Лекция № 20 Проветривание очистных выработок

20.1 Основные схемы проветривания очистных вырабо-

ток.

20.2 Расчет количества воздуха, необходимого для про-

ветривания очистных выработок.

20.3 Расчет максимально допустимой нагрузки на забой

по газовому фактору.

Цель изучения темы

Изучение основных схем проветривания очистных выработок, их классификация.

Изучение методики расчета количества воздуха, необходимого для проветривания очистных забоев.

Студенты должны знать:

Основные схемы проветривания очистных забоев и освоить методику расчета количества воздуха, необходимого для их проветривания.

Вопросы для контроля и самоконтроля

1. На какие 4-е группы делятся схемы проветривания выемочных участков?

2. Какие преимущества и недостатки имеет обратноточная схема проветривания на вентиляционный штрек?

3. Преимущества и недостатки прямоточных схем проветривания.

4. Недостатки и преимущества обратноточной схемы.

5. По каким факторам определяется количество воздуха, необходимого для проветривания очистных забоев?

20.1 Основные схемы проветривания очистных выработок

В вентиляции под выемочным участком понимается система выработок, включающая очистной забой, откаточные и вентиляционные выработки и выработанное пространство. На угольных шахтах наиболее интенсивно ведутся горные работы в очистных выработках. В процессе ведения горных работ из полезного ископаемого и горных пород, а также в результате взрывных работ выделяются вредные газы, тепло и рудничная пыль. Основная задача вентиляции – обеспечить в выработках необходимый расход воздуха для нормальной физиологической деятельности человека, разбавление и вынос вредных газов и пыли, нормальные тепловые условия. Параметры воздушного потока (расход воздуха и скорость его движения, турбулентность) должны обеспечивать решение этой задачи. Эффективность проветривания очистных выработок в значительной степени зависит от схемы вентиляции. Схемой вентиляции участка или шахты называется план горных работ с нанесенным направлением движения свежей и исходящей струй (при необходимости наносятся также пути и направления утечек воздуха). Схемы вентиляции должны обеспечивать максимальное использование подаваемого в шахту воздуха, что достигается уменьшением его утечек, а также численности вентиляционных устройств и дополнительных источников тяги, устранением источников загрязнением поступающего воздуха, отводом исходящей из забоя струи непосредственно в вентиляционные выработки, в которых не ведутся горные работы.

Схемы вентиляции должны обеспечивать необходимый контроль за вентиляционными параметрами и управление ими при минимальных затратах на проветривание выемочных участков и шахты в целом. По форме взаимного соединения воздухоподающих, очистных и вентиляционных выработок схемы вентиляции выемочных участков подразделяются на U – образные, Z- образные, V- образные и Н- образные (рис. 20.1).

Схема вентиляции	Порядок отработки
	Прямой	Обратный
U – образная
Z- образная
V- образная
Н- образная

Рисунок 20.1 – Классификация схем вентиляции выемочных

участков

Схема проветривания выемочного участка должна обеспечивать:

• устойчивое проветривание как при нормальных, так и аварийных режимах, благоприятные условия для спасения людей и ликвидации аварии;

• возможность ведения работ по эффективной дегазации на выемочных участках;

• на газообильных и глубоких шахтах, на которых естественная температура пород достигает 30⁰С и выше, полное обособленное разбавление вредностей (газ, пыль, тепло), выделяющихся из всех источников;

• максимальную нагрузку на очистной забой по газовому фактору; сокращение объема проведения тупиковых выработок за счет повторного использования откаточных выработок в качестве вентиляционных;

• возможность исключения образования опасных скоплений метана на сопряжениях лавы с вентиляционной выработкой;

• подачу к очистному забою свежего воздуха по двум выработкам при разработке выбросоопасных пластов.

При отработке пластов угля, склонного к самовозгоранию, выбранная схема проветривания, кроме того, должна обеспечивать:

• минимальную ширину проветриваемой призабойной зоны выработанного пространства с тем, чтобы время ее проветривания было меньше продолжительности инкубационного периода самовозгорания угля;

• надежную изоляцию выработанных пространств по мере подвигания очистного забоя;

• возможность исключения, в случае возникновения пожара, выемочного участка (поля) из общей сети горных выработок.

Классификация схем проветривания выемочных участков в зависимости от степени обособленности разбавления вредностей по источникам поступления в рудничную атмосферу, направления выдачи исходящей из лавы струи воздуха, взаимного влияния очистных выработок на их проветривание, направление движения воздуха по очистной выработке и взаимного направления свежей и исходящей струй приведена в табл. 20.1.

Таблица 20.1 – Классификация схем проветривания выемочных

участков

Основное классификационное деление	Классификационный признак	Варианты признака	Условные обозначения
Тип	Степень обособленности разбавления вредностей по источникам поступления	Последовательное Частичное Полное	1 2 3
Подтип	Направление выдачи исходящей из лавы струи воздуха	На выработанное пространство На массив угля Комбинированное	В М К
Класс	Зависимое или независимое проветривание очистных выработок	Независимое Зависимое	Н З
Подкласс	Направление движения воздуха по очистному забою	Восходящее Нисходящее Горизонтальное	в н г
Вид	Взаимное направление свежей и исходящей струй	Возвратноточное Прямоточное	вт пт

Для удобства пользования каждая схема обозначается сокращенно, например, 3-В-Н-н-пт, где 3-тип полное обособленное разбавление вредностей по источникам выделения; В – подтип, направление выдачи исходящей струи из лавы на выработанное пространство; Н – класс, независимое проветривание (одиночная лава); н - подкласс, нисходящее движение воздуха по лаве; пт – вид, прямоточное направление свежей и исходящей струй воздуха.