Меню

Вентиляционные стволы в шахтах



Вентиляционный ствол шахты

B. A. Федюкин.

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984—1991 .

Смотреть что такое «Вентиляционный ствол шахты» в других словарях:

ствол — сущ., м., употр. часто Морфология: (нет) чего? ствола, чему? стволу, (вижу) что? ствол, чем? стволом, о чём? о стволе; мн. что? стволы, (нет) чего? стволов, чему? стволам, (вижу) что? стволы, чем? стволами, о чём? о стволах 1. Стволом называют… … Толковый словарь Дмитриева

ствол — а/; м. см. тж. стволик, ствольный, стволовой, стволовый 1) Надземная, самая мощная и толстая часть дерева или кустарника, несущая на себе ветви; стебель. Ствол дерева. Белый ст … Словарь многих выражений

ствол — а; м. 1. Надземная, самая мощная и толстая часть дерева или кустарника, несущая на себе ветви; стебель. С. дерева. Белый с. берёзы. Прислониться к стволу дерева. Выдолбить лодку из ствола дерева. Капает сок из ствола берёзы. Идти в ствол (сильное … Энциклопедический словарь

вентиляційний стовбур шахти — вентиляционный ствол шахты ventilation shaft, air shaft *Ausziehschacht, Wetterschacht шахтний стовбур, призначений в осн. для провітрювання гірн. виробок (як правило, для видачі вихідного струменя повітря). Іноді використовується також для… … Гірничий енциклопедичний словник

Украинский кризис: хроника противостояния на юго-востоке в июле 2014 г — Массовые антиправительственные акции начались в юго восточных областях Украины в конце февраля 2014 года. Они явились ответом местных жителей на насильственную смену власти в стране и последовавшую за этим попытку отмены Верховной радой закона,… … Энциклопедия ньюсмейкеров

Вентиляционная шахта — Эту страницу предлагается объединить с Шахтный вентилятор. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К объединению/25 июня 20 … Википедия

Технологическая схема горнодобывающего предприятия — (a. flowsheet of a mine; н. technologisches Schema eines Bergwerk; ф. schema technologique de l entreprise miniere; и. esquema technologica de empresa minera) совокупность осн. и вспомогат. производств. процессов в сочетании с… … Геологическая энциклопедия

Рудные месторождения — (a. ore deposits, metalliferous deposits; н. Erzlagerstatten, Erzvorkommen; ф. gites metalliferes, gisements de minerais; и. yacimientos de minerales, depositos de minerales, criadero de minerales) участки земной коры, в недрах или на… … Геологическая энциклопедия

Юршор — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отред … Википедия

Шахтная разработка нефтяных месторождений — (a. oil extraction, oil mining; н. Schachtabbauverfahren, Schachtabbau der Erdollagerstatten; ф. exploitation des mines petroliferes, exploitation miniere de petrole; и. explotacion de yacimientos petroliferos por minas; beneficio de… … Геологическая энциклопедия

Источник

Схемы и способы проветривания при сооружении стволов шахт

11.1. Общие положения

Проветривание стволов осуществляют в соответствии с проектом вентиляции, являющимся частью общего оргстройпроекта.

Состав шахтного воздуха, его температура, влажность и скорость движения должны отвечать требованиям соответственно § 156, 161, 162, 164 ПБ.

Стволы (шурфы) необходимо проветривать по всей глубине в течение всего времени их сооружения. В местах возможного скопления метана — под полком, нулевой рамой, разгрузочным станком, подшкивной площадкой и в подшлюзовой камере (в башенных копрах) необходима установка автоматической контрольной аппаратуры, с помощью которой при увеличении концентрации метана свыше допустимой нормы снимается напряжение с электрооборудования.

Отставание труб от забоя ствола и параметры подогрева воздуха в зимнее время должны соответствовать требованиям § 191 ПБ.

11.2. Схемы и способы проветривания стволов при обычных и специальных способах проходки

При разрушении породы забоя с помощью буровзрывных работ. В период выемки породы и крепления устья ствола до глубины 10 м, когда ствол еще не перекрыт, проветривание осуществляется за счет естественного воздухообмена. После возведения проходческой рамы и устройства нулевой площадки проветривание ствола производится по одной из схем, представленных на рис. 11.1.

Основной схемой проветривания является нагнетание воздуха по трубопроводу, опущенному к забою ствола, за счет напора вентилятора, установленного на поверхности (рис. 11.1, а).

