1

Основные положения по проветриванию рудника приняты в соответствии с ранее выполненными проектными проработками по вскрытию месторождений. Это фланговая схема проветривания и нагнетательный способ подачи свежего воздуха в выработки рудника. Фланговая схема обосновывается благоприятным расположением запасов – по простиранию, с юга на север – в соответствии с генеральным направлением грузопотока руды на ГМЗ (под землей и на поверхности). Поэтому воздухоподающий ствол 14В – располагается на южном фланге, а грузовой 14РЭШ – на северном.

Нагнетательный способ проветривания принят исходя из специфики эксплуатации урановых месторождений с радоновыделением как из руд, так и из горнорудного массива. Подпор воздуха, создаваемый вентилятором главного проветривания, способствует снижению поступления радона в выработки рудника, особенно из зоны выработанного пространства.

Односекционная схема проветривания при работе на полную производительность рудника повышает надежность оперативного управления вентиляцией выработок, особенно в аварийных ситуациях.

Воздухоподающий ствол 14В оборудуется вентиляторной установкой главного проветривания (ГВУ) с калорифером, которая строится на поверхности возле устья ствола. Тип вентилятора главного проветривания обоснован соответствующим расчетом с учетом использования его на весь срок существования рудника. Это одноступенчатый осевой вентилятор ZVN1-28-900/8 с диаметром рабочего колеса 2,8 м, мощность 900 кВт и следующими аэродинамическими характеристиками: Н=2800 Па, Q=228 м³/с (остальные параметры вентилятора приведены в разделе 5 кн. 9 проекта). Такой же – в резерве.

Исходящая струя вентиляции выдается по грузовому стволу 14РЭШ.

Принципиальная схема проветривания рудника на период выхода на максимальную производительность представлена на чертеже 2203-988610-ГПР.

При двухгоризонтной отработке месторождения подача свежего воздуха производится на каждый горизонт по квершлагам и двум полевым штрекам, а на гор. VI и VIII дополнительно по подэтажным выработкам.

Подача свежего воздуха в очистные блоки производится также по двум выработкам: двум блоковым восстающим или одному вентиляционно-ходовому восстающему и блоковому наклонному съезду. Вывод вентиляционной струи из блоков осуществляется через закладочные восстающие, верхние части наклонных съездов и рудоспусков.

Схемы распределения воздухаиз подготовительных выработок в очистные блоки приведены в приложении 8.

Для вскрытия и подготовки запасов нижерасположенных горизонтов воздух для проветривания будет подаваться по вентиляционным восстающим, которые проходятся из рассечек ствола 14В.

Расчет воздухопотребности рудника на полное развитие и параметры вентиляционной сети приведены ниже.

Все выработки, служившие для осушения затопленных горизонтов при расконсервации рудника, изолируются воздухонепроницаемыми бетонными перемычками.

Вентиляторная установка 1ВУ50 на отводном канале ствола 14РЭШ не предусмотрена для проветривания горных выработок рудника №8. Она предназначена для перехвата исходящей струи вентиляции ствола 14РЭШ и выдачи её на поверхность минуя надшахтное здание, в соответствии с действующими ПБ через диффузор. Поэтому и технически она оснащена соответствующим образом - с малой депрессией (только для преодоления сопротивления обводного канала) и без резервирования.

При реверсировании воздушной струи на руднике в соответствии с планом ликвидации аварии (ПЛА) вентилятор 1ВУ50 должен быть отключен, свежий воздух будет поступать обычным путем через надшахтное здание 14РЭШ и частично через отводной канал только за счет депрессии ГВУ ствола 14В. В связи с этим отпадает необходимость представления совмещенных аэродинамических характеристик вентиляционной сети шахты и вентиляторов.

При расчетах проветривания выработок рудника по нерадиационным факторам использовалось «Руководство по рабочему проектированию вентиляции металлических рудников» (РМ 95.8-237-77 ДСП, разработанное ВНИПИпромтехнологии и утвержденное Минсредмашем в 1977 году).

1. Проветривание рудника на максимальную производительность (8-ой год эксплуатации)

   1. Определение потребного количества воздуха для проветривания рудника по нерадиационным факторам

Количество воздуха для проветривания выработок рудника рассчитывается на полное развитие отработки запасов. Расчет производится из условия максимального использования находящегося на руднике бурового и погрузочно-доставочного оборудования, когда в очистной выемке кроме блоков, оснащенных высокопроизводительными буровыми каретками, задействованы блоки с маломощными рудными телами, запасы которых отрабатываются с использованием перфораторного бурения и погрузочно-доставочных машин Microscoop-100E.

