Аэрология

у///////////////////////?-


Рис. 23.4. Схема проветривания вы­работок всасывающим способом с использованием вентилятора мест­ного проветривания
объему. Для проветривания выработки необходимо подавать зна­чительное количество воздуха. Однако расчет проветривания можно вести не на всю длину выработки, а только на некото­рую ее часть, так как по мере движения газового облака от забоя к устью выработки происходит непрерывное уменьшение содержания ядовитых газов в нем за счет разбавления свежим воздухом и диффузионных процессов. В результате этого на не­котором расстоянии от забоя максимальное содержание ядовитых газов в растянувшемся облаке становится меньше допустимого. Расстояние от забоя до сечения выработки, в котором максималь­ное содержание ядовитых газов становится равным допустимому, называется ее критической длиной, определяемой по формуле
L_Kp=13,l— fop Уть (23.3)
где В — расход ВВ, кг; ф — коэффициент, учитывающий обвод­ненность пород; Ъ — газовость ВВ, л/кг; rj — коэффициент доставки (учитывающий степень доставки воздуха).
При длине выработки больше критической объем проветрива­ния равен произведению площади сечения выработки на ее кри­тическую длину.
Всасывающий способ проветривания (рис. 23.4) применяется на угольных и рудных шахтах, не опасных по газу. Достоинство его заключается в том, что несвежий воздух отводится из приза-бойного пространства по трубопроводу, а так как свежий воздух поступает к забою по выработке, то большая ее часть незагазована. При правильно организованном проветривании объем, из кото­рого удаляются вредности, равен произведению площади попереч­ного сечения выработки на длину зоны отброса газов. При прочих равных условиях он остается постоянным и не зависит от длины выработки, поэтому при всасывающем способе проветривания ко­личество воздуха, которое необходимо подавать для проветрива­ния, меньше, чем при нагнетательном. Люди могут находиться в выработке за пределами зоны отброса газов, определяемой по
формуле
U_r = 20B/yl₃^/S_B, (23.4)
где у— плотность взрываемого горного массива, т/м³; /₃ — подви-гание забоя за один взрыв, м.
Эффективность проветривания выработки всасывающим спосо­бом зависит от расстояния между концом всасывающего трубо­провода и забоем (чем ближе он расположен к забою, тем быстрее проветривается выработка). По мере увеличения этого расстояния в призабойной части образуется застойная зона и продолжительность проветривания выработки резко возрастает. Эффективное проветривание призабойной зоны и зоны отброса газов обеспечивается при расстоянии от конца всасывающего трубопровода до забоя, определяемом по формуле
/_т= 0,5 V^".
290
Рис. 23.5. Схема проветривания вы­работок нагнетательно-всасывающим способом с использованием вентиля­торов местного проветривания
Максимальное расстояние от конца всасывающего трубопро­вода до забоя
^т щах — О д/ о_в ■
Основной недостаток этого способа проветривания заключа­ется в трудности выдерживания расстояния /_т, так как конец тру­бопровода находится в зоне разлета кусков породы и вероятность его повреждения весьма высокая. Как правило, при этом способе проветривания применяется жесткий трубопровод. При установке вентилятора в призабойной зоне возможно использование гибкого трубопровода. В этом случае с целью сохранности вентилятора к его всасу крепится отрезок металлической трубы.
Комбинированный способ проветривания чаще применяется при скоростной проходке на негазовых шахтах. В нем сочетаются до­стоинства нагнетательного способа (активное перемешивание га­зов в призабойной зоне) и всасывающего (ограниченный объем проветривания). При комбинированном способе проветривания ис­пользуется один или два вентилятора (рис. 23.5). В случае исполь­зования одного вентилятора он работает вначале на всасывание, а после удаления высококонцентрированного газового облака из забоя по трубопроводу в исходящую струю вентилятор переклю­чается на нагнетание. При использовании двух вентиляторов ос­новной вентилятор устанавливается вблизи устья выработки (на расстоянии ^10 м) и работает на всасывание. Второй вентилятор (вспомогательный) снабжается коротким нагнетательным трубо­проводом и устанавливается в выработке вблизи забоя. Подача нагнетательного вентилятора должна быть на 20—30 % меньше количества воздуха, которое поступает во всасывающий трубопро­вод. Для предотвращения распространения газового облака в сто­рону устья иногда в выработке на расстоянии 30—50 м от забоя устанавливается перемычка. В этом случае подача нагнетатель­ного вентилятора может быть на 10 % меньше количества воздуха, поступающего во всасывающий трубопровод.
291