Какие тупиковые выработки в газовых шахтах оборудуют резервными вентиляторами местного проветривания
Обновлено: 10.05.2024
Для проветривания разведочных выработок в процессе их проведения применяют осевые и центробежные вентиляторы (табл. 73). Осевые вентиляторы более компактны, при их установке в выработке не возникает необходимости в ее расширении или сооружении специальных камер.
Шахтные вентиляторы могут быть с электро- или пневмоприводом. Вентиляторы ВМЭ (табл. 73) предназначены для проветривания горных выработок в угольных и рудных шахтах. Взрывозащищенное исполнение электрооборудования, конструктивные решения лопаток рабочего колеса из полимеров позволяют применять вентиляторы в условиях шахт, опасных по газу и пыли.
Вентиляторы типа ВМП с пневматическим приводом предназначены для местного проветривания тупиковых выработок в шахтах, опасных по взрыву газа и пыли, где применение электрических вентиляторов по условиям взрывоопасности не разрешается.
Общепромышленные вентиляторы типа ВОЭ предназначены для проветривания помещений на поверхности шахт и внутри закрытых помещений.
Основными аэродинамическими параметрами вентиляторов являются подача, давление (напор), мощность и коэффициент полезного действия (КПД).
С ростом подачи КПД сначала увеличивается, а затем уменьшается. Максимальные значения КПД для вентиляторов: у осевых с электроприводом и центробежных - 0,8.. .0,86, у вентиляторов с пневмоприводом - значительно ниже. Оптимальным называется такой режим работы вентилятора, при котором КПД составляет не менее 0,9 максимального значения.
Характеристика вентиляторов
Осевые с электроприводом
Примечание. * - вентиляторы, укомплектованные глушителем шума.
На горно-разведочных работах широко применяются гибкие вентиляционные трубы типа М, изготовленные из специальной хлопчатобумажной ткани с двусторонним резиновым покрытием. Промышленностью выпускаются также гибкие трубы на основе капроновой ткани, комбинированной ткани (лавсана с хлопком) с покрытием резиной или полихлорвинилом.
Трубы из прорезиненной ткани (типа М) сшивают из нескольких полотнищ. Один из швов оформляется в виде гребешка, и к нему крепятся металлические крючки, с помощью которых трубопровод подвешивается к протянутому вдоль выработки металлическому тросу.
Эти трубы имеют диаметр 300, 400, 500 и 600 мм и выпускаются звеньями длиной 5, 10 и 20 м. Для стыковки звеньев в их концы вмонтированы стальные разрезные пружинные кольца, которые вставляются одно в другое, обеспечивая плотный стык.
Трубы из прорезиненной ткани удобны при транспортировании, они дешевле металлических. Наряду с гибкими применяются и металлические трубы.
Рис. 86. Схема подвески вентиляционных труб: а-в горизонтальных
выработках; б-в вертикальных (I- на канатах, II- с помощью анкеров).
I - вентиляционная труба; 2 - крючья; 3 - стальные кольца; 4 - трос; 5 - канаты;
6 - хомут; 7 - анкер; 8 - тяга
Металлические трубы свариваются из листа толщиной 2,0. 2,5 мм. Они выпускаются диаметрами 500, 600 и 800 мм. Длина труб 2,5 м (0 500 мм) или 3,5 м (0 600 и 800 мм).
Металлические трубы соединяются между собой в вентиляционный трубопровод с помощью фланцев и болтов или поясов. Герметичность обеспечивается путем использования резиновых прокладок.
В горных выработках вентиляционный трубопровод подвешивается с помощью хомутов и канатов (рис. 86) или размещается на жестких опорах. Для защиты трубопровода от повреждения при взрывных работах на торце трубы у забоя размещаются специальные металлические защитные устройства.
Металлические трубы являются значительно более прочными и долговечными по сравнению с трубами из прорезиненной ткани и гибкими трубами вообще, в отличие от которых они могут работать как при избыточном внутреннем давлении, так и при разрежении. Но вследствие большой массы металлических труб процесс монтажа-демонтажа трубопроводов из них отличается более высокой трудоемкостью.
от 6 ноября 2012 года N 628
____________________________________________________________________
Отменен с 1 января 2021 года на основании
постановления Правительства Российской Федерации
от 6 августа 2020 года N 1192
____________________________________________________________________
В соответствии с подпунктом 5.2.2.16_1 Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 года N 401 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 32, ст.3348; 2006, N 5, ст.544; N 23, ст.2527; N 52, ст.5587; 2008, N 22, ст.2581; N 46, ст.5337; 2009, N 6, ст.738; N 33, ст.4081; N 49, ст.5976; 2010, N 9, ст.960; N 26, ст.3350; N 38, ст.4835; 2011, N 6, ст.888; N 14, ст.1935; N 41, ст.5750; N 50, ст.7385),
в Министерстве юстиции
21 декабря 2012 года,
регистрационный N 26228
Приложение
Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Инструкция по электроснабжению и применению электрооборудования в проветриваемых ВМП тупиковых выработках шахт, опасных по газу"
I. Общие положения
2. Инструкция предназначена для специалистов организаций, занимающихся проектированием, строительством и эксплуатацией электроустановок угольных шахт.
