книги из ГПНТБ / Рудничная вентиляция учебное пособие для студентов горных вузов и факультетов канд. техн. наук М. Н. Бодягин.1960 - 23 Мб

канала и, следовательно, меньшие затраты энергии на провет­ ривание. С этой целью осуществляются следующие мероприя­ тия.

1.Канал делается небольшой длины, без резких поворотов,

снебольшим уклоном в сторону ствола. Сопряжение со стволом делается плавным, а выход струи к колесу вентилятора таким образом, чтобы исключалось несимметричное поступление возду­ ха на колесо. При необходимости иметь крутые повороты канала

впоследних устанавливаются направляющие лопаточки, снижаю­

щие сопротивление таких поворотов.

2.Каналы делают прямоугольного, сводчатого, восьмиуголь­

ного или круглого сечения и таких размеров, чтобы скорость движения воздуха по каналу не превышала 15 м)сек.

3.Крепление каналов выполняется бетоном, железобетоном, кирпичом или камнем.

4.Каналы должны быть защищены от обмерзания. Для этого они либо устраиваются углубленными в землю, либо утеп­ ляются.

5.Канал должен иметь лазы, позволяющие проникать в него для осмотров, чистки и других целей.

6.Канал не должен иметь утечек или подсосов воздуха. Опыт работ шахт показывает, что при небрежном выполне­

нии или содержании каналов потери давления в них могут до­ стигать весьма значительных величин.

В. Б. Комаров рекомендует считать ориентировочно, что по­ теря депрессии в каналах большего и среднего сечения не

должна превышать 10—20 мм вод. ст., а сопротивления каналов должны составлять: для каналов большого поперечного сечения

0,5—2 щ для каналов среднего сечения 5—10 ц.

При работе вентилятора на нагнетание воздух всасывается через специальный колодец или, как в данной установке, через

специальную воздухозаборную будку 11 (см. рис. 109), имеющую проемы с жалюзийными решетками.

Воздух из вентилятора выходит в атмосферу через диф­ фузор и специальную выходную часть, как это показано на рис. 109.

Диффузор — это сравнительно короткая расширяющаяся труба, присоединяемая к кожуху вентилятора. Обычно прини­ мают угол раскрытия диффузора 0 = 8—10°, а отношение вы­ ходного сечения диффузора ко входному SBm ; SKaH =3:4. На­

сферу.

Потеря давления в канале, диффузоре и потеря скоростного давления на выходе в атмосферу дают в сумме потерю напора

в вентиляторной установке.

210

для осевых вентиляторов с плавным каналом 0,05; для осевых вентиляторов с коленчатым каналом без

лопаток 0,10; для центробежных вентиляторов с двусторонним вса­

сыванием без амортизатора с коленчатым диффу­

зором 0,075;

то же, с пирамидальным диффузором 0,055;

для вентиляторов с амортизатором и вентиляторов барабанного типа (ориентировочно) 0,040.

Устройства для реверсирования вентиляционной струи. В не­

которых аварийных случаях (пожар, взрыв) встречается надоб­

ность в быстром изменении направления (реверсировании) вен­ тиляционной струи в шахте на обратное. Для вентиляторов осе-

Рис. 110. Схема реверсирования

вых реверсирование струи можно осуществить за счет изменения направления вращения рабочего колеса, но обычно и для осе­ вых и для центробежных вентиляторов оно достигается за счет системы каналов и заслонок (ляд), позволяющих изменять на­ правление движения воздуха. Одна из схем реверсирования при­ ведена на рис. 110 [79].

Когда вентилятор В2 работает на всасывание, то атмосфер­

ные ляды № 1 и 2 и диффузорные ляды № 3 и 4 находятся в го­ ризонтальном положении; ляда № 6 перед всасом работающего вентилятора В2 опущена, а ляда № 5 перед всасом резервного вентилятора В1 поднята и перекрывает канал этого вентилятора.

