прогноза выделений вредных газов в выработки, определения расхода воз­духа для вентиляции шахты, проверки сечения выработок по до­пустимой скорости движения воздуха, выбора калорифера для подогрева поступающего в шахту воздуха в зимнее время, про­верки устойчивости движения воздуха в выработках, расчета де­прессии шахты, регулирования распределения воздуха по выра­боткам шахты, выбора способа вентиляции шахты и вентилятора главного проветривания, расчета экономических показателей вен­тиляции шахты. В ряде случаев возможны дополнительные этапы проектирования (например, для сильногазовых шахт необходимо выполнить проект дегазации, для глубоких шахт — проект конди­ционирования воздуха). Проектирование вентиляции осуществля­ется в тесной увязке с проектированием технологии добычи полез­ного ископаемого, что позволяет уточнять ранее рассчитанные параметры как вентиляции, так и технологии. В условиях сильно­газовых и глубоких шахт фактор вентиляции может оказаться оп­ределяющим при выборе ряда технологических решений.

Выбор схемы вентиляции

При выборе схемы вентиляции участков и шахт в процессе про­ектирования необходимо соблюдать следующие требования. Схема вентиляции должна обеспечить:

подачу к местам потребления необходимого количества воз­духа; в ряде случаев для этого может потребоваться проведение дополнительных выработок, переход от схем с последовательной вентиляцией к схемам с параллельной вентиляцией объектов;

минимальное аэродинамическое сопротивление вентиляционной сети, при котором достигается минимальная депрессия шахты и максимальный расход воздуха;

минимальные утечки воздуха, что возможно при надежном раз­делении свежих и исходящих струй (например, при фланговой схеме вентиляции), минимальном числе их пересечений и мини­мальном числе вентиляционных сооружений, являющихся источ­никами значительных утечек;

естественное распределение воздуха, близкое к требуемому;

вентиляцию выработок деятельными сквозными струями по возможности за счет общешахтной депрессии;

невозможность подачи и отвода воздуха из забоев через за­валы и загрязнения свежих струй вредными газами и пылью (за­прещается подача свежей струи по скиповым и наклонным ство­лам, оборудованным конвейерами, где имеет место интенсивное пылеобразование);

обособленную вентиляцию очистных забоев, а на сильногазо­вых шахтах обособленную вентиляцию мест основного газовыде­ления, что исключает возможность концентрации больших коли­честв вредностей в очистных забоях и позволяет увеличить на­грузку на забои;

легкость реверсирования струи, благоприятные условия труда и возможность спасения людей при авариях, а также экономич­ность.

Для вентиляции выемочных участков применяются возвратноточные схемы с отводом исходящей струи по штреку, проведенному по углю, прямоточные с сохранением вентиляционной выработки.

Центральная схема вентиляции шахты применяется при неболь­ших размерах шахтного поля по простиранию (≤2 км на уголь­ных шахтах), метанообильности до 10 м³/т и небольшой произво­дительности (≤2000 т/сут на угольных шахтах). Схема часто применяется на глубоких шахтах, когда проходка фланговых вен­тиляционных стволов требует больших затрат.

Фланговая схема вентиляции применяется на шахтах неболь­шой глубины. В случае невозможности поддержания единого вен­тиляционного горизонта (например, при разработке сближенных мощных пластов с обрушением) или при разработке удаленных друг от друга залежей применяется фланговая схема с участко­выми шурфами.

На крупных шахтах с большой газообильностью или при раз­работке одной шахтой удаленных друг от друга залежей (при объединении нескольких шахт в одну) применяется секционная схема вентиляции.