3. Инструкция содержит порядок:
контроля и управления работой вентиляторов местного проветривания (далее - ВМП) для проветривания тупиковых выработок;
размещения электрооборудования и его подключения в тупиковой выработке.
4. Прием в эксплуатацию вновь смонтированного электрооборудования для проведения тупиковой выработки производит комиссия, назначенная техническим руководителем шахты.
5. В газовых шахтах осуществляются автоматический контроль работы и телеуправление ВМП. Средства управления ВМП обеспечивают их непрерывную работу и возможность управления по месту, с рабочего места оператора аэрогазового контроля (далее - АГК) и горного диспетчера. В случае остановки ВМП или нарушения вентиляции работы в тупиковой выработке прекращают, а напряжение с технологического электрооборудования, за исключением ВМП, автоматически снимают.
6. Средства автоматического контроля и управления ВМП в тупиковых выработках обеспечивают непрерывный автоматический контроль проветривания призабойной области (контроль скорости воздуха, поступающего к забою тупиковой выработки через воздуховод) с сохранением данных.
II. Порядок размещения и подключения электрооборудования в тупиковой выработке
7. Размещение и подключение электрооборудования в тупиковых выработках выполняют в соответствии с проектом системы АГК. Примеры схем размещения и подключения электрооборудования приведены в приложении к настоящей Инструкции.
Схемы в Бюллетене не приводятся. - Прим.ред.
8. Тупиковые выработки длиной более 100 м в газовых шахтах, а в шахтах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа, - тупиковые выработки независимо от их длины оборудуют резервными ВМП и резервным электропитанием. При этом должны выполняться следующие условия:
питание рабочего и резервного ВМП осуществляется от различных передвижных участковых подземных подстанций (трансформаторов) (далее - ПУПП);
электрическая сеть резервного ВМП отделена от других электроприемников ПУПП с помощью автоматических выключателей.
9. При установке ПУПП в выработках, проветриваемых ВМП, устанавливают аппаратуру автоматического контроля содержания метана и контроля подачи воздуха вентилятором, которая воздействует на комплектное распределительное устройство (далее - КРУ) этой подстанции, установленное на свежей струе воздуха. В электрической сети напряжением выше 1200 В, от которой питается ПУПП, устанавливают защиту от однофазных замыканий на землю.
10. Групповой аппарат (далее - ГА), а также другие аппараты, включенные в сеть до него, устанавливают на свежей струе воздуха с таким расчетом, чтобы при разгазировании тупиковой выработки исходящая из нее струя воздуха проходила не ближе 10 м от этих аппаратов. При расположении групповых аппаратов в выработках с исходящей струей воздуха, в которых установлен ВМП, датчики метана, установленные у ВМП, выдают сигналы: на отключение группового аппарата при концентрации метана 0,5% и на отключение ВМП при концентрации метана 1%. В тупиковой выработке распредпункт размещают не ближе 20 м от забоя.
11. В качестве ГА применяются электрические аппараты (магнитные пускатели, автоматические выключатели, высоковольтные ячейки, групповые контакторы в комплектных распредустройствах), имеющие блокировочное реле утечки, нулевую защиту и искробезопасные параметры цепи дистанционного управления.
12. При применении аппаратуры контроля расхода воздуха и содержания метана включение и отключение ГА осуществляются дистанционно с помощью кнопочного поста, расположенного в 20-50 м от забоя тупиковой выработки, или телемеханически диспетчером шахты по командам, передаваемым по телефону из забоя тупиковой выработки, с последующей обратной связью от диспетчера.
Дистанционное управление ГА осуществляется по трехпроводной схеме.
При использовании в качестве группового аппарата высоковольтной ячейки с искроопасными параметрами цепи управления включение ячейки производят с места ее установки по командам, передаваемым по телефону от передвижной подстанции в тупиковой выработке. При этом рукоятку привода ячейки снимают, а управление ею осуществляют с помощью кнопочного поста, расположенного возле ячейки.
При телемеханическом управлении групповым аппаратом осуществляют телеизмерение с записью в архив и в журнал оператора АГК. В журнале указывают дату и время включения и отключения группового аппарата, фамилию лица, подавшего команду, содержание метана в исходящей струе воздуха перед выполнением команды, фамилию и подпись лица, выполнившего команду.
