§ 2. Естественное и искусственное проветривание

Движение воздуха в шахте происходит за счет разности дав­лений воздуха в шахтных выработках. При естественном провет­ривании воздух в шахте движется без каких-либо механических приспособлений, при искусственном проветривании движение воз­духа обусловлено работой вентилятора.

Естественная тяга дважды на протяжении года меняет на­правление своего действия. Например, при отработке месторож­дений, вскрытых штольней и стволом, вследствие разности темпе­ратур наружного и шахтного воздуха в зимний период воздух в рудник поступает по штольне и движется в направлении к стволу, в летний период воздух движется в обратном направлении – от устья ствола к устью штольни.

При проветривании шахт вентилятором естественная тяга мо­жет помогать работе вентилятора, если направления естествен­ной тяги и депрессии вентилятора совпадают, и мешать их рабо­те, если направления противоположны.

Искусственное проветривание осуществляется вентиляторами, которые по своему назначению делятся на вентиляторы главного проветривания, вспомогательные, или участковые, и вентиляторы местного проветривания. Главные вентиляторы обслуживают всю шахту или ее крыло, вспомогательные обслуживают один или группу участков (блоков) и периодически переносятся по мере подвигания очистных работ. Вентиляторы местного проветрива­ния служат для проветривания забоев при проходке подготови­тельных выработок.

По принципу действия рудничные вентиляторы делят на цент­робежные и осевые (рис. XVIII.1).

Рис XVIII.1 Схемы вентиляторов а – центробежных,б – осевых

Центробежный вентилятор состоит из рабочего колеса 2, ук­репленного на валу внутри метал­лического спирального кожуха 1. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении колеса, воздух по всасывающему каналу 4 поступает в вентиля­тор, потом в кожух, а затем через диффузор 3 выбрасывается в ат­мосферу. Вследствие выбрасыва­ния воздуха из рабочего колеса на его входе создается разреже­ние, вызывающее непрерывный приток воздуха через всасываю­щее отверстие. Улиткообразную форму кожуха и раструбообразную форму диффузора принима­ют для уменьшения сопротивле­ния при выходе воздуха в атмосферу и создания статическогонапора.

Осевой вентилятор состоит из цилиндрического кожуха 1, в котором помещается одно, два и более рабочих колес 2 с лопаткми установленными на втулке под определенным углом к плоскости вращения колеса. При работе вентилятора воздух, находящийся в межлопаточном пространстве, получает движение по оси вентилятора и в плоскости вращения, т. е. движется винтообразно. Для выпрямления потока воздуха за рабочим колесом установлен спрямляющий аппарат 3. Из вентилятора воздух через кольцевой диффузор 4 выходит в атмосферу.

Производительность и напор осевых вентиляторов регулируют числом рабочих колес и углом поворота лопаток.

Согласно правилам безопасности, главные вентиляторные установки должны состоять из двух самостоятельных вентиляторных агрегатов, один из которых резервный. На негазовых шахтах допускается установка одного вентиляторного агрегата с резервным двигателем. Кроме того, вентиляторные установки должны иметь устройства для изменения направления вентиляционной струи в течение не более 10 мин.