В стволах диаметрами от 6 до 9 м и глубиной свыше 1000 м при значительных потребностях воздуха (до 10 м3/с и более) необходимо применять комбинированную нагнетательно-всасывающую схему проветривания с двумя трубопроводами по всей глубине ствола (рис. 11.1, б) или коротким нагнетательным ставом у забоя в негазовых шахтах. В условиях газового режима размещение нагнетательной вентиляторной установки на проходческом полке возможно при использовании пневматического вентилятора с обеспечением запаса воздуха перед всасом, предусмотренным § 188 ПБ.

При наличии близко расположенных центрально-сдвоенных стволов, которые сооружают одновременно, их целесообразно проветривать сквозной струей, для чего соединить между собой сбойками желательно в местах рассечек горизонтов (рис. 11.1, в). Тупиковые участки при этом проветривают вентиляторами местного проветривания (ВМП), установленными в сбойке и нагнетающими свежий воздух по трубопроводам к забоям стволов. Во избежание рециркуляции к всасам вентиляторов, установленных в сбойке, необходимо присоединить трубопроводы, которые выводятся на свежую струю в ствол на расстояние не менее 10 м от исходящей.

Читайте также:  Проект приточно вытяжной вентиляции пример

В одиночных стволах со сложными газовыми условиями и значительными потребностями воздуха, которые не удается обеспечить вентиляционными средствами, для пропуска сквозной струн при соответствующем технико-экономическом обосновании может быть использована скважина, пробуренная параллельно стволу специально для целей вентиляции (рис. 11.1, г). Движение воздуха по стволу обеспечивается работой всасывающего вентилятора, присоединенного к устью герметично перекрытой скважины, а подача воздуха в тупиковую часть ствола (до и после его соединения со скважиной) ВМП по трубопроводу.

При проходке стволов комбайнами проветривание осуществляется по схеме «вентилятор—трубопровод», представленной на рис. 11.1, а. Организация проветривания сопряжений и ствола осуществляется по одной из схем, рекомендуемых для проветривания выработок, сооружаемых от одиночного ствола (см. подраздел 11.4).

При проходке стволов (скважин) способом реактивно-турбинного бурения проветривание участков, высвобожденных от промывочной жидкости, осуществляется по схеме рис. 11.1, а. В стволах (скважинах) малого диаметра, где разместить вентиляционные трубопроводы (обычно диаметром 1,0—1,2 м) не представляется возможным, для подачи воздуха к забою используют буровые трубы малого диаметра, смонтированные для бурения стволов. Движение воздушного потока по ставу бурильных труб обеспечивается водо-кольцевыми воздуходувками, нагнетающими воздух к забою (рис. 11.2).

Отставание буровых (вентиляционных) труб от плоскости забоя (зеркала промывочной жидкости) не должно превышать 8 и 12 м соответственно для стволов (скважин) с газовым и негазовым режимами.

Проветривание забоя ствола при работах в кессоне осуществляется за счет сжатого воздуха, поступающего в кессонную камеру от компрессорной установки. При этом последняя должна быть оборудована фильтром и влаго-маслоотделителем для очищения воздуха от вредных веществ (величина предельно допустимой концентрации акролеина не должна превышать 2 мг/м 3 ).

Отработанная струя из рабочей зоны кессона удаляется за счет избыточного давления через воздухоотводящнй клапан, который периодически открывается непосредственно в ствол. Проветривание ствола до кессонной камеры осуществляется в установленном порядке по схеме, показанной на рис. 11.1, а.

Схемы и способы проветривания при сооружении стволов с помощью замораживания и тампонажа остаются такими же, как и при обычных способах проходки (см. рис. 11.1). При этом в условиях применения замораживания пород необходимо соблюдать меры по предотвращению размораживания ствола.

Проветривание при углубке стволов осуществляется по схемам (рис. 11.3, 11.4) в зависимости от принятой организации углубочных работ. При этом ВМП размещают на поверхности у устья ствола или на свежей общешахтной струе действующей шахты, промежуточного (углубочного) горизонта. При углубке воздухоподающего ствола устье углубляемой части перекрывают герметичным полком, к нему присоединяют металлический трубопровод, который отводят за пределы поступающей вентиляционной струн.

В случаях, когда представляется возможным подойти под углубляемый ствол горными работами и в этой части ствола отсутствуют выбросоопасные пласты, предпочтение необходимо отдавать схеме углубки путем расширения передового гезенка, предварительно пройденного снизу вверх буровзрывным способом с помощью проходческого комплекса КПВ. В условиях отсутствия газа движение потока воздуха в углубляемой части ствола по этой схеме может быть нисходящим.