Управление групповыми аппаратами производят специально назначенные лица (допускается по совместительству), имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже второй при напряжениях сети до 1200 В и не ниже третьей при напряжениях выше 1200 В.
13. Для обеспечения непрерывной работы ВМП его пускатель подключают к вводу общего автоматического выключателя распределительного пункта участка с помощью отдельного автоматического выключателя, не имеющего нулевой защиты. С этой же целью технологически не связанные между собой электроприемники подключают к отдельным распредпунктам с установленными на вводе каждого из них автоматическими выключателями.
При применении в качестве группового аппарата и для управления ВМП магнитных пускателей, имеющих блокировочный разъединитель в обособленном взрывозащищенном отделении, автоматические выключатели перед ним не устанавливают, если защита этих пускателей обеспечивается автоматическим выключателем, установленным в передвижных участковых понизительных подстанциях или в распределительных подземных пунктах (далее - РПП). Автоматический выключатель перед групповым аппаратом также допускается не устанавливать, если расстояние между последним и общим автоматическим выключателем распредпункта участка не более 20 м.
14. Плановые остановки ВМП, в том числе и в связи с ремонтом электрооборудования, производят только по письменному разрешению технического руководителя шахты или лица, его замещающего. В случае аварийной остановки ВМП оповещается горный диспетчер, который сообщает об этом техническому руководителю шахты или лицу, его замещающему, начальнику участка вентиляции (его заместителю).
15. Питание аппаратуры контроля расхода воздуха осуществляется от пускателя вентилятора, а аппаратуры контроля содержания метана - с ввода общего выключателя.
Длина кабелей для электрической блокировки исполнительных устройств этой аппаратуры с групповыми аппаратами не должна превышать 20 м, если цепь этой блокировки не имеет защиты от замыкания жил.
Датчик контроля скорости (расхода) воздуха устанавливают на трубопроводе, подающем свежий воздух, на расстоянии 10-15 м от забоя и надежно защищают от механических повреждений при производстве взрывных работ.
В выработках, проводимых с применением взрывчатых материалов, в случае невозможности обеспечения защиты от механических повреждений допускается установка датчиков контроля скорости (расхода) воздуха на расстоянии не более 30 м от забоя.
17. Аппаратура контроля расхода воздуха и содержания метана работает непрерывно. При нарушении нормального режима проветривания тупиковой выработки или при содержании метана в местах его контроля выше допустимых норм аппаратура совместно с групповым аппаратом автоматически снимает напряжение со всего электрооборудования, расположенного в тупиковой выработке.
Групповой аппарат также автоматически отключается при выключении пускателя ВМП, для чего между этими аппаратами осуществляют электрическую блокировку.
18. При обнаружении неисправностей аппаратуры контроля расхода воздуха и содержания метана или присоединенных к этой аппаратуре кабелей, а также при переноске указанной аппаратуры работы по проведению выработок запрещаются и принимаются меры по устранению неисправностей аппаратуры.
19. Длина кабеля для питания аппаратуры контроля расхода воздуха, средств автоматизации и другого отдельно устанавливаемого оборудования от искроопасного источника напряжением до 42 В, встроенного в магнитные пускатели, станции управления, не превышает 20 м. Для подсоединения такого электрооборудования в сети напряжением до 42 В запрещено применение тройниковых муфт и аналогичных устройств.
20. При нарушении проветривания тупиковой выработки или при загазировании отдельных ее мест автоматический выключатель снимает напряжение с электрооборудования тупиковой выработки.
На заблокированную в выключенном положении рукоятку разъединителя аппарата вывешивают плакат с надписью "Не включать - выработка загазована!". Снимать указанный плакат разрешается только после полного разгазирования выработки и проверки состояния электрооборудования.
Приложение
к Федеральным нормам и правилам в
области промышленной безопасности
"Инструкция по электроснабжению и
применению электрооборудования в
проветриваемых ВМП тупиковых выработках
шахт, опасных по газу", утвержденным
приказом Федеральной службы по
экологическому, технологическому и
атомному надзору
от 6 ноября 2012 года N 628
Рис. 1. Размещение аппаратуры АГК при проведении подготовительной выработки
Рис. 2. Размещение аппаратуры АГК при проведении парных подготовительных выработок
Электронный текст документа
подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:
Бюллетень нормативных актов
федеральных органов
исполнительной власти,
N 7, 18.02.2013 (приказ, Федеральные нормы);
- создание нормальной температуры воздуха в забое и во всей выработке.
- разбавление пылевого облака и вынос пыли вентиляционной струей.
Проветривание осуществляется за счет совместного действия вентиляторов главного проветривания и естественной тяги, а также местных побудителей вентиляции, вентиляторов местного проветривания (ВМП), эжекторов и т.п. Выработки, проводимые парным забоем, в большинстве случаев проветриваются за счет общешахтной вентиляции и работы ВМП.
При составлении схем проветривания необходимо учитывать требования ПБ: вентилятор местного проветривания должен быть установлен в выработке со свежей струей на расстоянии не менее 10 м от струи, выходящей из устья тупиковой выработки; производительность ВМП не должна превышать 70 % от дебита струи, из которой вентилятор забирает свежий воздух.
При проведении горных выработок в угольных шахтах могут быть использованы различные способы и схемы проветривания.
В настоящее время преобладающим способом вентиляции тупиковых выработок является проветривание с помощью ВМП.
Преимущественное распространение в нашей стране и во многих других странах получил нагнетательный способ проветривания с использованием гибких вентиляционных труб и вентиляторов местного проветривания (рис. 1.16).
Достоинства этого способа заключаются в интенсивном перемешивании воздуха в призабойном пространстве и разбавлении его свежим воздухом, поступающим из конца воздухопровода. Исходящая из забоя струя выходит по выработке к устью, захватывая по пути все вредные и взрывчатые газообразные примеси, выделяющиеся из стенок, кровли и почвы выработки. К достоинствам следует отнести и то, что возможно применение гибких (матерчатых прорезиненных и иных) трубопроводов, удобных в эксплуатации.
Рис. 1.16. Схема нагнетательного проветривания тупиковой выработки:
1 – нагнетательный вентилятор; 2 – нагнетательный трубопровод.
Основной недостаток способа – загазирование всей выработки и необходимость постепенного разбавления этих газов до санитарных норм, что при большом объеме (длине) выработок требует установки вентиляторов значительной производительности и труб большого диаметра.
Всасывающий способ проветривания (рис. 1.17) может применяться, когда из стенок, кровли и почвы выработки не выделяются взрывчатые и ядовитые газы.
Рис. 1.17. Схема всасывающего проветривания тупиковой выработки:
1 – всасывающий вентилятор; 2 – всасывающий трубопровод.
Достоинства этого способа заключаются в том, что высасываемый из призабойного пространства воздух, содержащий продукты разложения ВВ, удаляется по вентиляционным трубам, а по выработке от устья к забою движется свежая струя, поэтому работы могут не прекращаться. Этот способ проветривания очень эффективен в тех случаях, когда конец вентиляционных труб отстоит от забоя на расстояние 2–3 м, но последнее осуществить трудно.
Зависимость эффективности всасывающего проветривания от длины выработки невелика, поэтому данный способ рекомендуется для проветривания выработок большой протяженности.
Основной недостаток способа – невозможность применения гибких трубопроводов. Этот недостаток может быть устранен, если вентилятор устанавливать не в выработке со свежей струей, а непосредственно в тупиковой выработке близ забоя (рис. 1.18). В этом случае трубопровод состоит из отрезка жесткого трубопровода l1, наращиваемого по мере проведения выработки, и гибкого трубопровода l2. Через некоторое расстояние вентилятор переносят ближе к забою, а часть жесткого трубопровода, оказавшуюся при этом на стороне нагнетания, заменяют гибким. При такой установке вентилятора сочетаются преимущества всасывающего проветривания с возможностью применения гибких трубопроводов.
Рис. 1.18. Всасывающее проветривание призабойным вентилятором.
Комбинированное проветривание может осуществляться одним вентилятором (рис. 1.19), работающим после взрывания ВВ на всасывание, а затем переключаемым на нагнетание. На расстоянии от забоя, не более 50 м, устанавливается перемычка. Достоинство такого способа проветривания заключается в том, что за время всасывающей работы вентилятора, определяемое расчетом, по вентиляционным трубам выносится основная масса ядовитых газов, а за последующее время (режим нагнетания) газы, в небольшом количестве оставшиеся в призабойном пространстве, рассредоточиваются по части выработки, прилегающей к забою, не доходя до ее устья, вследствие чего исключается рециркуляция воздуха. Недостаток способа – необходимость применения жесткого трубопровода и реверсии вентилятора, что усложняет его установку.
Рис. 1.19. Комбинированное проветривание одним вентилятором и перемычкой
Комбинированное проветривание двумя вентиляторами с перемычкой (рис.1.20) или без перемычки заключается в том, что основной вентилятор, устанавливаемый в устье выработки, работает на всасывание, а вспомогательный, меньшей производительности, работает в нагнетательном режиме и предназначен для перемещения воздуха в заперемыченном пространстве или, при работе без перемычки, в пространстве, определяемом зоной активного действия вспомогательного вентилятора, с тем чтобы ядовитые газы были распределены по этому объему как можно равномернее.
