4.4.3.2 Расчёт параметров вентилятора местного проветривания

Для проветривания вертикальных стволов при их проходке следует принимать вентиляторы, аэродинамические характеристики которых приведены в прил. 3.

Подача вентилятора, работающего на жёсткий трубопровод, определяется по формуле

(66)

Давление вентилятора, работающего на жёсткий вентиляционный трубопровод (депрессия трубопровода), определяется по формуле

(67)

4.4.3.3 Выбор вентилятора местного проветривания

Выбор вентилятора производится путём нанесения расчётного режима его работы и (см. рис. 5), определяемого по формулам (66) и (67), на график аэродинамических характеристик вентиляторов. При этом для проветривания ствола следует принимать такой вентилятор, аэродинамическая характеристика которого проходит через точку с координатами расчётного режима и или выше неё.

Построение аэродинамической характеристики жёсткого вентиляционного трубопровода производится следующим образом. Задавая значения расхода воздуха 1, 2, 3 и т. д. в м³/с, определяют значения депрессии трубопровода (даПа) по формуле (67). По парным значениям и на графике наносятся точки, по которым строится кривая.

Если нельзя обеспечить подачу требуёмого расхода воздуха по одному трубопроводу, то проветривание выработки можно осуществлять по двум трубопроводам.

Рис. 5. Определение режима работы вентилятора:

1 – аэродинамическая характеристика трубопровода (сети);

2 – аэродинамическая характеристика вентилятора

Если аэродинамическая характеристика вентилятора проходит выше точки с координатами расчётного режима и , то для определения фактических значений подачи и давления выбранного вентилятора необходимо нанести аэродинамическую характеристику трубопровода на график аэродинамической характеристики вентилятора. Точка пересечения характеристик (см. рис. 5, точка Б) определяет фактические значения производительности и депрессии вентилятора.

Для проветривания забоя на поверхности устанавливаются два вентилятора. Один более мощный, обычно центробежный, включается сразу после взрывных работ, и после проветривания отключается. А на время выполнения всех остальных работ проходческого цикла включается менее мощный вентилятор. Для подогрева воздуха в зимнее время перед вентиляторами устанавливается калорифер.

В последние годы разработана передвижная вентиляторная установка УВЦПД-16 на базе шахтных вентиляторов ВЦП-16 с реверсивным устройством в блоке с калориферной установкой КОФ-10 [12].

Схема проветривания приводится в пояснительной записке.

4.5 Погрузка породы

Погрузка породы начинается вслед за приведением забоя в безопасное состояние после взрывных работ и заканчивается зачисткой забоя для очередного бурения шпуров.

Продолжительность и трудоёмкость погрузки породы в проходческом цикле зависят от производительности средств погрузки и подъёма, объёма и свойств взорванной породы, принятой организации работ. Продолжительность погрузки составляет 40–50 % от времени цикла.

Процесс погрузки породы при проходке стволов протекает в сложных условиях из-за стеснённости рабочего пространства, возможности зачерпывания породы только сверху, необходимости перемещения погрузочных машин вслед за подвиганием забоя и их подъёма на взрывобезопасную высоту, требований хорошей внедряемости рабочего органа в породы различной крепости, зависимости производительности погрузки от производительности подъёма, неравномерности дробления и др.

В настоящее время для погрузки породы при проходке и углубке стволов наибольшее применение получили многолопастные пневматические грейферы с ручным и механизированным вождением по забою [12, 13, 14, 26].

В стволах небольшой глубины (до 200 м) и при углубках для погрузки породы в бадьи вместимостью до 2 м³ применяют пневмопогрузчики КС-3 и КС-3М с ручным вождением.

Широкое применение для погрузки породы при проходке стволов получили машины с механизированным вождением грейфера на базе одногрейферной погрузочной машины КС-2у/40. Погрузочные машины КСМ-2у, 2КС-2у/40, КС-1МА и 2КС-1МА унифицированы с базовой машиной по важнейшим узлам, агрегатам и основным конструктивным решениям [12, 13, 26].

В КузНИИшахтострое создана электрогидравлическая стволовая проходческая машина типа ПМС для механизированной проходки и углубки вертикальных стволов в широком диапазоне горнотехнических условий и требований технологии (диаметр в свету 5–8 м). Проходческая машина подвешивается на канате, а после работы складывается в транспортное положение и вдвигается в несущую ферму. Для бурения шпуров и разработки пород в соответствующих условиях могут быть использованы навесные сменные органы в виде бурильной установки или гидромолота [12, 23].

К преимуществам электрогидравлической машины ПМС перед пневматическими машинами с канатной подвеской грейфера относят:

– возможность использования одного типа машины в широком диапазоне горно-технических условий (проходка устьев, углубка);

– многофункциональность, экологическая чистота, экономичность, малошумность, комфортность при эксплуатации и обслуживании, быстрота монтажа и демонтажа в стволе;

– уменьшение объёма II-й фазы погрузки породы.

В ЦНИИподземмаше разработана электрогидравлическая породопогрузочная машина МПГС с расчётной производительностью в 1,5 раза выше, чем у КС-2у/40 [12, 13].

На производительность грейферной погрузки породы большое влияние оказывают: степень её разрушения взрывом, крупность кусков, гранулометрический состав, крепость, влажность и пр.

Процесс погрузки породы в каждом проходческом цикле в зависимости от характера взаимодействия грейфера с породой подразделяют на две фазы.

К первой фазе относят погрузку верхних слоёв хорошо раздробленной взорванной породы (80–90 % от объёма), пока концы челюстей грейфера не коснутся поверхности забоя и пока он работает в режиме черпания.

Во второй фазе (20–10 % от объёма) погрузочная машина работает в подгребающем режиме, а работы по разборке и зачистке забоя ведутся с применением ручного труда. Производительность труда резко снижается.

В пояснительной записке дается краткое описание процесса погрузки породы. Определяется общее время и производительность погрузки по сумме двух фаз [9, 11].