Раздел «Сооружение горных выработок»
Лекция 29. Проветривание при проведении горных выработок.Состав атмосферного и шахтного воздуха. Способы проветривания забоев подготовительных выработок.
Особенности проветривания при проведении капитальныхи подготовительных выработок состоят в том, что большинство из них имеет тупиковые забои и при этом подача в забой свежей струи воздуха, и выдача исходящей происходят по одной и той же выработке.
Для подведения к забою свежего воздуха выработка может быть разделена перегородкой, кроме того, воздух может подаваться по параллельным выработкам, вентиляционным выработкам и буровым скважинам.
Тяга воздуха может создаваться вентиляторами главного проветривания или вентиляторами местного проветривания, в некоторых случаях может быть использована общешахтная депрессия.
От правильной организации проветривания зависят не только состояние атмосферы в забое и безопасность работ, но также и производительность труда и скорость проходки. Чаще всего для подачи в забой свежего воздуха или удаление исходящей струи используются вентиляционные трубы.
При проветривании вентиляторами свежий воздух может подаваться по трубам, а исходящая струя выходить по выработке или наоборот. Различают нагнетательный, всасывающий и комбинированный способы проветривания.
Выбор того или иного способа определяется условиями проведения выработок, их поперечным сечением, длиной, величиной газовыделения и т.п.
а)
б) 
Рис. 1. Способы проветривания выработки: а)всасывающий; б) нагнетательный
Расчет вентиляции тупиковой выработки включает выбор способа вентиляции, определение необходимой подачи свежего воздуха в забой, выбор вентиляционного трубопровода и расчет его аэродинамических параметров, выбор вентилятора и определение необходимого числа вентиляторов.
Способ проветривания выбирается с учетом горно-геологических условий проходки, длины выработки, площади ее поперечного сечения и в строгом соответствии с требованиями Правил безопасности. Например, если выработка относится к опасным по взрывам газа или пыли, то в соответствии с ПБ допускается применение только нагнетательного способа проветривания. В негазовых горизонтальных выработках этот способ рекомендован при их длине до 300 м, а в более длинных выработках применяется комбинированный способ проветривания.
Определение подачи свежего воздуха в забой. Необходимая подача свежего воздуха в забой выработки рассчитывается по углекислому газу, ядовитым и взрывоопасным газам, газам от взрывных работ, вредным компонентам выхлопных газов от применяемого оборудования с двигателями внутреннего сгорания, по пыли и наибольшему числу одновременно работающих в выработке людей.
Подача воздуха (м3/мин) для разжижения вредных газов, выделяющихся в выработке, определяется по формуле
где: Qг — фактическое выделение газа в выработке, м3/мин;
Сн — предельно допустимая по ПБ концентрация газа в воздухе проводимой выработки, %; СО — содержание газа в свежей струе, поступающей в данную выработку, %.
Фактическое выделение газа Qг (м3/мин) можно определить путем замера в выработке расхода Qисх воздуха и процентного содержания газа в исходящей из выработки струе Сиcх:
При расчете подачи воздуха по условию разжижения и выноса газов, образующихся при взрывных работах, выбор расчетной формулы обусловлен применяемым способом проветривания.
С этой целью можно воспользоваться, например, формулами В. Н. Воронина:
при нагнетательном способе проветривания выработок, проходимых по сухим породам,
при нагнетательном способе проветривания при проходке но обводненным породам (формула В. Н. Воронина с поправкой ВНИИОМШС на обводненность)
при всасывающем способе проветривания выработки
при комбинированном способе проветривания:
а) расход воздуха у забоя нагнетательным вентилятором
б) расход воздуха у забоя всасывающим вентилятором:
— при наличии вентиляционной перемычки: Qз.вc = 1,15Qз.вc
— при отсутствии вентиляционной перемычки: Qз.вc=1,ЗQз.вc
где: t — продолжительность проветривания, мин (в соответствии с ПБ t≤30 мин);
А — масса одновременно взрываемого в забое ВВ, кг;
S — площадь поперечного сечения выработки в свету, м2;
L — длина проветриваемой выработки, м;
bф — фактическая газовость, ВВ, т. е. объем условной окиси углерода, выделяемый при взрыве 1 кг ВВ, л/кг (при взрывании по породе принимается равной 40 л/кг, по углю — 100 л/кг);
ψ — коэффициент обводненности выработки (ψ=0,8 — для слабообводненных пород; ψ=0,6 — для влажных выработок; ψ=0,3 — для выработок, проходимых по водоносным породам или с применением водяных завес);
kу — коэффициент утечек воздуха через неплотности в трубопроводе;
lз.о — длина зоны отброса газов;
lп — расстояние от забоя до вентиляционной перемычки.
Если при проходке выработки применяется оборудование с дизельным приводом, то расчет подачи воздуха (м3/мин) выполняется по формуле
где: qд.в.с — норма подачи воздуха на 1 кВт мощности (действующая норма составляет 7 м3/кВт);
N — суммарная мощность дизельных двигателей, работающих в выработке, кВт.
Вопросы для самоконтроля:
1. Особенности проветривания горных выработок.
2. Способы проветривания горных выработок, условия применения.
3. От чего зависит и на что влияет количество воздуха, подаваемого в забой горной выработки?
Внимательно ознакомьтесь с лекцией, основные понятия и определения законспектируйте, ответьте письменно на вопросы самоконтроля, отсканируйте или сфотографируйте ответы и пришлите преподавателю ( https://vk.com/id417595293 )
Информационное обеспечение:
Основные источники:
1. Заплавский Г. А, Лесных В. А. Горные работы, проведение и крепление горных выработок. – М.: Недра, 1986.
2. Мельников Н. И. Проведение и крепление горных выработок. – М.: Недра,
1988.
3. Правила технической эксплуатации угольных шахт. – Минуглепром. М.:,
2010.
4. Единые правила безопасности при взрывных работах. выпуск 2, Москва,
НТЦ «Промышленная безопасность», 2005.
5. Правила безопасности в угольных шахтах, Москва, НТЦ «Промышленная
безопасность», 2008.
Дополнительные источники:
1. Килячков А. П. Горное дело. – М.: Недра, 1988.
2. Оборудование для очистных и проходческих работ (каталог). – М.; ЦНИЭИ уголь, 1986.
3. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. – М.: Пресса, 1994.
4. Унифицированные типовые сечения горных выработок. – М.: Недра, 1971, том 1.
Сетевые ресурсы:
1. https://www.mining-enc.ru/rubrics/gornoe-delo/
2. https://miningwiki.ru/wiki/Заглавная_страница
3. https://industry-portal24.ru