Достоинство такого способа проветривания заключается в том, что выработка заполнена свежим воздухом, проветривание осуществляется быстро, что позволяет использовать этот способ при большой длине выработок, применяя относительно небольшие вентиляторы, а также при скоростных проходках. Для подготовительных выработок, в которых имеет место метановыделение, возможно применение нагнетательно-всасывающей схемы проветривания, комплексно учитывающей пылевой, газовый и другие факторы. До последнего времени нагнетательно-всасывающие схемы комбинированного способа проветривания не применялись из-за отсутствия технических средств для осуществления этого способа. В настоящее время с освоением выпуска пылеулавливающих агрегатов серии ППУ, стала возможной реализация различных нагнетательно-всасывающих схем комбинированного проветривания.
Рис. 1.20 – Комбинированное проветривание двумя вентиляторами с перемычкой:
1 – нагнетательный вентилятор; 2 – всасывающий вентилятор; 3 – трубопроводы;
Для проветривания подготовительных выработок, проводимых по газоносным угольным пластам, предложена схема (рис. 1.21). Она предусматривает подачу свежего воздуха с нагнетательной установки в два пункта: непосредственно в призабойное пространство Q1I, и в зону расположения пылеулавливающего агрегата Q3.
Рис. 1.21. Схема нагнетательно-всасывающего проветривания: 1 – комбайн;
2 – датчик контроля воздуха; 3 – пылеулавливающая установка; 4 – ВМП;
5 – воздуховыпускной клапан
Для проветривания тупиковых выработок, как правило, используются осевые вентиляторы местного проветривания с электрическим и пневматическим приводами. Наибольшее применение нашли осевые вентиляторы СВМ-4М, СВМ-5, СВМ-6М, ВМ-ЗМ, ВМ-4М, ВМ-5М, ВМ-6М, ВМ-8М, ВМ-12М (цифра означает размер входного и выходного патрубков в дециметрах).
Подача вентилятора регулируется с помощью направляющего аппарата с резиновыми профилированными лопатками, которые поворачиваются специальным механизмом на угол от +45 до –50°. Двигатели этих вентиляторов изготавливаются также во взрывобезопасном исполнении, что позволяет применять их в шахтах, опасных по газу и пыли.
Вентиляторы ВМП-ЗМ, ВМП-4; ВМП-5М, ВМП-6М (с пневматическим приводом) предназначены для проветривания тупиковых выработок в шахтах, опасных по внезапным выбросам угля и газа и суфлярным выделениям.
Подача вентиляторов типа ВМП регулируется с помощью сопел, подающих сжатый воздух на лопатки пневматического привода.
Вопросы для самоконтроля
1. Охарактеризуйте составные части вентиляционной системы шахты.
2.Какие требования предъявляются к главным и вспомогательным вентиляционным установкам?
3. Какие бывают способы проветривания шахты?
4. Какие бывают схемы проветривания шахты?
5. Требования ПБ при проветривании тупиковых выработок. Способы проветривания тупиковой выработки?
Основные идеи славянофильства: Славянофилы в своей трактовке русской истории исходили из православия как начала.
Примеры решений задач по астрономии: Фокусное расстояние объектива телескопа составляет 900 мм, а фокусное .
Тест Тулуз-Пьерон (корректурная проба): получение информации о более общих характеристиках работоспособности, таких как.
Обоснование необходимости проветривания тупиков проводимых выработок
Трудности при подведении воздуха забою проводимой выработки
Варианты подведения воздуха к забою выработки
−Подведение воздуха с использованием общешахтной
депрессии
−Применение вентиляторов местного проветривания
−Комбинированные способы
Трубопроводы установок местного проветривания
Вентиляционное оборудование для проветривания
Проектирование проветривания проводимых выработок
Особые случаи проветривания выработок при их проведении
2
3. Обоснование необходимости проветривания тупиков проводимых выработок
Призабойное пространство проводимой выработки – место интенсивных
рабочих процессов, вследствие чего именно здесь появляются вредности:
Выделяющиеся газы – метан и углекислый газ (СН4 , СО2);
Газы взрывных работ – окись углерода, окислы азота (СО2, NхOу) и др.;
Вредные газы выхлопа ДВС (СО2, NхOу , акролеин, формальдегид и др.);
Пыль;
Повышение температуры воздуха.
Эти обстоятельства предопределяют необходимость подачи свежего воздуха в
количествах, разжижающих вредности до допустимых ПБ концентраций
3
4. Трудности при подведении воздуха забою проводимой выработки
Подача воздуха в призабойное пространство выработки и к ее забою
сопряжена с целым рядом действенных, а в некоторых случаях непреодолимых
обычными способами, трудностей:
Отсутствие сквозной струи в проводимой выработке и непосредственно у плоскости
забоя;
Большая длина выработки, часто требующая значительной величины депрессии для
подачи необходимого количества воздуха;
Ограниченная величина сечения выработки, отсутствие возможности размещения
оборудования для проветривания забоя;
Ограниченное Правилами безопасности время проветривания.
