Как реверсируется воздушная струя центробежного вентилятора

Обновлено: 17.05.2024

Вентиляционные маневры

Сущность вентиляционных маневров, применяемых для спасения застигнутых аварией людей, заключается в быстрой доставке им свежего воздуха и уноса отравленного воздуха на поверхность по выработкам, где нет людей. Практика показала, что правильно определенный вентиляционный маневр имеет решающее значение для успешного спасения людей при таких сложных авариях, как взрывы метановоздушной смеси, подземные пожары, внезапные выбросы угля, породы и газа и суфлярные выделения газов.

Наиболее устойчивыми вентиляционными маневрами являются маневры, предусматриваемые на случаи пожаров, так как при этих авариях обычно не повреждаются вентиляционные устройства и поэтому достигается определенная точность в управлении вентиляцией (за исключением случаев самопроизвольного опрокидывания вентиляционной струи под действием тепловой депрессии, не учтенной руководителем работ).

Значительно сложнее выполнить оперативный вентиляционный маневр при взрывах метанопылевоздушных смесей, так как при этом воздушной ударной волной почти всегда в той или иной степени разрушаются вентиляционные сооружения, что ограничивает или полностью лишает возможности управлять вентиляционными режимами. Вместе с тем и при взрывах в ряде случаев вентиляционный маневр может явиться решающим фактором в спасении людей. К таким случаям относятся взрывы, происшедшие в начале или в середине вентиляционной струи, причем имеется возможность выдать продукты горения из шахты по кратчайшим путям, минуя выработки, в которых работают люди.

В планах ликвидации аварии могут быть предусмотрены вентиляционные маневры и при внезапных выбросах угля, породы и газа и суфлярных выделениях.
Одним из эффективных вентиляционных маневров может быть установление вентиляционного режима, существовавшего до возникновения аварии, но нарушенного в силу каких-либо причин.

В определенных условиях может быть эффективным вентиляционный маневр, при котором сохраняется направление движения воздуха, а его количество, поступающее в очаг аварии, уменьшается или увеличивается (применяется обычно при взрывах метановоздушной смеси, осложненных пожарами, развившихся пожарах, внезапных выбросах угля, породы и газа и устанавливается с помощью различных вентиляционных сооружений).

Весьма эффективным вентиляционным маневром вообще и при спасении людей в особенности может быть установление вентиляционного режима с закороченной вентиляционной струей, причем непригодный для дыхания воздух выносится на поверхность по кратчайшим путям, минуя места, где работают люди.

Наиболее эффективным, легко и быстро осуществимым вентиляционным маневром является маневр, при котором опрокидывается (реверсируется) вентиляционная струя на отдельном участке, горизонте, крыле или во всех выработках шахты.

Особенно эффективен вентиляционный маневр с опрокинутой вентиляционной струей при пожарах, возникающих в стволах, подающих в шахту свежий воздух, в околоствольных дворах таких стволов, в выработках главного направления, по которым поступает свежий воздух на участки, где работают люди.

Своевременное применение такого вентиляционного маневра может спасти всех людей, работающих в различных районах шахты.

В практике ликвидации аварий на отечественных шахтах и рудниках отмечались случаи, когда применение вентиляционного маневра опрокинутой вентиляционной струей позволяло спасти сотни людей, застигнутых аварией.

Все вентиляционные маневры должны проверяться на устойчивость и на достижимость заблаговременно расчетным путем и экспериментальным реверсированием вентиляторов.

Вентиляционные маневры, принятые без достаточных оснований, могут явиться, да и неоднократно являлись, причиной образования в выработках полной неуправляемости проветривания (вентиляционного хаоса).

С особым знанием дела должен приниматься вентиляционный маневр при пожарах в наклонных выработках с нисходящим проветриванием, так как при этом тепловая тяга может не дать совершить желаемый маневр.

Наоборот, желательно максимально усиливать депрессию вентилятора путем увеличения частоты его вращения и повышения вентиляционного сопротивления сети выработок, что достигается выключением некоторых из них из вентиляционной системы шахты.

Рассмотрим наиболее часто применяющиеся вентиляционные маневры при пожарах в горных выработках.

ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ МАНЕВРЫ ПРИ ПОЖАРАХ В ВОЗДУХОПОДАЮЩИХ СТВОЛАХ

При пожаре в воздухоподающем стволе продукты горения вместе с вентиляционной струей могут поступать на все участки шахты. Не допустить этого — основная задача вентиляционного маневра, принятого для спасения людей, работающих на участках, расположенных по ходу вентиляционного потока. Выполняется она следующими вентиляционными маневрами:

Вентиляционные маневры с закорачиванием вентиляционной струи имеют ряд существенных недостатков;

  • неизбежное загазирование обоих стволов, причем исключена возможность выезда людей по воздухоподающему стволу, потому что в нем расположен очаг пожара, а по воздуховыдающему стволу — потому что через него выносятся на поверхность продукты горения;
  • возможность загазирования значительной части выработок до осуществления закорачивания вентиляционной струи, которое не устраняется принятым вентиляционным маневром;
  • не снимается опасность проникновения продуктов горения в горные выработки и после закорачивания вентиляционной струи, из-за невозможности пропустить все продукты горения через соединяющую стволы выработку (часть из них будет заноситься в другие выработки шахты по ходу вентиляционного потока).

Опрокидывание общешахтной вентиляционной струи при центральной схеме проветривания является наиболее эффективным маневром, обеспечивающим быстрый вынос всех продуктов горения, проникших в шахту до осуществления маневра, и поступление свежего воздуха во все выработки —от самых отдаленных забоев до очага пожара в стволе. Люди, застигнутые в шахте, могут выходить по всем привычным путям к вентиляционному стволу и на поверхность. Но и этот наиболее эффективный вентиляционный маневр имеет некоторые недостатки. При реверсировании вентиляционной струи в результате увеличения утечек воздуха происходят снижение количества воздуха, поступающего в шахту, недостаточное проветривание наиболее отдаленных от ствола забоев и некоторая опасность выноса метана из выработанных пространств к очагу пожара.

ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ МАНЕВРЫ ПРИ ПОЖАРАХ В ОКОЛОСТВОЛЬНЫХ ДВОРАХ И ВЫРАБОТКАХ ГЛАВНОГО НАПРАВЛЕНИЯ

ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ МАНЕВРЫ ПРИ ПОЖАРАХ В СЕРЕДИНЕ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СТРУИ

В середине вентиляционной струи возникший пожар при реверсировании вентиляционной струи через все выработки может быть опасен для людей, находящихся до очага пожара (они могут быть в особенности опасны, если совершены при движении к местам работы новой смены).

В случае пожаров в выработках, расположенных в середине вентиляционной струи, могут применяться следующие вентиляционные маневры:

При пожарах в середине вентиляционной струи могут широко применяться различные варианты местного опрокидывания вентиляционной струи путем маневрирования вентиляционными сооружениями.

ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ МАНЕВРЫ ПРИ ПОЖАРАХ В ОТКАТОЧНЫХ ШТРЕКАХ И ЛАВАХ

При пожарах в откаточных штреках и лавах вентиляционные маневры могут быть осуществлены путем:

Уменьшение количества воздуха, подаваемого в очаг пожара, пли полное прекращение его подачи может значительно снизить активность горения, но на газоопасных шахтах может явиться причиной образования взрывоопасной концентрации газов. Поэтому применять такие вентиляционные маневры можно только после расчета и практического опробования. При пожарах в негазовых шахтах такой маневр может быть эффективным.

Увеличение количества воздуха, подаваемого в очаг пожара, необходимо осуществлять в тех случаях, когда имеется опасность образования в районе пожара взрывоопасной атмосферы (хотя это ускоряет разгорание пожара). Указанный маневр также не облегчает вывод людей, находящихся за очагом пожара. Однако к нему все чаще стали прибегать при пожарах в шахтах с повышенной газообнльностью.

ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ МАНЕВРЫ ПРИ ПОЖАРАХ В ВЫРАБОТКАХ С ИСХОДЯЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СТРУЕЙ

Наиболее целесообразным вентиляционным маневром при пожарах в выработках с исходящей вентиляционной струей является вентиляционный режим, существовавший при возникновении пожара, с сохранением принятых вентиляционных параметров или с уменьшенным или увеличенным количеством воздуха, поступающего в очаг пожара. При таких вентиляционных режимах пожарные газы выходят на поверхность, не угрожая людям, работающим в шахте. Иногда продукты горения проникают в выработки с исходящей струей, где находятся люди, запятые ремонтом или монтажными работами. Эти люди должны выходить по наиболее привычным путям в самоспасателях.

