Через скважины и восстающие

Проветривание горизонтальных выработок

Применение вентиляционных скважин, пройденных с поверхности, целесообразно при проведении горно-разведочных выработок небольшим поперечным сечением на глубину до 120 м. Использованием скважин удается увеличить подачу cвежей струи в горные выработки, сократить длину вентиляционного трубопровода системы местного проветривания и снизить скорость, а значит и утечки воздушного потока в трубопроводе.

Диаметр скважины, по которой возможна подача расчетного количества воздуха с помощью ВМП или каскада двух-трех ВМП, определяется по формуле

где L _c – длина скважины, м; Q _c – расход воздуха, поступающего по скважине (Q_c ≥ 0,9 Q_b, где Q_b – подача вентилятора при максимальном напоре, м³/с); Н _с – давление ВМП (каскада ВМП) при устойчивой работе на скважине, в общем случае Н _с ≥ 0,9 Н _max, где Н _max − максимальное давление, развиваемое вентилятором (каскадом вентиляторов), Па; 0,518 – коэффициент, учитывающий аэродинамическое сопротивление скважины диаметром 200–400 мм.

Обсадка скважины трубами с целью снижения аэродинамического сопротивления целесообразна для скважин диаметром более 400 мм.

При отсутствии возможности пройти вентиляционную скважину необходимого диаметра применяют две-три параллельные скважины меньшего диаметра ("куст" скважин). Диаметр скважин в этом случае

d _м = d _с /.

Число вентиляционных скважин диаметром менее расчетного

m _c =.

При проектировании проветривания выработок через вентиляционную скважину большой длины скорость воздушного потока по скважине рекомендуется принимать в расчетах не более 15−16 м/с.

Необходимая подача вентилятора (каскада вентиляторов), устанавливаемого на скважине, равна

где Р – утечка воздуха через неплотности в устье скважины, %; v – скорость воздушного потока в проветриваемой выработке, м/с, по рекомендациям ЦНИГРИ v = 0,35 м/с; K_L – коэффициент воздухопроницаемости трубопровода, проложенного по выработке от скважины до проветриваемого забоя.

Расстояние от устья одиночной выработки, например штольни или протяженного штрека, до места заложения вентиляционной скважины определяется по формуле

где L _пр – проектная протяженность штольни (штрека), м.

Вентиляционные восстающие в основном применяются для отвода исходящей струи из подземных горизонтальных выработок.

Протяженность выработки, которую экономически целесообразно проветривать с использованием восстающего, определяется по формуле

где l – высота восстающего, м; φ – средняя стоимость проходки 1 м восстающего, руб./м; v _выр – средняя скорость проведения горизонтальных выработок, м/мес; 1, 9 и 2,7 – коэффициенты, учитывающие стоимость и объемы проходческих работ соответственно при четырех- и двухсменном режиме работы. Произведение l φ – стоимость проведения горизонтальной (наклонной) вентиляционной выработки, выходящей на земную поверхность или на проветриваемую выработку, L _выр – протяженность выработки, которую целесообразно проветривать через второй выход.

Вентиляционные восстающие следует проходить примерно в середине проектной длины протяженной выработки. Необходимость в вентиляционном восстающем возникает при затруднениях в обеспечении свежим воздухом нескольких выработок, находящихся в проходке. Восстающие рекомендуется располагать ближе к месту сопряжения проводимых выработок.

Для снижения аэродинамического сопротивления вентиляционные восстающие следует оборудовать вентиляционным отделением с поперечным сечением, обеспечивающим пропуск исходящей струи со скоростью не более 6 м/с.

Вентилятор для выдачи исходящей струи по восстающему целесообразнее устанавливать в вентиляционной перемычке; если необходимо, то с дверью в выработке под восстающим. Вентилятор, устанавливаемый под восстающим, не должен препятствовать выдаче исходящей струи из выработок, находящихся в проходке, и предотвращать опрокидывание исходящей струи по восстающему под действием естественной тяги.

Подача вентилятора, устанавливаемого на вентиляционном восстающем для проветривания подземных выработок, определяется по формуле

,

где φ _з–коэффициент запаса, учитывающий утечки воздуха вентиляционной установки; Σ Q _заб–сумма расходов воздуха, обеспечивающая одновременное проветривание нескольких рабочих зон, м³/с; 0,7 – коэффициент, учитывающий недопустимость подачи в тупиковые выработки более 70% воздуха основной свежей струи, поступающей к восстающему.