Работающий вентилятор В2 засасывает воздух из шахты и вы­

брасывает его через диффузор в атмосферу (путь движения воз­ духа показан сплошными стрелками). Опрокидывание (реверси­ рование) струи осуществляется лебедками Л1 и Л2, снабжен­ ными электрическими и ручными приводами. При реверсирова­ нии лебедкой Л1 ляда № 2 опускается, перекрывая основной канал вентилятора, а ляда № 1 поднимается, вследствие чего всасывающий канал вентилятора оказывается отключенным от шахты и соединенным с атмосферой. Одновременно лебедкой Л2 ляды № 3 и 4 поднимаются вверх и перекрывают диффузоры,

соединяя вентиляторы с обводными каналами. При такой пере­ становке ляд работающий вентилятор В2 будет засасывать воздух из атмосферы и нагнетать его по обводному каналу в шахту.

Очевидно, что при работе вентилятора В1 переключение ляд

такое же, но ляда № 5 в этом случае будет опущена, а ляда № 6

не работающего в этот момент вентилятора В2 поднята.

Приведенная схема реверсирования предусматривает автома­ тизацию управления вентиляторной установкой и реверсивными устройствами, при наличии, которого реверсирование занимает всего 1,5 мин. Правила безопасности допускают максимальную

затрату времени для осуществления реверсирования до 10 мин., что при ручной перестановке ляд является не столь большим

промежутком.

Существует много различных схем расположения каналов и устройств для реверсирования, но принцип устройства сохраня­ ется подобным описанному.

Прочие устройства. При работе осевых вентиляторов возникает

высокочастотный, шум. Мерами снижения громкости шума являются различного вида звукоизоляции диффузора и кожуха

вентилятора и устройства звукопоглощающих перегородок в вы­ ходной части.

2. Герметизация устья вентиляционного ствола

Устье ствола (или шурфа), на котором установлен вентиля­ тор, должно быть закрыто таким образом, чтобы воспрепятство­ вать возникновению через него короткого тока между атмос­ ферой и каналом вентилятора. Способ герметизации ствола вы­ бирают в зависимости от того, служит ли ствол только для целей

вентиляции или по нему осуществляется спуск-подъем людей и

грузов.

В первом случае в стволе может быть поставлена глухая перемычка или перемычка с лядами. Во втором случае прихо­ дится прибегать к герметизации надшахтного здания или к устройству воздушных клапанов.

На рис. 111 изображен один из типов глухих затворов.

На двутавровые балки и кольцо из уголкового железа наст­ лан полок из двух рядов досок, соединенных в шпунт. На доски

212

уложен слой бетона и насыпан слой земли. Часто для сохране­ ния доступа в выработку в полке устраиваются ляды.

Недостатком глухого полка является то, что в случае взрыва газа или пыли может быть нарушена вентиляция из-за разру­ шения взрывной волной вентилятора или затвора. В целях пре­

дотвращения этого в канале устраивается иногда специальный

клапан, слабо сопротивляющийся открыванию его в атмосферу при повышении давления в канале. Затвор может быть также выполнен в виде подвижной подвесной крышки, края которой по­

гружены в специальный канал по периметру выработки. В этом случае при взрыве крыш­ ка может приподнимать­ ся, а затем вновь стано­ виться на место.

Глухие затворы обес­ печивают надежную гер­ метизацию устья. При тщательном выполнении их утечки воздуха через

устье составляют менее Рис. 111. Глухой полок в устье ствола

10%.

Герметизация здания (рис. 112) сводится к обеспечению та­ кой плотности стен, дверей, окон всего или части здания, чтобы при открытом устье ствола подсос наружного воздуха через зда­ ние составлял не более 10%, Сообщение герметизированной части здания с наружной атмосферой должно осуществляться через шлюз — длинный тамбур с двумя дверьми. При открыва­ нии'одних из дверей другие должны быть закрыты, что позво­ ляет пропускать через шлюз грузы, не нарушая герметиза­ ции.

Открывание шлюзовых дверей выполняется механическим приводом с блокировкой, исключающей одновременное открыва­ ние обеих дверей. Если двери открываются вручную, что при значительной депрессии довольно трудно, то в них делают не­

большие окна с задвижками, предварительное открывание кото­

рых облегчает последующее открывание дверей, так как вырав­ нивает разность давления с обеих сторон двери.