При производстве работ по подготовке стволов (скважин) к армированию и во время армирования должно осуществляться проветривание стволов (скважин) по всей глубине, включая зумпфовую часть. С целью пропуска сквозной струи к началу работ по армированию должна быть завершена сбойка между собой спаренных стволов или ствола со скважиной. Проветривание зумифовой части ствола (ниже сбойки) осуществляется ВМП. При заполнении зумпфа водой часть ствола до уровня зеркала воды допускается проветривать за счет естественного воздухообмена на глубину, не превышающую 10 м.

При армировании одиночных стволов проветривание осуществляется по тем же схемам, что и при проходке (см. рис. 11.1). При этом воздух необходимо подавать на всю глубину ствола, включая зумпф, в количестве, обусловленном требованием минимально допустимой скорости его движения в стволах.

В период выполнения армирования для замера газа в установленных местах по глубине ствола (в соответствии с ПБ) одновременно с вентиляцией должны действовать проходческий водоотлив и один из подъемов.

Часть ствола (зумпфа) до уровня крепления управляющих канатов с целью исключения скоплений газа ставят на мокрую консервацию (затапливают водой).

11.3. Схема проветривания башенных копров

При сооружении стволов с башенных копров по газоносным трещиноватым породам рекомендуется схема проветривания, показанная на рис. 11.5. Для этого помимо основной вентиляционной установки используют еще две. Вентилятор с коробами, размещенными ниже нулевой отметки (прорези в коробах направлены к оси ствола), создаст воздушную завесу, которая разрушает поток воздуха, поднимающийся из забоя. Вентилятор 6 через короба, размещенные ниже воздушной завесы (щелевые отверстия также направлены к оси ствола), отсасывает воздух, подаваемый вентиляторами 1 и 3 за пределы башенного копра. Подача вентилятора в должна иметь резерв в размере 10—15% от суммарной подачи вентиляторов 1 и 3. Чтобы исключить опасность скопления у проходческого оборудования метана, проникшего в здание башенного копра через воздушную завесу, их электроприводы закрывают кожухами, к которым присоединяют вентиляторы, установленные в проемах наружных стен копра. Выбор этих вентиляторов производят из расчета 10-кратного воздухообмена под кожухом. Кроме того, из нодшлюзовой камеры копра воздух должен отсасываться постоянно работающим вентилятором.

Читайте также:  Инструкция установки вытяжки гефест

11.4. Схемы проветривания выработок, сооружаемых от одиночного ствола

При одновременной проходке от одиночного ствола нескольких забоев (приствольных камер, рассечек горизонтов и др.) проветривание может осуществляться за счет диффузии на расстояние 6 и 10 м от ствола соответственно в газовых и негазовых условиях. При большей протяженности выработок, но при отсутствии газа допускается проветривание нескольких забоев с помощью одного вентилятора и разветвленного трубопровода. В качестве вспомогательных средств вентиляции согласно § 186 ПБ в этих выработках допускается применение эжекторов.

При пересечении стволов газоносных и опасных по внезапным выбросам пластов для каждой тупиковой выработки необходимо предусматривать самостоятельные вентиляторные установки, так как подача воздуха в несколько забоев по трубопроводу с ответвлениями ненадежна и запрещена правилами безопасности.

В условиях, когда размещение нескольких вентиляционных ставов ограничено сечением ствола, рекомендуются схемы проветривания с использованием воздухосборника (коллектора воздуха). В этом качестве может быть использован один из тупиковых забоев у ствола или сварная емкость, расположенная на призабойном полке (рис. 11.6). Подача воздуха в коллектор осуществляется поверхностным вентилятором, обеспечивающим ранее проветривание ствола. Призабойные вентиляторы, присоединенные к воздухосборникам, нагнетают воздух в тупиковые забои по коротким гибким трубопроводам. Рециркуляция при организации проветривания по этой схеме устраняется запасом воздуха в коллекторе. Согласно ПБ суммарная подача вентиляторов, забирающих воздух из воздухосборника, не должна превышать 70 % его расхода.

11.5. Схемы проветривания стволов при их проходке снизу вверх

Проветривание стволов при их проходке снизу вверх с помощью монорельсового оборудования (комплексы КПВ-4, КПВ-2 и КПН-4) должно соответствовать требованиям § 272 Единых правил безопасности при взрывных работах. При проходке по негазоносным пластам вентиляцию организуют по принципу местного проветривания, а на пластах, опасных по газу,— с предварительно пробуренными скважинами, обеспечивающими пропуск воздуха за счет общешахтной депрессии. Проветривание с использованием ВМП (без бурения скважин) допускается при выемке с помощью средств беспламенного взрывания.

