Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство тоннелей и метрополитенов Минимаркер Вентиляция глухих выработок

Вентиляция глухих выработок

Страница 3 из 6

Поступающий в подземные выработки состав воздуха под влиянием окружающей среды и проходческих работ существенно изменяется. Для обеспечения нормальных условий труда в воздухе подземных выработок должно содержаться (по объему) не менее 20% кислорода, не более 0,5% углекислого газа. Серьезную опасность представляет выделение метана при концентрации от 0,5 до 2% и выше, образующего с воздухом взрывоопасную смесь.

Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе, содержащей более 70% свободной SiO2, составляет 1 мг/м3, а пыли из цемента, глин, минералов и смесей, не содержащих свободной SiO2,– 6 мг/м3.

Воздух в рабочей зоне должен иметь температуру не выше +25°С и не ниже +2°С. Допуск рабочих в забой после производства взрывных работ разрешается по истечении времени, указанного в паспорте буровзрывных работ, но не ранее, чем через 15 минут. При этом содержание ядовитых газов не должно превышать 0,008% по объему при пересчете на условную окись углерода.

Климатические условия в горных выработках улучшаются проветриванием выработок, подогревом или охлаждением подаваемого воздуха.

Проветривание стволов шахт

При проходке стволов шахт применяют искусственное проветривание с использованием вентилятора и трубопровода, опущенного в ствол. Для предотвращения возможного засасывания отработанного воздуха, выходящего из ствола, вентилятор устанавливают на расстоянии не менее 15 м от его устья.

Возможны три схемы проветривания стволов: нагнетательная, всасывающая и комбинированная. При нагнетательной схеме (рис. 7.7, а) воздушная струя, выходящая из трубы, смешивается с продуктами взрыва и разжижает их. Образующиеся при взрыве газы отбрасываются вверх, это способствует лучшему их смешению с исходящей струей потока.

При всасывающей схеме нельзя обеспечить эффективное проветривание ствола после взрывов, так как образовавшиеся при взрыве газы, поднимаясь, быстро распространяются по стволу, а зона их засасывания по трубопроводу составляет 1–1,5 м.

Схемы проветривания стволов шахт

Рис. 7.7 – Схемы проветривания стволов шахт

При комбинированной схеме проветривания (рис. 7.7, б) устанавливают один вентилятор со ставом труб для нагнетания свежего воздуха в забой, а другой вентилятор со ставом труб – для всасывания из призабойного пространства воздуха, загрязненного вредными газами. Производительность всасывающего вентилятора принимается на 10–20% больше нагнетательного.

Обычно применяют нагнетательную схему проветривания. При этом обеспечивается усиленное удаление вредных газов. Эта схема проще и экономичнее других.

Оборудование для вентиляции обычно состоит из одного вентилятора; в стволах большой глубины устанавливают два вентилятора – основной для проветривания после взрыва и вспомогательный для поддержания в забое нормальных санитарных условий. Применяют один став труб, который располагают у стенки ствола вблизи от подъемных отделений для удобства его осмотра и ремонта. Конец става труб пропускают ниже полков, размещенных в стволе.

Основным типом вентилятора для проветривания шахтных стволов в период их проходки является центробежный вентилятор ВЦ-7 и др. Осевые вентиляторы применяют только для неглубоких стволов, а также во всех стволах в начальный период проходки. Такими вентиляторами являются ВМ-3м, ВМ-4м, «Проходка-500-2м» и др.

Проветривание тоннельных выработок

Тоннельные выработки проходят, как правило, глухими забоями. Все подземные выработки должны быть обеспечены искусственной вентиляцией для поддержания в них нормального состава воздуха. В отдельных случаях допускается естественное проветривание выработок при согласовании с горнотехнической и санитарной инспекциями.

Искусственная вентиляция должна обеспечить непрерывный воздухообмен между выработкой и атмосферой.

По аналогии с проветриванием шахтных стволов существуют три схемы проветривания тупиковых тоннельных выработок: нагнетательная (приточное проветривание), всасывающая (вытяжное проветривание) и комбинированная (приточно-вы-тяжное проветривание).

При приточном проветривании (рис. 7.8, а), чистый воздух от главной вентиляционной установки (1) (монтируемой у портала или на поверхности у ствола шахты) подается под давлением по трубопроводу (2) к забою (3), а загрязненный направляется к выходу по выработке. В этом случае призабойное пространство быстро очищается от вредных газов, но загрязняет воздух всей выработки.