5. Варианты подведения воздуха к забою выработки
1. С использованием общешахтной депрессии
Достоинством этих способов является постоянная подача воздуха к забою
выработки, гарантируемая работой ГВУ,
Недостаток – необходимость дополнительных выработок и (или) применения
специальных вентиляционных сооружений
Продольная перегородка в проводимой выработке
Перегородка собирается на основе конструкции из
стоек, досок, изолирующих материалов (брезента,
старых вентиляционных труб и пр.)
Недостатки способа:
− малая длина перегородки ( 60 м), определяемая большими утечками;
− малый расход воздуха у забоя по той же причине;
− помехи рабочим процессам и транспорту в выработке
5
Поперечная перегородка в выработке и вентиляционные трубы к забою
Перегородка собирается на основе конструкции из
стоек, досок, изолирующих материалов (брезента,
старых вентиляционных труб и пр.)
Недостатки способа:
− малая длина перегородки ( 60 м), определяемая большими утечками;
− малый расход воздуха у забоя по той же причине;
− помехи рабочим процессам и транспорту в выработке
Скважины на поверхность
Применяется при небольшой глубине расположения выработки.
Проветривание забоя осуществляется с помощью дополнительных сооружений.
Недостатки способа:
− необходимость бурения скважин большого диаметра, большая их стоимость;
− малый расход воздуха у забоя в связи с большим сопротивлением скважин;
− необходимость дополнительных вентиляционных сооружений (трубы, перегородки,
перемычки и т.п.)
6
7. С проведением параллельных выработок
Воздух подается по специально проводимой выработке
или по существующей параллельной. Проветривание забоя
(забоев) осуществляется с помощью дополнительных сооружений или ВМП.
Недостатки способа:
необходимость наличия или проведения второй выработки и сбоек;
потери воздуха (утечки) в сбойках;
необходимость дополнительных вентиляционных сооружений
8. 2. С использованием ВМП Направление реализуется тремя способами:
Нагнетательный способ
Параметры способа:
− расстояние от конца трубопровода до забоя lтр, м:
в газовых шахтах 8, в негазовых угольных 12, в рудных 10;
− расстояние от всаса ВМП до исходящей струи, м lу 10;
− расход в сквозной струе у всаса ВМП Qвсаса 1,43 Qв .
Первый параметр гарантирует активную струю в забое, другие
два – отсутствие рециркуляции на установке.
Достоинства способа:
вымывание вредностей из призабойной зоны свободной струей;
трубопровод может иметь любую конструкцию (мягкие или
жесткие трубы);
утечки свежего воздуха из трубопровода дополнительно
разжижают выделяющиеся из стенок и кровли выработки газы.
Недостатком способа является движение вредностей из забоя по выработке (облако), что
вызывает необходимость увеличения времени проветривания
Способ допущен для применения во всех шахтах
9. Всасывающий способ
Параметры способа:
− расстояние от конца трубопровода до забоя l з.вс для эффективного
проветривания должно быть ,равным 0,5 S ,
− максимальное допустимое расстояние для этого способа 3 S
− расстояние от всаса ВМП до исходящей струи, м lу 10;
− расход в сквозной струе у всаса ВМП Qвсаса 1,43 Qв .
20 B
− длина зоны отброса газов в выработке рассчитывается l з.о.
lп S
где В – заряд ВВ, кг; - плотность взрываемой горной массы, т/м3;
lп – подвигание забоя за цикл, м; S – величина площади сечения выработки в свету, м2.
Достоинством способа (единственным) является непосредственный вынос из выработки
грязного воздуха (облака) по трубопроводу, по выработке к забою идет чистый воздух.
Недостатки способа:
− в забое нет активной струи, нет омывания забоя, возможен застой газов у забоя;
− малая скорость в движения воздуха в выработке, затруднен вынос пыли;
− нужен трубопровод из жестких труб;
− выделяющиеся из стенок и кровли газы двигаются с чистым воздухом к забою.
Последнее обстоятельство приводит к запрещению способа для газовых шахт.
10. Комбинированный способ
Параметры способа при проектировании определяются в соответствии с
требованиями к базовым способам (нагнетательному и всасывающему).
Достоинства комбинированного способа предопределяются достоинствами его
составных. Всасывающий сокращает время проветривания, нагнетательный создает
активную струю.
Недостаток способа – сложность
установки и большая стоимость
оборудования.