11.6. Расчет вентиляционных параметров

Расчет расхода воздуха для проветривания ствола согласно существующим требованиям определяется по минимальной скорости движения воздуха (§ 161 ПБ), по удалению ядовитых газов ВВ. по метановыделению, по разбавлению вредных веществ при сварочных работах, по наибольшему числу людей и минимальной скорости воздуха в призабойном пространстве ствола с учетом температуры. За окончательный принимают наибольший результат.

При глубине ствола более 300 м расчеты необходимо производить поэтапно для 300, 600, 900 м и так далее, включая проектную величину, что позволит в начальный период проходки использовать менее мощные вентиляторы.

Диаметр трубопровода принимают в зависимости от расхода воздуха и глубины свода. Для расчета вентиляционных параметров диаметр трубопровода ориентировочно может быть принят по табл. 11.1, в процессе проектирования его величина уточняется.

Одним из аэродинамических показателей вентиляционного трубопровода является аэродинамическое сопротивление.

При проветривании ствола сквозной струей по схеме, показанной на рис. 11.1, в, г, аэродинамическое сопротивление вентиляционной сети состоит из суммы аэродинамических сопротивлений соответственно вентиляторной установки, вентиляционного канала, участка ствола со свежей сквозной струей, вентиляционной сбойкой, участка ствола с исходящей сквозной струей воздуха, нулевой рамы ствола с исходящей струей. Расчет сопротивления указанных участков необходимо производить по формулам, рекомендуемым во Временной инструкции по проектированию вентиляции при проходке и углубке стволов.

Подача вентилятора, работающего на трубопровод,

где kут.тр — коэффициент утечек трубопровода; Qтр — расход воздуха на выходе трубопровода, м 3 /с.

Давление вентилятора при работе на жесткий (стальной) трубопровод

где Rтр — сопротивление трубопровода.

При расчетах необходимо учитывать влияние на Qв и Hв сопротивления фасонных частей (поворотных колен, разветвлений и т. д.) и телескопического звена, перемещающегося но длине 60—70 м внутри трубопровода у забоя. На этом участке должны быть учтены и повышенные утечки воздуха.

Аэродинамическое сопротивление фасонных частей трубопровода принимают по нормативным данным. Потери воздуха и напора на участке телескопического звена следует принимать в размере 5 % от Qтр и hв.

11.7. Вентиляционные средства для проветривания шахтных стволов

Для проветривания стволов могут применяться осевые и центробежные вентиляторы местного и главного проветривания.

В стволах диаметрами до 7 м в начальный период проходки, когда требуется подача до 7 м 3 /с воздуха, необходимо применять осевые вентиляторы ВМ-6. С ростом глубины стволов и увеличением расхода воздуха до 13 м 3 /с целесообразно использовать высоконапорные центробежные вентиляторы ВМЦ-6, ВМЦ-8 и ВМЦГ-7, напор которых соответственно достигает 700; 800 и 1200 даПа.

В глубоких стволах диаметром 7—9 м и при расходах воздуха до 20 м 3 /с и более должны применяться высокопроизводительные, обладающие большим напором вентиляторы ВМ-12, ВЦ-9, ВЦП-16, ВШЦ-16 и ВЦ-11.

Читайте также:  Перестал работать вентилятор печки ваз 2109 карбюратор

Специально предназначенный для проветривания стволов вентилятор ВЦП-16 обладает подачей до 44,5 м 3 /с и давлением до 920 даПа. С помощью этих вентиляторов обеспечивается проветривание стволов глубиной до 1400 м и диаметром 8 м и более.

Вентилятор ВЦП-16 может работать в режимах 975 и 1470 с -1 . Для работы при частоте вращения 1470 с -1 двигатель должен быть мощностью обязательно не менее 250 кВт (даже в случаях меньшей ее потребности), вентилятор же отбалансирован в собственных подшипниках.

Для глубоких стволов предназначены вентиляторы ВЦ-9.

В стволах меньшей глубины, но со значительной газообильностью применяют центробежные вентиляторы ВЦ-11, ВШЦ-16 и осевые — ВМ-12, когда необходимы расходы воздуха до 20—40 м 3 /с при относительно малом давлении — до 340 даПа.

