- - вентиляция - Страница 2

Для проветривания разведочных выработок в процессе их проведения применяют осевые и центробежные вентиляторы. Осевые вентиляторы более компактны; при их установке в выработке не возникает необходимости в ее расширении или сооружении специальных камер. Для обеспечения проветривания разведочных шахт и шурфов применяют также и центробежные вентиляторы.
Основными аэродинамическими параметрами вентиляторов являются подача, давление (напор), мощность и коэффициент полезного действия.
В процессе проведения все разведочные выработки по условиям проветривания относятся к тупиковым, т. е. в них исключается сквозное движение вентиляционной струи .В зависимости от длины или глубины выработок и с учетом конкретных горно-теологических и горно-технических условий вентиляция таких выработок осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания и вентиляционных труб, а в некоторых случаях путем использования турбулентной диффузии и продольных перегородок.
При проведении и эксплуатации выработок контролируются содержание в их атмосфере кислорода, углекислого газа, вредных веществ, в том числе пыли, а также скорость воздуха, его температура и влажность, которые не должны превышать предельно допустимых концентраций и норм.
Применяются два метода контроля состава воздуха - химико-аналитический, и экспресс-метод. Химико-аналитический метод основан на отборе проб воздуха и последующем их анализе в химической лаборатории. Экспресс-метод позволяет быстро определять содержание газов в воздухе непосредственно во время измерения с помощью переносных приборов.
Под рудничной пылью понимают совокупность тонкодисперсных минеральных частиц размером менее 1мкм, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе горных выработок или осевших на поверхностях выработок.
Рудничную пыль, способную находиться в воздухе во взвешенном состоянии называют витающей, или пылевым аэрозолем. Витающая пыль характеризуется концентрацией, дисперсным и вещественным составом и другими свойствами.
Наибольший размер пылинок, способных находиться во взвешенном состоянии, определяется скоростью вентиляционного потока, плотностью частиц и типом источника пылеобразования. Например, кварцевые пылинки оседают в неподвижном воздухе с высоты 1м при диаметре 100 мкм за 1,3 с, а при диаметре 0,2 мкм - за 46 с. Частицы мельче 0,2 мкм практически не осаждаются из воздуха.
Витающая в воздухе пыль, если ее концентрация превышает санитарные нормы, может явиться причиной профессиональных легочных заболеваний, носящих общее название пневмокониоз.
В задачу вентиляции горных выработок входит обеспечение подачи рудничного воздуха необходимого состава, здоровых и безопасных санитарно-гигиенических условий труда на рабочих местах.
Рудничным называется воздух, поступающий в подземные выработки с поверхности и претерпевающий изменения в процессе перемещения по ним. Эти изменения выражаются прежде всего в уменьшении содержания кислорода и увеличении содержания углекислого газа.
К основным причинам уменьшения содержания кислорода в воздухе горных выработок относятся окисление горных пород, древесины, ведение взрывных работ, работа двигателей внутреннего сгорания.
В послевоенный период появились теоретические работы по вопросам шахтной аэродинамики. В первую очередь следует отметить монографию В. Н. Воронина на тему: «Основы рудничной аэрогазодинамики» (1951). Автор ее дал глубокую теоретическую трактовку физико-механической сущности процессов рассеивания и удаления газов вентиляционной струей и анализ эффективности этих процессов, а также рассмотрел новые научно-обоснованные методы расчета проветривания важнейших видов подготовительных и очистных выработок. В то время как в области теоретической и экспериментальной аэродинамики за последние десятилетия были достигнуты большие успехи (работы II. Жуковского, С. Чаплыгина, А. Колмогорова, Прандтля, Кармана, Никурадзе и др.), исследования в области рудничной аэродинамики как в нашей стране, так и за рубежом не проводились. Большой заслугой В. Н. Воронина является то, что он на базе современных воззрений на сущность процессов движения объяснил важнейшие проблемы шахтной аэрологии. В монографии В. Н. Воронина широко используется теория свободных струй для объяснения аэродинамики воздушных потоков в штрекообразных и камерообразных выработках и для вывода уравнений, позволяющих правильно рассчитывать проветривание глухих подготовительных выработок, камер очистных выработок рудных шахт при разных системах разработки. Его книга до настоящего времени является руководством при производстве различных аэродинамических исследований в лабораторных и производственных условиях.
В 1947 г. по чертежам Гипроуглемаша изготовлена опытная партия вентиляционных воздухопроводов из хлопчатобумажной ткани чефер, покрытый с обеих сторон тонким слоем резины. После некоторых усовершенствований эти трубы пошли в серийное производство под маркой М, а в 1953 г. после повышения механической прочности они получили шифр МУ. Уже в первой половине 50-х годов трубы М и МУ, в основном, вытеснили металлические, так как имели в 12-15 раз меньший вес, лучшую герметичность, меньшую трудоемкость монтажа и транспортировки, возможность изгиба воздухопровода и др.
Длительный опыт эксплуатации на шахтах Донбасса и других бассейнов выявил и ряд недостатков этих труб: горючесть, подверженность гниению, недостаточную механическую прочность, значительное аэродинамическое сопротивление и др., в связи с чем с 1963 г. выпускаются серийно трубы типа ТН из ткани чефер со специальной противогнилостной пропиткой и двухсторонним полихлорвиниловым покрытием, которые имеют большую механическую прочность (на 25-50%), меньший вес, в 2-2,5 раза больший срок службы, на 15-20% меньшее аэродинамическое сопротивление, не поддаются гниению и не горят.