Лекция 16

Схемы проветривания шахты.

При проектировании схемы проветривания шахты необходимо обеспечить:

– устойчивый режим проветривания на весь период эксплуатации шахты;

– минимальное число вентиляционных сооружений в целях снижения утечек воздуха и повышения надежности вентиляции;

– обособленное проветривание главных транспортных выработок, оборудованных ленточными конвейерами, или использование их для отвода исходящих вентиляционных струй.

Схема проветривания шахты может быть единой или секционной. При секционной схеме проветривания все шахтное поле разделяется на отдельные обособленно проветриваемые части – секции (блоки). Каждый блок обслуживается своим вентилятором главного проветривания и связан с земной поверхностью блоковыми воздухоподающим и воздухоотводящим стволами. Эта схема рекомендуется для глубоких газообильных шахт (свыше 10м³/т), с большой производственной мощностью (свыше 6000т/сут) и значительными размерами шахтного поля (более 6км).

При единой схеме проветривания воздухоподающий ствол связан со всеми вентиляционными стволами, вскрывающими шахтное поле.

Схемы вентиляции, в зависимости от взаимного расположения выработок, по которым подается свежий и отводится загрязненный воздух, можно разделить на центральные, фланговые и комбинированные.

Центральные схемы, в свою очередь, делятся на два вида: центрально-сдвоенные и центрально-отнесенные. В первом случае воздухоподающий и воздуховыдающий стволы располагаются в центре шахтного поля (рис.1). Свежий воздух распределяется на крылья шахтного поля, а затем, проходя по очистным и подготовительным забоям, возвращается к воздуховыдающему стволу.

Рис.1 Центрально-сдвоенная схема вентиляции шахты

Расстояние между стволами составляет 30-100 м. Эта схема применяется при глубине ведения горных работ более 200 м.

Центрально-отнесенная схема может применяться при отработке верхней части шахтного поля (рис.2), например, бремсберговых полей. Здесь стволы могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга.

Рис.2 Центрально-отнесенная схема вентиляции шахты

Достоинства центральных схем – относительно небольшие капитальные затраты, быстрый ввод шахты в эксплуатацию, одна вентиляторная установка, незначительные потери угля в целиках, простота управления проветриванием. Недостатки – высокая депрессия шахт, большие внутренние утечки воздуха, резерв возможностей регулирования режима работы вентилятора, с учетом возможного увеличения сопротивления шахтной вентиляционной сети.

При вскрытии шахтного поля в центре и на его границах, применяются фланговые (диагональные) схемы проветривания шахт. Эти схемы проветривания можно отнести к прямоточным. Воздух поступает в шахту в центре шахтного поля, распределяется по отдельным крыльям и, после проветривания очистных забоев, удаляется через фланговые стволы. Среди всех разновидностей фланговых схем вентиляции можно выделить крыльевую, групповую и участковую (рис.3).

К достоинствам фланговых схем вентиляции относятся минимальные утечки воздуха, при его движении от стволов к очистным забоям, сокращение внешних утечек (подсосов) воздуха, так как фланговые стволы, как правило, не используются для транспортировки грузов (в устьях этих стволов можно обеспечить качественную герметизацию), снижение общешахтной депрессии (за счет сокращения пути движения воздуха), меньшие требования к резерву глубины регулирования вентиляторов.

Недостатки фланговых схем – большие капитальные затраты (начало очистных работ возможно только после проведения выработок до границ шахтного поля), увеличение потерь полезного ископаемого в околоствольных охранных целиках, большое количество вентиляторных установок, трудность общешахтного реверсирования вентиляции.

а .

б.

в.

Рис. 3 Фланговые схемы вентиляции шахт: а – крыльевая; б – групповая;

в - участковая

В комбинированных схемах вентиляции используются элементы центральных и фланговых схем. Так, например, один воздуховыдающий ствол может располагаться в центре шахтного поля, а остальные – на флангах. При этом исходящая вентиляционная струя из выемочных участков, расположенных в центре шахтного поля, выдается по центральному стволу, а из участков, расположенных на флангах – по фланговым стволам.

В комбинированной секционной схеме проветривания, на крупных шахтах, каждая секция имеет свой воздуховыдающий ствол, а в центре воздухоподающие стволы и скиповый ствол – общий для всех секций. Выработки каждой секции проветриваются обособленной струей воздуха. На крупных шахтах для подачи и отвода воздуха могут использоваться до десятка стволов. К достоинствам комбинированных схем вентиляции можно отнести небольшую депрессию вентиляторов главного проветривания, повышение надежности проветривания отдельных участков шахты, простота регулирования воздухораспределения в пределах отдельных участков, большое количество запасных выходов из шахты. Недостатки этих схем – сложность вентиляционной сети, сложность общешахтного регулирования воздухораспределения и большие капитальные затраты.

Рис. 4 Комбинированная схема вентиляции шахты