Способы и схемы проветривания очистных блоков

Из курса «Аэрология горных предприятий» известно, что существуют три способа проветривания рудников: всасывающий, нагнетательный, комбинированный (нагнетательно-всасывающий). Наиболее широко распространен всасывающий способ проветривания. На угольных шахтах, опасных по газу, такой способ проветривания предусматривался правилами безопасности. Основанием для этого являлось опасение, что в случае остановки нагнетательного вентилятора усилится газовыделение из выработанного пространства. Однако практика проветривания шахт не подтвердила это опасение, поэтому это требование отменено.

Схема проветривания рудника — это определенный порядок расположения горных выработок, служащих для подвода свежего и отвода загрязненного воздуха. Составить схему проветривания — значит на плане горных работ указать пути и направление движения воздуха по горным выработкам, а также места установки всех вентиляционных сооружений, вентиляторов местного проветривания, а также вспомогательных вентиляторов. Все применяемые на рудниках схемы проветривания по расположению воздухоподающих и вентиляционных выработок могут быть разделены на центральные, фланговые и комбинированные. Схема проветривания является весьма важной частью проекта вентиляции рудника. Она должна обеспечить безопасность ведения горных работ, надежность и экономичность проветривания всего рудника. Поэтому при составлении схемы проветривания следует руководствоваться следующими указаниями.

В схеме проветривания должно быть предусмотрено создание вентиляционного горизонта для сбора и отвода к вентиляционному стволу загрязненного воздуха. Если создание такого горизонта затруднительно (система слоевого обрушения), то следует избегать схем, при которых загрязненный воздух, омыв забой первого блока, поступает на откаточный штрек, а затем в следующий блок. В этом случае воздух лучше отводить на специальный вентиляционный штрек, расположенный на том же горизонте, что и откаточный, или несколько выше его. Удаление воздуха через завалы и обрушения запрещается.

Отдельные блоки должны иметь независимое друг от друга проветривание. В отдельных случаях допускается последовательное проветривание не более двух блоков при условии, что исходящая струя из первого блока подсвежается или очищается (водяные заслоны или туманы) от взвешенной пыли.

Следует избегать схем, требующих большого количества вентиляционных дверей и воздушных мостов (кроссингов).

Для уменьшения депрессии желательно разделять воздух на отдельные струи, но так, чтобы депрессия этих струй, во избежание непроизводительной потери энергии в вентиляционных окнах, была по возможности одинаковой.

Каждый рудник должен иметь по крайней мере две выработки, выходящие на поверхность, для свежей и исходящей струи; если таких выходов на поверхность будет больше двух, желательно все их использовать для подачи или удаления воздуха.

Решающим фактором при выборе того или иного расположения вентиляционного ствола является в ряде случаев срок ввода рудника в эксплуатацию. При центральном расположении стволов к очистным работам можно приступить сразу же после соединения обоих стволов сбойкой и установления сквозного проветривания; при фланговой схеме необходимо пройти не только стволы, но также и соединяющие их штреки, на что может потребоваться много времени. С переходом на скоростные методы проходки этот недостаток фланговой схемы отпадает.

При выборе местоположения стволов следует:

1) не располагать воздухоподающий ствол вблизи обогатительной фабрики, а также около таких стволов пустой породы, которые могут загораться и выделять газы;

чтобы ствол, служащий для спуска рабочих, находился ближе к рабочему поселку;

устья воздухоподающих стволов располагать в местах, удобных для постройки калориферных установок.

Схема проветривания очистных блоков. При выборе схемы проветривания очистных блоков следует руководствоваться основными положениями:

• — максимальной безопасностью работ;
• — надежностью, т. е, постоянством принятого направления движения воздуха;
• — экономичностью, т. е. чтобы затраты на осуществление проветривания были минимальными.

Схема проветривания очистных блоков должна быть составлена так, чтобы обеспечивалось поступление достаточного количества воздуха на все рабочие места блока; исключалось подведение свежего воздуха к действующим забоям блока, а также удаление воздуха из них через завалы и обрушения; достигались минимальные размеры утечек воздуха; обеспечивалось хорошее оперативное регулирование воздуха между выработками блока; предусматривалась специальная выработка для сбора и отвода загрязненного воздуха из блока. На рудниках ввиду большого разнообразия применяемых систем' разработки схемы проветривания очистных блоков характеризуются также большим многообразием. Рассмотрим некоторые из них.

1. Схема проветривания блока при системе разработки с распорпроветривания очистного забоя хорошие.

Рис. 13.1. Схема проветривания при разработке маломощных крутопадающих жил.