Если уголь разгружается внутри герметизированной части здания, то его выпуск из здания должен производиться так, чтобы герметизация здания не нарушалась. Это достигается при­ менением опрокидов, заключенных в герметический кожух, пере­ пуском угля через шлюзовое устройство с двумя затворами или

через бункер, в котором роль затвора выполняет некоторое коли­ чество угля, всегда сохраняемое в бункере.

Обеспечить и поддерживать в хорошем состоянии герметиза­ цию здания довольно трудно. Поэтому ни при строительстве, ни при эксплуатации нельзя пренебрегать малейшими возможностя­

ми повышения герметичности здания и в том числе такими, как

213

уплотнение дверей, устройство клапанов над отверстиями для канатов, тщательное остекление здания и т. д. .

При клетевом подъеме в случаях, когда по какой-либо при­ чине герметизация здания исключается, делают воздушные кла­ паны, позволяющие осуществлять изоляцию устья от наружной атмосферы.

При воздушных клапанах ствол шахты от поверхности земли

до уровня приемной площадки должен быть закрыт. При этом

Рис. 112. Схема герметизации надшахтного здания

часть ствола ниже приемной площадки на длину несколько большую, чем длина клети с прицепным устройством, должна

быть расшита так, чтобы каждая клеть проходила через нее с минимальными зазорами. На приемной площадке ствол

должен быть плотно перекрыт за исключением подъемных от­ делений. Последние закрываются подвижными крышками-

клапанами. Устройство клапана показано на рис. 113. Клапаны делают обычно деревянными с оковкой полосовым или уголко­ вым железом, нижний край клапана иногда обивают войло­ ком. Клапан в снабжается резиновыми буферами; в центре клапана имеется отверстие для каната, перекрываемое вторым,

малым клапаном а.

214

Общий принцип осуществления герметизации состоит в сле­ дующем. Когда клети внизу, ствол закрыт клапанами. Когда одна из клетей поднимается к устью ствола, она перекрывает

собой все сечение верхней части

ствола и открывает сначала ма- ■

лый, а затем и большой клапан. Для того чтобы ствол не оказал­ ся открытым в момент переподъ-

ема клети, последняя снабжена в нижней части фартуком длиной

0,6—1,0 м. Когда клеть постав­ лена на место, она перекрывает ствол своим днищем. Клапаны могут обеспечить достаточную герметизацию устья ствола толь­ ко при особо тщательном их устройстве.

При отсутствии расшивки

ствола и надежной изоляции его

в пределах приёмной площадки утечки могут быть весьма боль­ шими и устройство клапанов не

достигает цели.

3.Вентиляционные устройства

вподземных выработках

Подаваемый в шахту свежий воздух должен омывать все вы­ работки, в которых находятся

или могут находиться люди. В сумме эти выработки образуют вентиляционную сеть шахты.

В процессе работы шахты конфигурация вентиляционной сети меняется: одни выработки исключаются из системы, другие включаются в нее. Меняется также взаиморасположение забоев, требующих проветривания. Целесообразная конфигурация сети

и необходимое распределение воздуха в ней обеспечиваются при

помощи вентиляционных устройств, к которым относятся: пере­ мычки, вентиляционные двери и окна, кроссинги и некоторые другие устройства.

Перемычки имеют своим назначением прекращение движения

воздуха по выработке.

Перемычки бывают: 1) временные — из парусины, брезента,

дерева; 2) постоянные — из дерева, кирпича и бетона. Парусиновые и брезентовые перемычки (па­

руса) устраиваются в тех местах, где необходимо ограничить

доступ воздуха, но сохранить возможность движения людей и грузов по выработке.

215

Рис. 114. Виды одинарных дощатых перемычек

Разрез по Rfl

216

Брезентовая перемычка устраивается из одинарного или двой­

ного полотнища, прибиваемого к перекладу так, чтобы полностьюперекрывалось сечение выработки. К такого рода перемычкам часто прибегают в аварийных случаях, например при пожарах, когда скорость возведения перемычки имеет весьма существен­ ное значение.