В связи с наличием движения газов
вместе со свежей струей к забою
способ запрещен в газовых шахтах
11. Самоходная установка для комбинированного проветривания
Установка предназначена для организации скоростной проходки выработок в
негазовых шахтах: 1- вентиляторы (вверху всасывающий, внизу – нагнетательный); 2 –
металлические патрубки, у всасывающего вентилятора нужен для выноса места забора
струи из зоны действия нагнетательного вентилятора, у нагнетательного для
приближения начального сечения активной струи к забою.
12. Трубопроводы установок местного проветривания
Трубопроводы могут быть мягкими (из специальных тканей, см. табл.) и жесткими
(стальными и пластикатными).
Параметры труб – диаметр (0,5 – 1.0 м), длина звена (5, 10, 20 и 30 м), срок службы (от
полугода до 2-х лет в зависимости от условий эксплуатации).
Выбор типа труб определяется условиями эксплуатации, способом проветривания,
наличием места в выработке, .параметрами работы вентилятора (Qd и Hв)
Полиэтиленовые рукава занимают в ряду труб
особое место, они имеют сниженный в 2 3 раза
коэффициент и снижают утечки практически
до минимума (5 7%) в силу малого количества стыков в трубопроводе (рукава выпускаются на бобинах длиной 250 300 м).
Сборка трубопроводов выполняется с помощью специальных приспособлений (замков,
упругих колец, фланцев и т. д.).
Характеристика мягких труб приведена в
таблице.
13. Конструкции для сборки трубопроводов
На рис.приведены слева направо,
начиная сверху:
- фланцевое соединение жестких труб;
- соединение мягких труб с помощью
упругих колец и хомута;
- накидной замок для соединения
мягких труб (1 вариант);
- накидной замок для соединения
мягких труб (2 вариант)
14. Вентиляторы местного проветривания
Осевые вентиляторы представлены вентиляторами одноступенчатыми, с глухими
рабочими лопатками, чаще всего регулируются осевым направляющим аппаратом
(ОНА), привод вентиляторов электрический (имеются модели с пневматическим
приводом)
Центробежные вентиляторы имеют традиционную форму (исключение вентилятор
ВЦ-7) и электропривод, нерегулируемые или регулируемые с помощью ОНА.
Техническая характеристика промышленных ВМП
15. Типовые конструкции ВМП
На рис.приведены слева направо:
− вентилятор осевой, с меридиональным ускорением
потока и электрическим приводом (ВМ-5М):
− вентилятор осевой с меридиональным ускорением
потока и пневмоприводом (ВМП-6);
− вентилятор центробежный с цилиндрическим корпусом
оригинального исполнения (ВЦ-7);
− вентилятор центробежный с традиционным
улиткообразным корпусом (ВЦ-6).
16. Новые вентиляторы местного проветривания
17. Проектирование проветривания проводимых выработок
Расчет расхода воздуха для призабойного пространства
Расчет выполняется: по максимальному числу людей в призабойном пространстве,
по природному газовыделению, по газам от взрывных работ, по газам от работы ДВС
(для рудных шахт), по минимальной скорости движения воздуха и по тепловому
фактору. В дальнейших расчетах принимается наибольшее из полученных по
различным факторам
По числу людей
Расчет выполняется по формуле Q 6n
з
где
6 - норма расхода воздуха на одного работающего, м3/ мин;
n - число работающих в забое.
По природному газовыделению
Расчет расхода воздуха для проветривания призабойного пространства по
природному газовыделению метана или углекислого газа зависит от способа
проведения выработки.
Комбайновый способ проведения выработки
Qз
расчет выполняется по формуле
где Qз - метановыделение на призабойном участке, м3/мин;
100 I з
C д Cо
,
Iз - метановыделение в призабойном участке, м3/мин;
Сд- ПДК газа на исходящей струе, %; принимается 1,0% по метана, по углекислому
газу – 0,5%;
Со - содержание газа в поступающей струе, %; в расчетах по метану в действующих
шахтах принимается по результатам замеров, для проектируемых принимается
равным 0,05%, в расчетах по углекислому газу принимается равным 0,03%.
Взрывной способ проведения выработки
S св l з.тр
расчет выполняется по формуле
Qз
K тд
71I з. м акс
,
S
l
C
C
18
I
св з.тр м акс
о
з . м акс
2
где Sсв - площадь поперечного сечения выработки в свету, м2;
Lз.тр расстояние от конца трубопровода до груди забоя, м; принимается равным 8;
Kтд коэффициент турбулентной диффузии; равен 1 при S 1 0 и 0,8 при S >10 м2 ;
Iз.макс - максимальное метановыделение в призабойном участке после взрывных
работ, м3/мин;
Смакс - максимальная концентрация у груди забоя после ВР, %; принимается равной
2%;
Для проветривания всей выработки, расход воздуха по газовому фактору,
100 I п
Qп
Cд Cо
где Iп - метановыделение во всей выработке, м3/мин.
