Выбор рациональной схемы проветривания

При выборе схемы проветривания выемочного участка необходимо стремиться к тому, чтобы выбранная схема удовлетворяла следующим требованиям:

1. Наиболее полное обособленное разбавление метана выделяющегося из всех источников;

2. Обеспечение максимальной нагрузки на очистной забой по газовому фактору и минимальной стоимости угля по фактору вентиляции;

3. Обеспечение возможности ведения работ по дегазации;

4. Обеспечение вентиляционных маневров при авариях;

5. Надежность проветривания при нормальном и аварийном режимах;

6. Обеспечение максимально благоприятных санитарно-гигиенических условий труда.

Выполнение всех указанных требований является весьма сложной горнотехнической задачей.

В настоящее время в практике проветривания шахт насчитывается около 80 различных схем проветривания выемочных участков. ДонУГИ разработана классификация всех схем проветривания выемочных участков, которая представлена в Руководстве по проектированию вентиляции угольных шахт.

С точки зрения обеспечения максимальной нагрузки на очистной забой все схемы проветривания можно разделить на 4 группы:

1. Обратноточные схемы проветривания на вентиляционный штрек в выработанном пространстве. Эти схемы характеризуются тем, что величина нагрузки на забой зависит от того, поступает ли метан из выработанного пространства на сопряжение лавы с вентиляционным штреком или выносится на вентиляционный штрек, минуя сопряжение.

I_уч=I_пл+I_вп

I_оч=I_пл+ К_вп*I_вп

А_max=f (I_пл+К_вп*I_вп)

Рис.2.2 Схема проветривания выемочного участка типа 1-В-Н-в-вт.

2. Обратноточные схемы проветривания на вентиляционный штрек в массиве угля

3. Прямоточные схемы проветривания на вентиляционный штрек в выработанном пространстве с подсвежением исходящей вентиляционной струи

I_оч=I_пл

А_max=f (I_оч)

Рис.2.4 Схема проветривания выемочного участка типа 3-В-Н-в-пт.

4. Прямоточные схемы проветривания на вентиляционный штрек в массиве угля с подсвежением исходящей вентиляционной струи

Рис.2.5 Схема проветривания выемочного участка типа 2-М-Н-в-вт.

В каждом конкретном случае выбор рациональной схемы проветривания выемочного участка решается на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов.

Подача на участки и в очистные забои необходимого количества воздуха.

Количество воздуха, которое необходимо подавать на выемочный участок зависит от метановыделения и определяется по формуле

Q_уч= , м³/мин (2.5)

где I_уч- абсолютная метанообильность выемочного участка, м³/мин;

К_н – коэффициент неравномерности метановыделения;

С – допустимая ПБ концентрация метана в исходящей струе участка, %;

С₀-концентрация метана в струе воздуха, поступающего на участок.

Однако, во многих случаях подача необходимого количества воздуха на выемочные участки и в очистные забои невозможна. Это может быть по следующим причинам:

1.Фактическое аэродинамическое сопротивление вентиляционной сети превышает проектное, а, следовательно выбранный вентилятор не может обеспечить шахту и участки необходимым количеством воздуха.

Рис.2.6 Производительность вентилятора Q_п, Q_ф при работе на сеть с проектным сопротивлением R_п и фактическим R_ф.

2. Подача воздуха в очистной забой и на выемочный участок ограничена скоростью движения воздуха в забое, которая согласно ПБ должна быть не более 4 м/с.