Техническая и аэродинамическая характеристики вентиляторов, рекомендуемых для проветривания стволов, приведены ниже.

При проходке стволов бурением и использовании для подачи воздуха бурильных труб вместо вентиляторов необходимо использовать водокольцевые воздуходувки ВК-25, ГРМК-4 и ВК-50.

При проходке и углубке стволов с газовым режимом вентиляторная установка должна состоять из рабочего и резервного вентиляторов одного типоразмера с одинаковыми двигателями к каждому из них. Вентиляторную установку необходимо размещать не ближе 20 м от устья ствола в соответствии с требованиями § 191 ПБ.

При проходке и углубке стволов с негазовым режимом вентиляторная установка может состоять только из рабочего вентилятора с двумя двигателями, одни из которых резервный. Размещение вентиляторов в этом случае допускается на расстоянии 15 м от устья ствола.

Вентиляторная установка для проветривания стволов должна быть оборудована реверсивным устройством, необходимым для перехода от работы в режиме нагнетания к режиму всасывания в аварийных ситуациях.

Проектирование электрической части вентиляторной установки необходимо осуществлять по II категории бесперебойности электроснабжения в соответствии с действующей инструкцией.

Электроснабжение вентиляторной установки необходимо осуществлять от отдельного силового трансформатора, имеющего глухозаземленную или изолированную нейтраль, но в последнем случае должен обеспечиваться контроль изоляции.

В стволах основным типом вентиляционных труб являются жесткие стальные диаметром от 0,5 до 1,2 м. Длина звеньев 4 или 6 м, исходя из расстояния между расстрелами.

В стволах глубиной до 300 м (при скоростных проходках до 800 м), как и на участках 40—50 м у забоя, допускается применение гибких труб. Из выпускаемых труб этого типа в стволах целесообразно применять диаметр не менее 0,6 м, а также 0,8 и 1,2 м. По согласованию с изготовителем длина звеньев гибких труб может быть увеличена до 40 м и более.

Снижение воздухопроницаемости достигается уплотнением стыков. При глубине стволов до 800 м и нормативных скоростях проходки допускается применение промасленного картона или пенькового каната (коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемости kуд.ст = 0,003). При большей глубине ствола, а также при скоростных проходках (независимо от глубины) необходимо применять резиновые прокладки kуд.ст = 0,0006) или резиновые прокладки с дополнительным уплотнением пеньковым жгутом, пропитанным кабельной мастикой (kуд.ст = 0,0004), или с обмазкой синтетической мастикой (kуд.ст = 0,0002).

Применяющиеся в настоящее время для проветривания стволов металлические и (реже) гибкие вентиляционные трубы не отвечают целому ряду современных технико-экономических требований.

В ФРГ, Франции, Канаде и других зарубежных странах в последние годы получают распространение в шахтной вентиляции жесткие облегченные трубы из полимерных материалов, обладающие технико-экономическими преимуществами.

Практика применения жестких труб из пластических масс за рубежом и в СССР показала: снижена в 4—8 раз их масса; сокращены в 2—3 раза трудовые затраты на монтаж, демонтаж и транспортные работы; увеличен в 4—6 раз срок их службы; сокращены на 30—40 % потери напора за счет высоких аэродинамических характеристик; увеличена на 10—20 % пропускная способность; уменьшены в 3—4 раза потери воздуха и расход электроэнергии.

11.8. Поддержание климатических и гигиенических условий в стволах при их проходке

В период проходки стволов в зимнее время для исключения обмерзания необходимо производить подогрев подаваемого воздуха (§ 191 ПВ). В одиночных стволах следует применять совмещенную вентиляторно-воздухонагревательную (калориферную) установку.

Проектирование воздухонагревательной установки, выбор схемы расположения калориферов и вентилятора в стволе, вида теплоносителя, выполнение тепловых расчетов и подбор типоразмеров калориферов должны выполняться согласно существующим рекомендациям.

В глубоких стволах при повышении допустимой температуры (свыше 25 и 26 °С соответственно при относительной влажности более 90 % и до 90 %) должно применяться охлаждение воздуха с помощью холодильной техники.

11.9. Меры безопасности и контроль за состоянием проветривания стволов

С целью безопасного ведения горнопроходческих работ должен осуществляться постоянный контроль за количественным и качественным составом воздуха, соблюдением установленного вентиляционного режима.

Контроль состава воздуха осуществляют путем периодического отбора проб воздуха и анализа его в лаборатории ВГСЧ. Непосредственно в стволе замеры производят анемометром и интерферометром.

Источник