2

Количество воздуха для проветривания выработок рудника рассчитывается по следующим факторам: по наибольшему числу людей, занятых

одновременно на подземных работах; по пыли при бурении и погрузке горной массы; по вредным компонентам выхлопных газов, выделяющихся при работе машин с двигателями внутреннего сгорания; по пыли и ядовитым газам, образующихся при производстве взрывных работ, по минимальной скорости движения воздуха.

1. По наибольшему числу людей, занятых одновременно на подземных работах:

, м³/мин (м³/с),

где:

N=131 чел – наибольшее число людей, занятых одновременно в максимальную смену;

G=6 м³/мин – необходимое количество воздуха на одного человека.

м³/мин (13,1 м³/с).

2. По пыли при бурении, погрузке и транспортировке горной массы:

,

где:

F_общ – интенсивность пылевыделения производственного процесса горных работ, мг/с;

q_вл=0,5 – коэффициент, учитывающий наличие орошения или промывки;

N=2 мг/м³ – допустимое содержание пыли в воздухе;

N_вх=0,2 мг/м³ – допустимая запыленность входящего воздуха.

а. Расчет потребного количества воздуха по условию разжижения и выноса пыли, образующейся при бурении шпуров и скважин:

, мг/с

3

где:

0,017 – коэффициент, учитывающий размерность входящих в формулу величин;

V_б – техническая скорость бурения шпуров и скважин, мм/мин;

d_ш – диаметр шпура или скважин, мм;

 – объемная масса руды и породы

 = 0,004 - коэффициент, учитывающий весовую долю тонкодисперсных (менее 10мк) фракций пыли по отношению ко всей пыли, образующейся при бурении пород различной крепости  по шкале проф. М.М. Протодъяконова;

к₁ – коэффициент, учитывающий влияние числа одновременно работающих машин. При числе машин 1, 2, 3 и 4 и расстоянии между машинами менее 3м к₁ соответственно равен 1,0; 1,7; 2,3 и 2,7. При расстоянии между машинами более 3м к₁ равен числу одновременно работающих машин.

к₂ – коэффициент, учитывающий влияние направления бурения. Для горизонтальных шпуров к₂=1,0, для восходящих к₂=1,2 и для нисходящих к₂=0,7;

к₃ – коэффициент, учитывающий тип буровых машин.

к₃ принимается равным:

для легких ручных перфораторов (18-25 кг) – 1,3;

для тяжелых ручных перфораторов (25-45 кг) – 1,0;

для легких колонковых перфораторов (45-60 кг) – 0,7;

для тяжелых колонковых перфораторов (более 60 кг) – 0,5;

для станков пневмоударного бурения – 0,25.

q_в – коэффициент, численно равный расходу воды (л/мин) при нормализованном режиме бурения;

m - весовая доля тонкодисперсной пыли, не смачиваемой при мокром бурении и поступающей в атмосферу:

m=0,03 - при бурении с осевой промывкой чистой водой;

m=0,02 - при бурении с боковой промывкой чистой водой.

Интенсивность пылевыделения группой однотипных механизмов:

ΣF=F.n.к, мг/с

где:

F – интенсивность пылевыделения, мг/с;

n – количество одновременно работающих единиц;

к – расчетный коэффициент одновременности для группы однотипных механизмов.

Расчетный коэффициент одновременности для группы однотипных механизмов:

4

где:

σ₀ – коэффициент использования оборудования;

n – количество однотипных механизмов.

Интенсивность пылевыделения при бурении шпуров буровыми каретками типа «Boomer-104» (3 шт.), УБШ-228 (2 шт.):

мг/с

Общая интенсивность пылевыделения при бурении шпуров буровыми каретками типа «Boomer-104», УБШ-228:

ΣF=1,7350,83=7,2 мг/с

Интенсивность пылевыделения при бурении шпуров буровыми каретками типа УБШ-214А (1 шт.) и УБШ-215 – 1 шт.:

мг/с

Общая интенсивность пылевыделения при бурении шпуров буровыми каретками типа УБШ-214А:

ΣF=0,462,00,91=0,8 мг/с

Интенсивность пылевыделения при бурении скважин эксплуатационной разведки буровым станком БП-100 (2 шт.):

мг/с

Интенсивность пылевыделения при бурении скважин эксплуатационной разведки буровым станком Diamec-262 (1 шт.):

мг/с

5

Общая интенсивность пылевыделения при бурении скважин буровыми станками БП-100 и Diamec-262:

ΣF=0,6820,91+1,9211=3,16 мг/с

Интенсивность пылевыделения при бурении шпуров телескопными перфораторами ПТ-36 (2 шт.) и ПТ-48 (1 шт.):

мг/с

Общая интенсивность пылевыделения при бурении шпуров телескопными перфораторами ПТ-36 и ПТ-48:

ΣF=730,93=19,4 мг/с

Интенсивность пылевыделения при бурении шпуров переносными перфораторами ПП-54ВБ2 (6 шт.):

мг/с

Общая интенсивность пылевыделения при бурении шпуров переносными перфораторами ПП-54ВБ2:

ΣF=660,82=29,5 мг/с

Интенсивность пылевыделения при бурении передовой скважины при проходке восстающего комбайном 2КВ (1 шт.):

мг/с

Общая интенсивность пылевыделения при бурении передовой скважины комбайном 2КВ:

ΣF=3,2211=3,22 мг/с

Суммарная интенсивность пылевыделения при бурении шпуров и скважин:

F_общ=ΣF=63,28 мг/с

Общая воздухопотребность при бурении шпуров и скважин:

м³/с

6

где:

К_в=1,43 – коэффициент, учитывающий требования ЕПБ при проветривании очистных забоев вентиляторами местного проветривания;

56,9 мг/с – суммарная интенсивность пылевыделения в выработках, проветриваемых вентиляторами местного проветривания по трубам;

3,2+3,3=6,5 мг/с – суммарная интенсивность пылевыделения в буровых камерах станков разведочного бурения и комплекса 2 КВ, расположенных в выработках со сквозной струей воздуха.

б. Расчет потребного количества воздуха по условию разжижения и выноса пыли, образующейся при погрузке горной массы в очистных, проходческих забоях и на пунктах погрузки вибропитателями:

, мг/с,

где:

F – интенсивность пылевыделения единицей оборудования;

Р_сч – средняя часовая производительность погрузо-разгрузочных и доставочных работ, т/час;

J_п – удельное пылевыделение, г/т.

Интенсивность пылевыделения при погрузке горной массы ПДМ типа ПД-2Э (3 шт.) и TORO-151D (1 шт.):

, мг/с,

Общая интенсивность пылевыделения при погрузке горной массы ПДМ типа ПД-2Э и TORO-151D:

ΣF₁=4,540,8=14,4 мг/с

Интенсивность пылевыделения при погрузке горной массы в очистных блоках ПДМ Microscoop-100Е (4 шт.):

мг/с,

Общая интенсивность пылевыделения при погрузке горной массы ПДМ Microscoop-100Е:

ΣF₂=2,540,8=8,0 мг/с

7

Суммарная интенсивность пылевыделения при погрузке горной массы ПДМ:

F_общ=ΣF₁+ΣF₂=22,4 мг/с

Интенсивность пылевыделения при погрузке горной массы погрузочной машиной ППН-3А и ППН-1С в вагонетки при проходке выработок (2 шт.):

мг/с,

ΣF₃=5.620,83=9,3 мг/с

Интенсивность пылевыделения при погрузке горной массы в вагонетки вибропитателями (9 шт.):

мг/с,

Суммарная интенсивность пылевыделения при погрузке горной массы вибропитателями:

ΣF₄=5,04.90,45=20,4 мг/с

Воздухопотребность при погрузке и доставке горной массы ПДМ на очистных и проходческих работах:

м³/с

31,7 мг/с – суммарная интенсивность пылевыделения в выработках, проветриваемых вентиляторами местного проветривания по трубам;

6,3 мг/с – суммарная интенсивность пылевыделения в доставочном штреке блока системы подэтажного магазинирования, проветриваемого сквозной струей воздуха при работе 2-х ПДМ типа ПД-2Е.

Воздухопотребность при погрузке горной массы вибропитателями:

Общая воздухопотребность при погрузке и доставке горной массы:

ΣQ_п=32,7 м³/с

3. По вредным компонентам выхлопных газов, выделяющихся при работе машин с двигателями внутреннего сгорания ПДМ типа TORO-151, N=95 л.с.(1 шт.) и 1ВОМА, N=78 л.с.(1 шт.):

м³/мин

8

где:

q=5 м³/мин – потребное количество воздуха в расчете на 1 л.с. номинальной мощности дизельного двигателя для разжижения выхлопных газов до санитарных норм;

N_Σ – суммарная мощность двигателей одновременно работающих машин в горных выработках (работающих более 2-х часов в смену), л.с.;

Машины, эпизодически работающие в течение смены, в расчетах не участвуют.

к_н=0,9 – коэффициент одновременности работы самоходного оборудования для 2-х машин;

м³/мин (16,0 м³/с)

Самоходное оборудование с дизельным приводом используется для проходки подэтажных выработок и на очистных работах в блоках.

Для свободного передвижения машин между подэтажным хозяйственным, вентиляционно-закладочным горизонтом и очистными блоками предусмотрены блоковые наклонные съезды, а на заправку топливом спускается по наклонному съезду к блоку вспомогательных камер.

4. По пыли и ядовитым газам, образующимся при производстве взрывных работ.

4.1. по пылевому фактору при взрывных работах:

, м³/с,

где:

W – объем проветриваемой выработки, м³;

t – время проветривания;

t=30 мин – время проветривания в очистных заходках системы горизонтальных слоев с твердеющей закладкой, нарезных выработках систем горизонтальных слоев с твердеющей закладкой и подэтажного магазинирования, проходческих забоев, откаточных ортов и штреков;

t= 120 мин – время проветривания выработок блока после взрывных работ при системе подэтажного магазинирования;

- диаметр выработки, м;

S – сечение выработки, м²;

L – длина проветриваемой выработки (слоевой заходки), м;

L₁=10 м – максимальная длина удаления вентиляционного трубопровода от груди забоя;

К_ут – коэффициент утечек в трубопроводе;

N₀ – средняя начальная запыленность после взрывных работ, мг/м³

в штрекообразных выработках, проветриваемых по трубам при взрывании шпуровых зарядов:

, мг/м³

в буровых штреках и ортах, проветриваемых по трубам, блоков системы подэтажного магазинирования при взрывании скважинных зарядов:

,

9

где:

=15,5 - коэффициент, зависящий от типа ВВ (для аммонита №6ЖВ);

 = 2,45 г/см³ – объемная масса;

=2,7 м – длина шпура;

а₁ – средняя величина удельного расхода ВВ, кг/м³;

q_с – коэффициент, учитывающий орошение стенок выработки перед взрывом (при орошении q_с=1,5, без орошения q_с=1,0);

q₃ = 2,0 – коэффициент, учитывающий влияние гидрозабойки при взрыве (только на проходке выработок).

а. На очистных работах при системе горизонтальных слоев с твердеющей закладкой и на пластах при системе заходками по восстанию:

мг/м³

4,72 м³/с

б. На очистных работах при системе подэтажного магазинирования

мг/м³

=4,27 м³/с

в. На нарезных работах системы подэтажного магазинирования при проходке бурового штрека

мг/м³

= 6,31 м³/с

г. На нарезных работах системы горизонтальных слоев с твердеющей закладкой при проходке слоевого орта

мг/м³

=4,21 м³/с

10

д. На горноподготовительных работах при проходке откаточных ортов и штрека:

мг/м³

5,62 м³/с

е. На горноподготовительных работах при проходке подэтажного хозяйственного вентиляционно-закладочного штрека:

мг/м³

4,07 м³/с

Общая воздухопотребность рудника по пылевому фактору на взрывных работах с учетом количества одновременно взрываемых забоев:

Q=(6*4,72+1*4,27+1*6,3+1*4,21+2*5,62+1*4,07)_*1,43=83,53 м³/с

4.2. По ядовитым газам, образующимся при производстве взрывных работ:

1). На очистных работах:

а. в заходках системы горизонтальных слоев с твердеющей закладкой и в заходках при отработке пластообразных рудных залежей

м³/с,

где:

W – объем проветриваемой выработки, м³;

t=30 мин. – время проветривания;

- диаметр выработки, м;

S – сечение выработки, м²;

L – длина проветриваемой выработки (слоевой заходки), м;

К_ут – коэффициент утечек в трубопроводе;

A – количество одновременно взрываемого ВВ, кг.