Схемы проветривания горных выработок

Рис. 7.8 – Схемы проветривания горных выработок

При вытяжном проветривании (рис. 7.8, б) свежий воздух поступает к забою по всей выработке, а загрязненный по трубопроводу (2) удаляется благодаря разрежению, создаваемому всасывающим вентилятором (1), расположенным у портала или скважины, пробуренной с поверхности (или у оголовка ствола шахты на поверхности земли). В этом случае газы засасываются из забоя, но по пути к забою в выработке свежий воздух загрязняется, увлажняется, нагревается и поступает в забой неполноценным. Для ускорения очищения глухого забоя от газов взрыва в призабойном пространстве устанавливают вентилятор местного проветривания (4).

При приточно-вытяжном проветривании (рис. 7.8, в) вентиляционная установка (7) нагнетает по трубопроводу (6) свежий воздух в забой, а вентиляционная установка (1) по трубопроводу (2) всасывает загрязненный воздух. Для ограничения длины зоны распространения по выработке вредных газов призабойное пространство отделяется гибкой перемычкой (5) или водной завесой. Производительность вытяжного вентилятора принимается на 10–15% больше, чем нагнетательного вентилятора.

Правилами техники безопасности предусмотрено в подземных выработках при проходке и монтаже оборудования применение приточно-вытяжной вентиляции. Свежий воздух поступает через порталы, стволы шахт и подходные штольни. При большой длине участка, проходимого одним забоем, и неглубоком заложении тоннеля целесообразно бурение вентиляционных скважин, что позволяет значительно сократить длину трубопроводов.

Вентиляция нескольких одновременно работающих забоев в тоннелях большой протяженности наиболее просто обеспечивается при наличии боковой параллельной штольни. Свежий воздух при этом поступает через готовый тоннель или направляющую штольню, а загрязненный удаляется через параллельную штольню.

В настоящее время изготавливают в основном регулируемые вентиляторы, что позволяет уменьшить их напор в начальной стадии проведения выработки с целью экономии энергии.

Вентилятор в комплекте с приводом, пусковой аппаратурой, вспомогательным оборудованием по управлению воздушным потоком и воздуховодами составляет вентиляционную установку. В тоннелестроении применяют следующие вентиляционные установки: главного проветривания (ГВУ), которые располагаются на поверхности у порталов или стволов шахт; вспомогательные (ВВУ), располагаемые в горных выработках для проветривания отдельных участков; местного проветривания (ВМП), располагаемые в горных выработках для проветривания забоев.

В качестве вентиляторов главного проветривания применяют центробежные вентиляторы ЦА-76 №8, Ц4-76 №10, ВЦ; в качестве вспомогательных–осевые вентиляторы местного проветривания ВМ-5М, ВМ-6М.

Для вентиляции подземных выработок после окончания проходческих работ используют главным образом компактные и экономичные осевые реверсивные двухступенчатые вентиляторы ВОМД-24. Для уменьшения шума применяются глушители ГШ-5 или ГШ-6, а для безопасности обслуживающего персонала перед турбиной вентилятора устанавливается ограждающая решетка.

Вентиляционные трубы

Для проветривания стволов шахт применяют металлические трубы и лишь на участках расположения подвесных полков, натяжных рам – гибкие трубы (воздуховоды).

В горизонтальных и наклонных выработках также монтируют металлические и гибкие воздуховоды, которые применяют при приточном проветривании в выработках длиной до 100 м. Наибольшее распространение имеют стальные трубы диаметром 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0 и 1,2 м с толщиной стенок 2–3 мм и длиной 3; 3,5; 4 м. Наиболее распространенный диаметр гибких труб – 0,4; 0,5; 0,6 м; их стандартная длина 5, 10 и 20 м. Трубы диаметром 0,8 и 1,0 м изготавливаются по заказу.

Гибкие вентиляционные воздуховоды в горизонтальных и наклонных выработках подвешивают к тросу, протянутому вдоль выработки, а металлические прикрепляют к элементам временной крепи или к постоянной обделке при помощи специальных подвесок.

В стволах шахт металлические трубы подвешивают на двух стальных канатах, навитых на барабаны лебедок (при наращивании труб сверху), или к крепи ствола (или к расстрелам) с помощью кронштейнов, тяг и хомутов (при наращивании труб снизу с подвесного полка).

Расчет количества воздуха для проветривания тупиковых выработок

Фактическое содержание вредных газов в воздухе определяется путем взятия проб и их химического анализа в лаборатории или специальными приборами – газоанализаторами, дающими показания непосредственно в выработке.

Потребное количество воздуха при отсутствии в забоях взрывных работ и выделения газов из окружающих грунтов принимается по числу одновременно находящихся под землей людей из расчета 6 м3/мин на 1 чел.

Подсчитанный объем воздуха должен подаваться непрерывно в течение всего рабочего времени со скоростью не менее 0,1 м/с.

Ориентированные диаметры вентиляционных труб в зависимости от количества подаваемого по ним воздуха и их длины приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1

02042014_t1


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика