Проветривание выемочных участков

Утечки воздуха

Одной из особенностей проветривания подземных выработок является наличие утечек воздуха, по пути его движения от устьев воздухоподающих стволов до основных объектов проветривания шахты – очистных и подготовительных забоев. Утечки (подсосы) воздуха происходят через выработанные пространства, возникающие после выемки полезного ископаемого, бутовые полосы, целики, вентиляционные сооружения, герметизирующие устройства. Утечки воздуха, чаще всего, оказывают негативное воздействие на вентиляцию отдельных выработок, выемочных полей и шахты в целом. Для их компенсации необходимо увеличивать подачу воздуха в шахту – увеличивать затраты на проветривание шахты.

Просачивание воздуха через целики полезного ископаемого и выработанные пространства, с остатками полезного ископаемого, может привести к возникновению эндогенного пожара.

Все утечки воздуха можно разделить на две основные группы: поверхностные (внешние) и подземные (внутренние). Поверхностные утечки (подсосы) воздуха происходят через неплотности надшахтных зданий и сооружений, вентиляционных каналов, ляды вентиляционных установок, через перекрытия и перемычки в устьях стволов, шурфов и др. Суммарная величина поверхностных утечек (подсосов) воздуха определяется как разность между подачей вентилятора (вентиляторов) главного проветривания и количеством воздуха, поступающего в шахту.

Подземные (внутренние) утечки воздуха происходят через вентиляционные сооружения, погашенные выработки, выработанные пространства, нарушенные целики. Их можно разделить на местные и распределенные. К местным утечкам относятся утечки через вентиляционные сооружения и отдельные погашенные (погашаемые) выработки, которые связывали между собой выработки с поступающим и исходящим потоками воздуха, в каких то, определенных, местах вентиляционной струи. К распределенным утечкам относятся утечки через выработанные пространства. Эти утечки распределены по длине выработки, примыкающей к выработанному пространству или нарушенным целикам.

Понятие выемочного участка, с точки зрения вентиляции шахты, означает определенную систему горных выработок, включающую очистной забой (лава), откаточные (конвейерные) и вентиляционные выработки и выработанное пространство. Очистные забои являются основными объектами проветривания шахты и, именно в них, наиболее интенсивно происходят процессы газопылевыделения. Основная задача шахтной вентиляции – подать в горные выработки такой расход воздуха, при котором обеспечивается нормальная физиологическая деятельность людей, разбавление и вынос вредных газов и пыли.

Эффективность проветривания очистных выработок, в большой степени, зависит от схемы вентиляции выемочного участка. С учетом порядка отработки части выемочного поля (прямая, обратная), различают четыре основных вида схем выемочных участков. Первая – U-образная схема (рис.9).

а. б.

Рис. 9 U - образная схема проветривания: а – прямой порядок отработки; б – обратный порядок отработки.

Основным недостатком схемы (а) являются большие утечки воздуха через выработанное пространство, а в схеме (б) – опасность формирования повышенных концентраций метана. В этих схемах происходит последовательное разбавление вредностей (опасные газы, пыль), т.е. движущийся воздух последовательно поступает во все выработки выемочного участка, где эти вредности выделяются (откаточный штрек, лава, вентиляционный штрек). Такие схемы вентиляции называют, также, возвратноточными, т.к. исходящая струя воздуха из очистного забоя, движется в направлении, противоположном поступающей.

Остальные схемы вентиляции Z, V и H- образные (рис. 10,11,12) можно отнести к прямоточным – исходящая струя воздуха из очистного забоя движется в том же направлении, что и поступающая. В Z- образных схемах, также происходит последовательное разбавление вредностей. В схемах V и H- образных предусмотрено обособленное разбавление вредностей. Эта обособленность проявляется в том, что откаточный и вентиляционный штреки проветриваются независимо. Кроме того, воздух, поступающий по вентиляционному штреку, позволяет дополнительно разбавлять вредности на выходе из очистного забоя.

а. б.

Рис. 10 Z- образная схема проветривания: а – прямой порядок отработки;

б – обратный порядок отработки.

а. б.

Рис. 11 V- образная схема проветривания: а – прямой порядок отработки;

б – обратный порядок отработки.

а. б.

Рис.12 Н- образная схема проветривания: а – прямой порядок отработки;

б – обратный порядок отработки.

Общее количество вариантов основных схем, которые учитывают конкретные горно-технические условия угольного бассейна, шахты или отдельного угольного пласта, составляет более 50. Особенности их применения рассматриваются в «Руководстве по проектированию вентиляции угольных шахт».

Дата добавления: 2014-01-20