Схема проветривания очистных забоев при слоевой системе разработки одна из наиболее неблагоприятных в отношении проветривания очистных выработок. Наличие только одного рудного восстающего при этой системе не позволяет осуществить проветривание очистных забоев сквозной струей воздуха за счет главного вентилятора, и приходится подавать воздух на слой при помощи труб и вентиляторов частичного проветривания; омыв очистные забои, воздух опускается на откаточный горизонт и снова поступает на следующий блок.

Проветривание очистных забоев сквозной струей, создаваемой за счет дополнительно пройденных выработок, может быть обеспечено по схеме Криворожского НИГРИ (рис. 13.2). Посередине каждого блока проводится орт 1, а из последнего два восстающих — один рудный 2 у висячего бока и полевой в лежачем боку; по контакту с лежачим и висячим боками проводятся через три слоя слоевые штреки 3 и 3', соединяемые в центре блока слоевым ортом 4.

Рис. 12.2. Схема проветривания очистных выработок, предложенная Криворожским НИГРИ Свежая струя из полевого штрека по орту 1 и восстающему 2 доходит до слоевого штрека 3, где разделяется на две струи, каждая из которых по дучкам 5 поднимается в рабочие заходки, омывает их и по рудоспускным дучкам 6 опускается на аккумулирующий штрек 3' и по нему поступает в восстающий 2' и далее в верхний вентиляционный штрек (не показанный на рисунке). Особенность этой схемы — наличие полевого восстающего, обеспечивающего беспрепятственный выход воздуха из рабочих слоев на вентиляционный горизонт.

• 3. Схема проветривания блока при системе подэтажного обрушения. Условия проветривания при этом более легкие, чем при слоевой системе. Однако при отсутствии полевых штреков и восстающих без помощи вентиляторов местного проветривания обойтись трудно; они могут устанавливаться как на откаточном горизонте, так и на подэтажных штреках.
• 4. Схема проветривания блока при системе разработки подэтажными штреками (рис. 12.3). Условия проветривания при этой системе значительно лучше, чем при слоевом и подэтажном обрушении. Воздух из откаточного штрека поднимается по одному из восстающих и выходит по самому верхнему подэтажному штреку, расположенному с противоположной стороны камеры. Горизонт скреперования проветривается воздухом, поступающим на этот горизонт по рудоспускам.

Рис. 12.3. Схема проветривания очистных выработок при системе разработки подэтажными штреками и двусторонней выемке блока Схема проветривания блоков при системах разработки с массовым обрушением руды и пород. Рассмотрим несколько наиболее типичных схем проветривания, применяемых в зарубежной и отечественной практике при указанных системах разработки блоков.

На рис. 12.4 показана схема проветривания блока, отрабатываемая системой этажного принудительного обрушения. Свежий воздух из полевого откаточного штрека 1 лежачего бока подается в орт-заезд 2, отсюда через рудосвалочные отверстия полков поднимается на горизонт скреперования. Омыв штреки скреперования 6, загрязненный воздух по вентиляционным трубам 5 сечением 0,5 Ч 0,5 м, забетонированным в восстающих каждого штрека, опускается на вентиляционный орт 3 сечением 1,5 Ч 2, пройденный ниже уровня горизонта скреперования и обслуживающий два блока. Далее воздух поступает на сборочный вентиляционный штрек 4, по которому движется к вентиляционному стволу.

Рис. 12.4. Схема проветривания выработок блока при системе этажного принудительного обрушения Для распределения свежего воздуха по штрекам скреперования применяют бетонные перемычки с регулирующими устройствами, которые устанавливают в устье каждого штрека скреперования, а также регулирующие устройства в устье каждого вентиляционного восстающего, пройденного в тупике штреков скреперования.

На Лениногорском руднике применяют схему проветривания блока, приведенную на рис. 12.5.

При этой схеме свежий воздух поступает по вентиляционной сбойке на лебедочный штрек 2, омывает рабочие места скреперистов и выходит через скреперные орты 3 на сборный вентиляционный штрек 4, пройденный на 2—3 м выше скреперных ортов. Из этих ортов загрязненный воздух уходит по вентиляционному восстающему 5 на вентиляционный горизонт рудника. Распределение воздуха по скреперным ортам осуществляется металлическими лядами, которые заделываются в бетонный проем над вентиляционными дучками 6. Ляды устойчивы, так как не получают прямого воздушного удара при взрывании зарядов ВВ.

Рис. 12.5. Схема проветривания блока, применяемая на Лениногорском руднике.