 |
Проветривание горных выработок
Все современные горнорудные шахты оборудуются искусственной, т. е. принудительной вентиляцией. Количество воздуха, которое необходимо подавать в шахту, должно обеспечивать разбавление вредных веществ (газов, пыли) до концентраций, не превышающих предельно допустимые (санитарные нормы). На горнорудных шахтах применяют следующие способы проветривания: нагнетательное — нагнетание воздуха вентилятором; всасывающее — всасывание воздуха вентилятором; нагнетательно-всасывающее, или комбинированное,- всасывание и нагнетание воздуха вентиляторами в различных комбинациях; естественное — побуждение движения воздуха с помощью естественной тяги, т. е. с помощью разности давления воздуха в различных точках вентиляционной сети.
Схема вентиляции определяется в основном взаимным расположением основных воздухоподающих и воздухоотводящих выработок (стволов, шурфов и т. п.). По этому признаку выделяют следующие схемы проветривания: центральную, когда стволы для подачи и выдачи воздуха располагаются в центре шахтного поля; комбинированную, имеющую элементы центральной и диагональной схем. Способ проветривания, схема вентиляции выбираются при проектировании шахты в зависимости от конкретных горногеологических условий месторождения в пределах шахтного поля. Особое значение для создания безопасных условий труда имеет организация проветривания горных выработок в процессе их проходки.
В настоящее время проходка выработок в горнорудных шахтах осуществляется в основном буровзрывным способом. При этом в тупиковых забоях этих выработок образуются ядовитые газы и пыль, эффективное удаление которых оказывает влияние не только на безопасность работ, но и является обязательным условием обеспечения высокопроизводительного труда.
Сложность проветривания тупиковых выработок, а такими является подавляющее большинство выработок, находящихся в проходке, заключается в том, что подача свежего воздуха в забой и удаление загрязнемного из него осуществляется по одной и той же выработке. Практикой выработано три способа проветривания таких выработок.
Все эти способы обеспечивают отделение свежего воздуха, подаваемого в забой, от загрязненного, удаляемого из него. Проводимые выработки проветриваются с помощью вентиляторов местного проветривания.
При нагнетательном способе проветривания тупикового забоя вентилятор устанавливается в сквозной выработке и через вентиляционный трубопровод подает свежий воздух в забой. Загрязненный воздух при этом вытесняется из забоя и удаляется по всему сечению выработки. Чтобы исключить случаи попадания загрязненного воздуха, выходящего из проветриваемой выработки, во всасывающий диффузор вентилятора, вентилятор устанавливают в сквозной выработке на входящей струе и па расстоянии не менее 10 м от устья проветриваемой выработки.
Расстояние от конца трубопровода до забоя не должно превышать 10 м в горизонтальных выработках и 6 м в восстающих. Этот способ в обязательном порядке применяется при проветривании забоев, в которых из руды или пород выделяются взрывоопасные газы или возможно их выделение.
Через вентилятор проходит свежий, не содержащий взрывоопасных компонентов, воздух. Поэтому, если внутри вентилятора возникает искра от пробоя электроизоляции, взрыва не произойдет.
Широко применяется рассматриваемый способ и при проветривании забоев, в которых выделения взрывоопасных газов не происходит. Нагнетательный способ обеспечивает быстрое проветривание забоя непосредственно после взрыва, так как свежая струя, выходящая из трубопровода, имеет большую скорость и дальнобойность.
Однако использовать это достоинство для ускорения возобновления работ в забое нельзя из-за того, что газы, удаляемые из забоя, загрязняют воздух во всей выработке, и работу можно возобновлять только после полного ее проветривания. Всасывающий способ проветривания выработок в проходке заключается в том, что свежий воздух поступает в забой по всему сечению проветриваемой выработки, а удаление загрязненного воздуха из призабойной части осуществляется по вентиляционному трубопроводу вследствие разрежения, создаваемого вентилятором. Вентилятор при этом устанавливается в сквозной выработке на расстоянии 10 м от устья проветриваемой выработки по ходу свежей струи или непосредственно в проветриваемой выработке с выводом нагнетательной части воздуховода на сквозную выработку.
Этот способ применяют только в шахтах, не опасных по газу, так как проходящая через вентилятор газовоздушная смесь может взорваться при случайном возникновении в нем искры. Всасывающий способ менее эффективен по сравнению с нагнетательным.
Причиной этого является резкое снижение скорости движения воздуха по мере удаления от конца воздуховода. Так, на расстоянии от торца воздуховода, равном его диаметру, скорость движения составляет только 6,25 % скорости воздуха в воздуховоде, на расстоянии двух диаметров-1,1, трех — 0,7, четырех — 0,4 и десяти — 0,06 %. К недостаткам способа также относится уменьшение поступления свежего воздуха в проветриваемый забой в результате попадания воздуха в воздуховод.
К достоинству способа необходимо отнести то, что вредные примеси продуктов удаляются из призабойной зоны по воздуховоду и не загрязняют воздух в остальной части выработки, что дает возможность людям находиться в этой части выработки во время проветривания и в случае необходимости производить работы.