Диагональное соединение

При одной диагонали диагональное соединение называется простым, а при нескольких – сложным.

Характерная особенность простых диагональных соединений заключается в том, что дебит воздушных струй в диагоналях и даже направление движения при изменении соотношения сопротивления других ветвей могут измениться. Это приводит в некоторых случаях к неустойчивому дебиту. Если диагональю служит выработка, в которую должно непрерывно поступать определенное количество свежего воздуха, непостоянство дебита недопустимо. На рис. 3 приведены примеры простых диагональных соединений – проветривание мощного пласта при трехслойной отработке, когда диагональю служит лава AB среднего слоя (рис. 3а), и проветривание при разработке трех пластов при вскрытии их вертикальными стволами и квершлагами, когда диагональю служит средний пласт АВ (рис 3б).

Рис. 3. Диагональное соединение выработок

Естественная тяга

С самого возникновения угольного промысла и до второй половины прошлого века проветривание шахт осуществлялось исключительно естественной тягой, возникающей в шахтах за счет разницы удельных весов воздуха в сообщающихся между собой вертикальных и наклонных выработках.

Для усиления естественной тяги применялся искусственный подогрев воздуха в одном из шахтных стволов при помощи жаровень, заполненных горящим углем, печей и даже костров. С изобретением вентиляторов они начали постепенно заменять естественную вентиляцию, однако процесс внедрения вентиляторов был длительным и сложным, т.к. естественная тяга имела своих сторонников.

В настоящее время естественное проветривание шахт не применяется, однако, поскольку естественная тяга проявляется и при работе вентилятора, ее влияние необходимо учитывать, а для этого нужно уметь ее замерить на действующей шахте и предусмотреть в проекте.

Вентиляторы и их работа на шахтную сеть

В настоящее время для проветривания шахт и рудников применяют высокоэкономичные одноступенчатые и двухступенчатые осевые вентиляторы, осевые реверсивные и центробежные вентиляторы одностороннего и двустороннего всасывания. Осевые вентиляторы развивают напор до 300 мм вод.ст. при дебите 300 м³/сек, а центробежные при том же дебите создают напор 250 – 450 мм вод.ст.

На современных крупных шахтах с большой протяженностью подземных выработок, для проветривания которых необходимо подавать громадное количество воздуха, чаще всего работает одновременно не один, а несколько вентиляторов, которые оказывают влияние друг на друга. Работа вентиляторов может быть параллельной и последовательной.

Регулирование количества воздуха

Необходимость регулирования дебита отдельных струй вентиляционной сети иногда очевидна еще в момент составления проекта вентиляции новой или реконструируемой шахты и обнаруживается по неравенству депрессий параллельных струй или неравенству ∑h ≠ 0 для любого замкнутого контура. Если разница в депрессиях невелика и отклонения от заданных дебитов по струям не превосходят ±10 %, т.е. точности вентиляционных расчетов, искусственное регулирование не производится, в противном случае должны быть поставлены регуляторы.

Различают положительные и отрицательные способы регулирования. Отрицательные способы сопровождаются искусственным увеличением сопротивления вентиляционной сети и снижение дебита вентилятора, а положительные – уменьшением сопротивления и увеличением дебита вентилятора.