По газам от взрывных работ
Расчет расхода по газам ВР, зависит от способа проветривания выработки ВМП
Нагнетательный способ. Расход воздуха
для проветривания призабойного
пространства
2,25 Vвв Sсв2 lп2 Kобв
Qз
3
2
tп
K ут
.т р
, где Vвв - объем вредных газов при проведении
взрывных работ в проводимой выработке, л; ;
Vвв 100 Bуг 40 Bпор
В - масса заряда ВВ по углю и породе соответственно, кг; при раздельном взрывании
к дальнейшему расчету принимается наибольший из зарядов; B
tп - время проветривания, мин; принимается в соответствии с графиком организации
работ, но в рамках требований ПБ;
lп - длина тупиковой части выработки, м; для горизонтальных и наклонных
выработок длиной 500 м и более принимается равной 500 м, при длине менее 500 м
вводится истинная длина выработки;
Kут - коэффициент, учитывающий утечки в трубопроводе; принимается по табл. 9.1
для значения в формуле.
Kобв − коэффициент, учитывающий обводненность выработки:
для
проводимых по сухим породам − 0,8; проводимых по частично влажным породам −
0,6; для проводимых по водоносным породам или с применением водяных завес −
0,3.
Всасывающий способ
Расход воздуха
Вуг Впор
2,13
Qз
Vвв Sсв 15
.
tп
5
Комбинированный способ
Расход воздуха
2Vпч 2 Sсвlз.вс 0,76 VввVпч
Qз
tп
, (1)
где Vпч − объем призабойной части, проветриваемой всасывающим В, м3
Vпч Sсвlз.вс
lз.вс − расстояние от груди забоя до конца всасывающего трубопровода, м.
По
газам от двигателей внутреннего сгорания
Расчет расхода воздуха для призабойного пространства
по этому фактору выполняется по формуле
Q з qдвсKо М
,
где qдвс − норма подачи свежего воздуха для дизельных ДВС; принимается 6,8 м3/ мин·кВт
или 5 м3/мин на л.с.;
КО − коэффициент одновременности работы ДВС; принимается равным 1,0; 0,9; 0,85 при
одновременной работе в забое одной, двух, трех и более машин соответственно;
М − суммарная мощность ДВС, одновременно работающих в выработке, кВт (л.с.).
В расчетах не учитываются вспомогательные машины с ДВС, если они работают от
дизельного привода не более 10 мин в течение двух часов.
По минимальной скорости движения воздуха
Расчет расхода воздуха для проветривания призабойного пространства по минимальной
скорости его движения в выработке выполняется по формуле Q 60V
S ,
з
м ин св
где Vмин − минимальная допускаемая ПБ скорость движения воздуха в выработке, м /с.
Минимальные скорости движения в соответствии с положениями ПБ устанавливаются:
для выработок газовых шахт не менее 0,25 м/с;
при проходке или углубке вертикальных стволов и шурфов, в тупиковых выработках
негазовых шахт скорость движения воздуха должна быть не менее 0,15 м/с.
По
тепловому фактору
Расчет расхода воздуха для проветривания призабойного пространства
минимальной скорости в зависимости от температуры выполняется по формуле
по
Q з 20Vм ин.т Sсв
где Vмин.т - минимальная допускаемая ПБ скорость движения воздуха в призабойном
пространстве выработки с учетом температуры.
Расчет параметров ВМП и его выбор
Производительность вентилятора, обеспечивающего воздухом проводимую выработку
по нагнетательному способу, определяется по ф. (2)
. ут.тр Q з
Qв K
Значение производительности вентилятора должно удовлетворять условию
Qв Qп
Если найденная производительность меньше количества воздуха, необходимого для
проветривания всей выработки по газовыделению, принимается Q в Q п .
Производительность вентилятора, работающего на всасывание во всасывающем или
комбинированном способах, зависит от места его установки:
− при установке на сквозной выработке расчет производится по ф. (2);
- − при установке у забоя и работе на нагнетание – по ф. (1).
Производительность нагнетательного вентилятора в
Qв.нагн 0,83Qв.всас
комбинированном способе при установке у забоя
Расход воздуха в выработке со свежей струей
у всаса вентилятора гарантирует невозможность
появления рециркуляции, если выполняется условие:
Qвсас 1,43Qв , (3).
При установке в выработке со свежей струей
нескольких вентиляторов, работающих на разные
Qвсас 1,43 Qв
трубопроводы, должно выполняться условие:
, (4).
ВМП считают установленными в одном месте при расстоянии между ними
Читайте также: