5. Способы и схемы проветривания рудника, достоинства, недостатки.

В зависимости от числа и взаимного расположения выработок, по которым подается свежий и отводится загрязненный воздух, различают центральные, фланговые и комбинированные схемы вентиляции. При центрально-сдвоенной схеме вентиляции Воздухоподающий и воздухоотводящий стволы располага­ются в центре шахтного поля. При центрально-отнесенной схеме стволы располагаются на значительном рас­стоянии один от другого. Данная схема применяется при отработке верхней части шахтного поля. Так как при центрально-сдвоенной и центрально-отнесенной схемах воздух движется по параллель­ным выработкам, но в противоположном направлении (свежий воздух – к забоям, загрязненный – из забоев), то эти схемы на­зываются возвратноточными. Достоинства центральных схем – относительно малые капитальные затраты, быстрый ввод шахты в эксплуатацию, незначительные потери полезного ископаемого в целиках, наличие одной вентиляционной установки, концентра­ция всех поверхностных сооружений шахты, простота управления проветриванием. К недостаткам центральных схем необходимо от­нести высокую депрессию шахты, большие утечки воздуха в око­лоствольном дворе и на пути движения свежей и исходящей струй, необходимость обеспечения глубины регулирования вентилятора (в связи с тем, что изменяется расстояние очистных забоев до стволов), потребность в вентиляционном горизонте по всей длине шахтного поля.

Фланговые (диагональные) схемы вентиляции применяются при вскрытии шахтного поля в центре и на границах. В центре шахтного поля располагаются один или два ствола (как правило, воздухоподающие), а на границах шахтного поля – фланговые стволы (как правило, воздухоотводящие). Свежий воз­дух подается по центральному стволу и движется по выработкам основного горизонта к очистным забоям. Исходящая струя посту­пает в выработки вентиляционного горизонта и отводится через фланговые стволы на дневную поверхность. Воздух по всей длине крыла движется в одном направлении, т. е. фланговые схемы вен­тиляции являются прямоточными.

В случае большой длины шахтного поля и разработки углей и руд, склонных к самовозгоранию, применяется схема с двумя воздухоотводящими стволами, расположенными на крыльях шахт­ного поля. Всасывающие вентиляторы могут устанавливаться и па двух временных фланговых шурфах, которые проходятся для отработки отдельных участков месторождения. По мере подвигания очистных забоев шурфы проходятся через каждые 100–150 м, что позволяет ускорить ввод шахты в эксплуатацию, так как не требуется проходка основных выработок сразу до границ шахт­ного поля. Схема применяется при разработке верхних горизон­тов, т. е. при незначительной глубине горных работ. При незначи­тельном числе выемочных участков, находящихся на большом рас­стоянии от воздухопадающего ствола, применяется фланговая групповая или участковая схема. Фланговый вентилятор в этом случае обеспечивает вентиляцию отдельного участка или группы участков. К достоинствам фланговых схем относятся отсутствие утечек воздуха при его движении от воздухопадающего ствола до очистного забоя, уменьшение поверхностных утечек воздуха на фланговых стволах (которые в меньшей степени используются для целей транспортирования), уменьшение обще­шахтной депрессии за счет сокращения пути движения воздуха, равномерное распределе­ние депрессии в различные периоды отработки (что предъявляет меньшие требования к боль­шой глубине регулирования вентиляционных установок), отсутствие необходимости поддер­жания выработок вентиляционного горизонта в течение всего периода отработки шахтного поля. Недостатки фланговых схем– большие капитальные затраты (вызванные необходимостью проведения выработок основного горизонта перед началом очистных работ до границ шахтного поля), увеличение потерь полезного ископаемого в охранных околоствольных целиках (что особенно важно при разработке ценных руд), наличие большого числа вентиляционных установок (усложняющих управ­ление вентиляторами, их электроснабжение и обслуживание), трудность реверсирования струй при аварийных режимах.

Комбинированные схемы вентиляции шахт сочетают в себе элементы центральных и фланговых схем. В этих схемах в качестве воздухопадающего используется центральный ствол, а в качестве воздухоотводящих – центральные и фланговые стволы. При использовании таких схем часть выработок (особенно выработки, удаленные от воздухопадающего ствола участков) про­ветривается по прямоточным схемам, а другая часть – по возвратноточным. При центрально-фланговой схеме воздух подается в шахту по центральному стволу и распределяется по рабочим участкам, находящимся на флангах и в центре шахтного поля.

Исходящие струи участков на флангах направляются в вентиля­ционные фланговые стволы, а исходящие струи участков, распо­ложенных в центре шахтного поля, направляются на дневную поверхность через второй центральный ствол. Таким образом, участки в центральной и фланговой частях шахтного поля про­ветриваются раздельно. При данной схеме можно также осуще­ствить раздельное проветривание подготовительного горизонта (с отводом исходящей струи через центральный ствол) и гори­зонта очистных работ (с отводом исходящей струи через фланго­вые стволы).

Если по условиям проветривания шахтное поле целесообразно разделить на ряд участков (секций), то применяется комбиниро­ванная секционная схема вентиляции. В этом случае в центре шахтного поля проходятся воздухоподающие и воздухоотводящие стволы, а на флангах для отвода воздуха – шурфы. Секции про­ветриваются раздельными воздушными потоками (рис. 24.6). Сек­ционная схема применяется на крупных шахтах и рудниках, где для подачи и отвода воздуха используются до 10 шахтных стволов.

Достоинством комбинированных схем проветривания является то, что при значительном числе выработок и больших размерах шахтного поля депрессия вентиляторных установок остается от­носительно невысокой, повышается надежность проветривания от­дельных участков, упрощается регулирование распределения воз­духа на участках, повышается безопасность работ благодаря уве­личению числа выходов из шахты на поверхность. Недостатки комбинированных схем – сложность вентиляционной сети, труд­ность управления работой вентиляторов и регулирования распре­деления воздуха по шахте в целом, большие капитальные за­траты.