При пожаре в воздуховыдающем стволе наиболее надежным вентиляционным маневром является режим сохранения направления движения вентиляционной струи, существовавшего до возникновения пожара. Вопрос уменьшения или увеличения подачи воздуха в шахту должен решаться с учетом газового фактора.

В соответствии с правилами безопасности шахтные вентиляторные установ­ки главного проветривания должны быть оборудованы устройствами для ревер­сирования вентиляционной струи.

В вентиляторных установках главного проветривания с центробежными вен­тиляторами, а также с осевыми вентиляторами типов ВОКД, ВОД11П реверсирование вентиляционной струи осуществляется с помощью системы каналов и ляд или вертикальных дверей с приводом от лебедок. При этом установ­ки развивают примерно такие же подачу и давление, что и при нормальном режиме. Некоторое уменьшение подачи воздуха в шахту (на 5—10%) иногда наблюдается из-за больших утечек в лядах и большего сопротивления обводных каналов.

Вентиляторные установки с осевыми вентиляторами реверсируют вентиля­ционную струю, изменяя направление вращения рабочих колес без изменения углов установки лопаток рабочих колес или направляющих аппаратов без при­менения дополнительных каналов и ляд. Однако шахтные вентиляторные уста­новки с двухступенчатыми осевыми вентиляторами без применения специальных мероприятий падают при реверсе в среднем не более 40% подачи от нормальной, что не удовлетворяет правилам безопасности.

Лекция №8. Оборудование шахтных вентиляторных установок Строительные сооружения главных вентиляторных установок

Главные вентиляторные установки располагаются на поверхности у устья герметически закрытых стволов, шурфов, штолен, скважин. Подземная установка вентиляторов главного проветривания допускается в от­дельных случаях с разрешения Госгортехнадзора России.

К строительным сооружениям шахтных вентиляторных уста­новок главного проветривания относятся здания, фундаменты, вентиляционные каналы, выходные части установки и др.

Герметичные надшахтные зданиясооружаются для изоляции устьев клетевых и скиповых стволов, на которых установлены вентиляторы. Герметизировано может быть все зда­ние или его часть. Для пропуска людей и грузов устраиваются шлюзы, часто оборудованные полуавтоматическими или автомати­ческими дверями. Отверстия для пропуска канатов перекрыва­ются клапанами. Рамы оконных проемов плотно подгоняются и герметизируются, в бункере оставляется слой горной массы вы­сотой ≥ 4 м. Применение наиболее совершенных элементов кон­струкций надшахтных зданий и герметиков позволяет при строи­тельстве новых сооружений уменьшить поверхностные утечки воздуха на 5—10 % при депрессии ≤ 1000 даПа. Для стволов (што­лен), не оборудованных подъемами, герметизация устья может осуществляться глухими полками (перемычками) или полками с лядами. При депрессии ≤ 15 даПа для увеличения сопротив­ления устья рекомендуется устанавливать воздушную завесу (выше канала вентилятора), обеспечивающую уменьшение по­верхностных утечек воздуха в 2—2,3 раза.

Здания вентиляторных установок вы­полняют из огнестойких материалов однопролетными каркасными, имеющими в плане прямоугольное сечение. Обычно их сооружают из типовых элементов: колонны и балки покрытия — из сбор­ного железобетона; перекрытия — из плит покрытия; стены — из навесных стеновых панелей, выполненных из автоклавного ячеистого бетона; фундаменты здания и фундаментные балки — из монолитного железобетона.

В зданиях размещают вентиляторы, электродвигатели и другое электрооборудование, аппаратуру автоматизации, маслостанции и др. Для уменьшения площади, занимаемой зданиями, в них в ряде случаев устраивают внутренние балконы для размещения части электрооборудования и аппаратуры авто­матизации, а также подвалы для размещения маслостанции.

В стенах зданий предусмотрены монтажные проемы, имеющие размеры, достаточные для прохода электродвигателей и наиболее крупных узлов вентиляторов. Грузоподъемные средства (ручной мостовой кран или монтажная балка с талью) устанавливают в зданиях для монтажа и демонтажа механического и электриче­ского оборудования.

Читайте также: