Н.И. АЛЫМЕНКО Проветривание рудника «Каральвеем» осуществляется нагнетательным

Н.И. АЛЫМЕНКО
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.
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,
238
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
№
1
2
3
4
5
6
7
8
Название выработки
Шт.19 (ЗС№1)
Шт.15
Шт.6
Шт.1
Шт.2
Шт.3
Шт.5бис
Шт.16
ИТОГО
№ЗС
1
38
16
б/н
44
27
28
40
-
Высотная
отметка
520
670
480
576
626
677
677
617
-
Q, м3/c
Q, м3/мин
50,76
2,52
28,08
1,42
10,86
3,95
29,40
20,52
147,51
3045,60
151,20
1684,80
85,20
651,60
237,00
1764,00
1231,20
8850,60
Дебит исходящего из рудника воздуха
№
Название выработки
№ЗС
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Уклон "Конвеерный"
Шт."Капитальная"
Шт.4
Шт.4
Шт.20
Шт.20бис
Шт.18
Шт.12
Шт.13
Шт.11
Шт.8
ИТОГО
14
15
21
22
б/н
б/н
45
30
б/н
34
б/н
-
Высотная
отметка
520
520
777
777
727
727
570
820
876
720
771
-
Q, м3/c
Q, м3/мин
1,42
2,20
14,75
20,36
5,47
20,20
25,97
18,72
15,50
14,10
8,82
147,51
85,20
132,00
885,00
1221,60
328,20
1212,00
1558,20
1123,20
930,00
846,00
529,20
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.
239