Влияние Естественной тяги

на проветривание нагорного рудника

Проветривание рудника «Каральвеем» осуществляется нагнетательным способом по фланговой схеме. ГВУ состоит из 2 осевых вентиляторов ВОД-21М с углом установки лопаток рабочих колес +15 град. Здание ГВУ расположено на устье штольни (шт). № 19 (гор. 520 м).

Свежий воздух поступает в рудник, по шт. № 19 и распределяется на четыре основных потока рис. 1. Омыв горные работы, загрязнённый воздух по выработкам вентиляционного горизонта (вентиляционные штреки, восстающие) поступает к воздуховыдающим шт. № 13 гор. 876 м, № 12 гор. 820 м, № 11 гор. 720 и, № 18 гор. 570 м, № 4 гор. 777 м, № 20 гор.727 м.

Расход воздуха для проветривания рудника в нормальном режиме проветривания 48,64 м3/с.

Депрессия естественной тяги зависит от среднеконтурного удельного веса воздуха, разности отметок воздухоподающей и воздуховыдающей выработок, температуры наружного воздуха в устье воздухоподающей выработки, средней температуры рудничного воздуха.

Была проанализирована величина естественной тяги, рассчитанная по среднемесячным, максимальным и минимальным значениям температуры наружного воздух и температуры воздуха в руднике. Динамика изменения естественной тяги в течение года на участках рудника отнесенная к гор. 520 м, месту расположения ГВУ. Влияние естественной тяги на работу ГВУ значительно. Естественная тяга большую часть года помогает работе ГВУ, а в теплое время года работает в противонапоре с ГВУ, что приводит к снижению производительности ГВУ и снижению поступления воздуха в горные выработки. В некоторых выработках за счет естественной тяги, в зависимости от температуры наружного воздуха и температуры воздуха в руднике, может произойти как увеличение расхода воздуха в горных выработках, так и снижение расхода, вплоть до прекращения движения и опрокидывания струй. Исходя из этого, режим работы вентиляторов ГВУ должен обеспечивать воздухом места ведения горных работ, как в нормальном режиме проветривания, так и в реверсивном.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Изменение характеристики вентиляционной сети под влиянием естественной тяги по абсолютному максимуму и абсолютному минимуму температуры окружающей среды в течение года, а также изменение естественной тяги за период выполнения замеров показаны на рис. 2. При изменении окружающей температуры и температуры в руднике режим работы вентиляторов будет меняться в широких пределах.

Естественная тяга может существенно менять сопротивление горных выработок, в связи с тем, что при перепаде высот 396 м и наличии 19 выходов, соединяющих горные выработки с дневной поверхностью, возникает значительное количество управляемых за счет естественной тяги контуров. В условиях меняющейся температуры, как в течение года, так и в течение суток, в устьях некоторых штолен образуются ледяные наросты длиной до нескольких десятков метров. Это особенно характерно в условиях многолетне мерзлых горных пород.

 
 
Баланс количества воздуха поступающего в рудник и исходящего из рудника из него приведен в таблице. Из таблицы видно, что воздух поступает в рудник за счет ГВУ по шт. № 19, а также еще по 7 штольням, а выходит из рудника по 11 штольням. Это объясняется наличием естественной тяги, ограниченным влиянием работающей ГВУ при угле установки лопаток рабочих колес +150 и отсутствием в необходимом количестве и в нужных местах регуляторов потоков воздуха.

На шт. № 18 установлена подземная передвижная вентиляторная установка, которая обеспечивает целенаправленное проветривание части горных работ на участке «Безымянный».

Таблица

Дебит поступающего в рудник воздуха

№

Название выработки

№ЗС

Высотная отметка

Q, м3/c

Q, м3/мин

1

Шт.19 (ЗС№1)

1

520

50,76

3045,60

2

Шт.15

38

670

2,52

151,20

3

Шт.6

16

480

28,08

1684,80

4

Шт.1

б/н

576

1,42

85,20

5

Шт.2

44

626

10,86

651,60

6

Шт.3

27

677

3,95

237,00

7

Шт.5бис

28

677

29,40

1764,00

8

Шт.16

40

617

20,52

1231,20

ИТОГО

-

-

147,51

8850,60

Дебит исходящего из рудника воздуха

№

Название выработки

№ЗС

Высотная отметка

Q, м3/c

Q, м3/мин

1

Уклон "Конвеерный"

14

520

1,42

85,20

2

Шт."Капитальная"

15

520

2,20

132,00

3

Шт.4

21

777

14,75

885,00

4

Шт.4

22

777

20,36

1221,60

5

Шт.20

б/н

727

5,47

328,20

6

Шт.20бис

б/н

727

20,20

1212,00

7

Шт.18

45

570

25,97

1558,20

8

Шт.12

30

820

18,72

1123,20

9

Шт.13

б/н

876

15,50

930,00

10

Шт.11

34

720

14,10

846,00

11

Шт.8

б/н

771

8,82

529,20

ИТОГО

-

-

147,51

8850,60

Как видно из таблицы, в рудник «Каральвеем» поступает 147,51 м3/с воздуха из них за счет ГВУ – 50,76 м3/с, а остальное количество воздуха поступает в рудник за счет естественной тяги. В вентиляционной сети рудника действует несколько контуров естественных тяг, которые в течение года меняют свои значения, а иногда меняют и направление. В холодное время года (наибольшая величина естественной тяги) влияние ГВУ на распределение воздуха в руднике ограничено.

Для расчетного распределения воздуха по участкам и рабочим зонам в нагорных рудниках необходимо использовать как отрицательный (с помощью вентиляционных дверей) способ регулирования, так и положительный – вентиляторными установками. На устьях штолен должны быть установлены двери, которые должны использоваться как в технологических целях, так и для регулирования потоков воздуха.

Режимы работы ГВУ необходимо менять в зависимости от температуры наружного воздуха (величины естественной тяги).

При проектировании вентиляции нагорных рудников необходимо учитывать не только величину естественной тяги и ее направление, но и влияние ГВУ на распределение воздуха по вентиляционной сети.