Деревянные перемычки бывают дощатыми и Чурако­ выми. Дощатые перемычки устраиваются одинарными или двой­ ными. Одинарная дощатая перемычка (рис. 114) устраивается из двух-трех стоек, к которым со стороны движения воздуха при­

биваются, обычно внахлестку, доски или обаполы. Чтобы меньше-

были прососы воздуха по периметру перемычки, в месте установ­ ки перемычки делается кольцевой вруб. Глубина вруба

(0,5—1 ж) зависит от характера пород. Концы досок должны

дом поставленных одинарных перемычек, пространство между которыми заполняется каким-либо инертным материалом (гли­

длиною 0,5—1 м. Перемычка устанавливается в кольцевом врубе

глубиной 0,5—1 м. Для уплотнения перемычка расклинивается

забиваемыми между чураками деревянными клиньями, обмазы­

вается снаружи глиной. Чураковые перемычки просты по устрой­ ству, обладают большой сопротивляемостью разрушению и ма­ лой воздухопроницаемостью и поэтому применяются в качестве

постоянных перемычек.

Кирпичные перемычки устраиваются в виде стенок в 1,5—2 кирпича толщиной на известковом или цементном рас­ творе и штукатурятся.

Бетонные и железобетонные п е р е м ы ч к и уста­ навливаются в тех случаях, когда требуется большая сопроти­

ные.

Согласно Правилам безопасности, вентиляционные двери должны устанавливаться в каменных или чураковых перемыч­ ках, которые заделываются в бока и кровлю выработки на глу­

бину не менее 0,5 м в породе и 1 л в угле.

В целях предупреждения короткого замыкания вентиляцион­ ных струй, при котором часть шахты, образующая отдельноевыемочное поле, может оказаться выключенной из установлен­

217

ной схемы проветривания, должны соблюдаться при устройстве дверей, разделяющих эти струи, следующие условия:

1) число дверей должно быть не менее двух, причем расстоя­

ние между дверями должно быть больше максимальной длины состава вагонеток:

2) двери должны быть деревянными, толщиной не менее 40 мм, обшитыми листовым железом, или железными толщиной не менее 3 мм, укрепленными в железных рамах с раскосами;

3) при наличии в выработке рельсовых путей должны быть приняты меры для устранения утечек воздуха через порог двери.

Вентиляционные двери должны устраиваться таким образом,

чтобы они закрывались автоматически, а при установке дверей на главных откаточных путях с интен­ сивной откаткой они должны автома­ тически открываться и закрываться или же обслуживаться специальными дверовыми.

Деревянные двери (рис. 117)

двери укрепляется поперечинами. Иногда дверь усиливается за счет металлической оковки. В целях повышения воздухоне­ проницаемости в нижней части двери обычно прибивают фар­ тук, а по периметру набивают войлок. Дверные полотна дол­

жны прилегать к раме со стороны большего давления воз­ душной струи.

Самозакрывание двери обеспечивается за счет установки дверной рамы с наклоном около 80°, установки противовеса, пру­ жины или другими способами.

Автоматические вентиляционные двери, уста­ навливаемые в откаточных выработках, бывают разных кон­ струкций; одна из них в упрощенном виде приведена на

рис. 118.

Дверь состоит из двух связанных между собой тягами ство­ рок 1 и имеет с обеих сторон рычажные открыватели 2. Электро­ воз (или вагонетка), подходя к двери, нажимает рычаг откры­ вателя, который, отходя в сторону и перемещаясь по направле­ нию движения проходящего через дверь электровоза, открывает створки, перемещающиеся во взаимно-противоположных напра­ влениях. Как только рычаги открывателей освобождаются от нажатия, створки под влиянием контргруза 3 закрываются.

Дверь можно открывать и вручную. Плотность прилегания ство­ рок к раме двери достигается за счет резиновых уплотнителей по

218