Выбор схем и способов вентиляции рудника.

Схемой проветривания шахт называется графическое изображение расположения горных выработок, на котором показаны места установки вентиляторов, различных вентиляционных устройств, направление движения воздуха, а также порядок расположения выработок, служащих для подвода свежего и отвода отработанного воздуха.

При составлении схемы проветривания следует исходить из условий обеспечения безопасности, надежности и экономичности проветривания. За основу схемы проветривания принимается схема вскрытия шахтного поля, предусматриваемая проектом строительства шахты. Все шахты, как правило, должны иметь искусственное проветривание. Атмосферный воздух, поступающий по вертикальному или наклонному стволу, следует направить на самый нижний рабочий горизонт с таким расчетом, чтобы воздух омывал в восходящем направлении очистные забои, после чего по выработкам вентиляционного горизонта поступал к вентиляционному стволу. Следует избегать схем, требующих устройства большого числа вентиляционных дверей, окон, перемычек и кроссингов.

Вентиляционная схема должна обеспечивать естественное распределение воздуха в вентиляционной сети, близкое к расчетному. В этом случае потребуется минимальное число вентиляционных устройств отрицательного и положительного способа регулирования.

В зависимости от расположения стволов на шахтном поле, по которым подается свежий и отводится загрязненный воздух, различают центральные, фланговые (или диагональные) и комбинированные схемы проветривания.

При центрально-сдвоенной схеме вентиляции воздухоподающий и воздухоотводящий стволы расположены в центре шахтного поля. Воздух движется сначала к очистным забоям в одном направлении, а затем по вентиляционному штреку возвращается обратно к стволу, по которому выдается на поверхность. Такая схема движения воздуха называется возвратноточной.

При центрально-отнесенной схеме скиповой и клетевой стволы расположены в центральной части шахтного поля, а вентиляционный ствол заложен у верхней границы шахтного поля на линии, делящей его на равные части. При этой схеме проветривания движение воздуха осуществляется также по возвратноточной схеме.

Преимуществами центральных схем являются относительно малые капитальные затраты, наличие одной вентиляционной установки, концентрация всех поверхностных cooружений шахты, простота управления проветривания.

К недостаткам центральных схем относятся высокая депрессия шахты, большие утечкивоздуха в околоствольном дворе и на пути движения свежей и исходящей струй.

При фланговой (диагональной) схеме вентиляции в центре шахтного поля располагаются скиповой и клетевой стволы, а на флан­гах у верхней границы шахтного поля - вентиляционные стволы, через которые отводит­ся исходящая струя на дневную поверхность. Воздух по всем выработкам каждого крыла движется в одном направлении, таким образом, движение воз­духа является прямоточным.

В зависимости от того, обслуживает ли фланговый вентилятор целое крыло или несколько пластов или только один участок, различают схемы: фланговую крыльевую, фланговую групповую и фланговую участковую.

К достоинствам фланговых схем относятся отсутствие утечек воздуха при его движении, уменьшение общешахтной депрессии за счет сокращения пути движения воздуха.

Недостатками фланговой схемы являются большие капитальные затраты на проведение выработок основного горизонта до границ шахтного поля перед началом очистных работ, большие потери полезного ископаемого в охранных околоствольных целиках, наличие большого числа вентиляционных установок и трудность реверсирования струй при аварийных режимах.

Комбинированные схемы проветривания шахт образуются из сочетания элементов центральных и фланговых схем. В этих схемах подача воздуха осуществляется по центральному стволу, а исходящий отработанный воздух отводится по центральным и фланговым стволам. При этой схеме часть выработок, удаленных от воздухоподающего ствола, проветриваются по прямоточной схеме, а другая часть - по возвратноточным.

При центрально-фланговой схеме исходящие струи участков на флангах направляются в вентиляционные фланговые стволы, а исходящие струи участков, расположенных в центре шахтного поля, отводятся на дневную поверхность по второму центральному стволу. Таким образом, центральные и фланговые участки шахтного поля проветриваются раздельно.

На крупных шахтах и рудниках, особенно шахтах с высокой газообильностью, применяется комбинированная секционная схема вентиляции. При секционной схеме проветривания каждая секция (ряд участков шахтного поля или горизонтов) проветривается различными потоками, для чего каждая секция имеет самостоятельные воздухоподающий и воздухоотводящий стволы.

Достоинствами подобной схемы проветривания являются повышение надежности проветривания отдельных участков, безопасности работ, упрощение регулирования распределения воздуха и небольшая величина депрессии вентиляционных установок.

К недостаткам можно отнести: сложность установки большого количества вентиляционных устройств и большие капитальные затраты.

При нагнетательной схеме проветривания чистый воздух подается в призабойную зону по трубопроводу, а загрязненный - удаляется непосредственно по выработке. Вентилятор должен располагаться далее 10 м от устья выработки. При этой схеме вентиляционная струя интенсивно обмывает забой и активно выталкивает газы из призабойного пространства. Для вентиляционного воздухопровода можно использовать гибкие матерчатые трубы, которые легче доставить в забой и монтировать.

Недостатки этой схемы проветривания – газы после взрывания и загрязненный воздух распространяется по всей выработке. Если протяженность выработки значительная, то продолжительность проветривания возрастает, поэтому нагнетательная схема проветривания применяется чаще всего при проходке выработок протяженностью до 300 м.

При всасывающей схеме проветривания загрязненный воздух из забоя выработки всасывается в вентиляционные трубы, а свежий воздух поступает по самой выработке. Зона активного всасывания воздуха не превышает 1-1,5 м от конца трубопровода. Подвести же трубопровод к забою ближе 6-8 м нельзя, из-за опасности повреждения его взрывом. Поэтому всасывающая схема характеризуется незначительной активностью проветривания призабойного пространства.

При комбинированной схеме проветривания воздух по одному трубопроводу нагнетается в забой, а по другому – отсасывается из него. На некотором расстоянии от забоя устанавливается перемычка и из пространства между забоем и перемычкой загрязненный воздух удаляется

#