М.А. Патрушев, Е.Я.Самойленко, В.Н.Ус
ПУТИ УЛУЧШЕНИЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ШАХТ
В последнее время выполнено значительное число работ по совершенствованию методов проектирования вен¬тиляции современных угольных шахт, более надежному определению исходных данных и основных параметров ШВС. Их результаты включены в разработанное «Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт». Оно утверждено в качестве еди¬ного документа по проектированию вентиляции шахт и предназначено для всех организаций, занимающихся составлением проектов новых и реконструируемых шахт, а ракже проектов подготовки новых горизонтов и участков в действующих шахтах.
В нем изложены порядок проектирования вентиляции шахт, методы прогноза метанообильности и углекислотообильности горных выработок, выбора эффективных схем проветривания выемочных участков, методы проектирования подготовительных выработок, расчета расхода воздуха, оптимальных параметров горных выработок, приведены методики выбора вентиляторов главного проветривания и калориферных установок, определения устойчивости проветривания шахт и основные способы повыщения ее при конструировании схем, приведен каталог значений коэффициентов аэродинамического сопротивления горных выработок с учетом старения ШВС и др.
И соответствии с этими рекомендациями и методами выполнено большинство проектов газовых и глубоких шахт, разработанных в последнее время. Почти во всех проектах приняты новые схемы проветривания выемоч¬ных участков. Однако имеется еще целый ряд вопросов, которые не нашли отражения в «Руководстве», и необходимо их решить, чтобы улучшить состояние проветривания угольных шахт. К ним относятся вопросы регулирования ШВС, выбора рациональной величины депрессии, дефективных схем проветривания, современных угольных шахт и др.
Большая неравномерность в обеспечении объектов прроветривания потребным количеством воздуха в пределах одной шахты является следствием низкой степени регулируемости ШВС. Последняя, в свою очередь, зависит от разветвленности сети, величины утечек и подсосов воздуха и других параметров проветривания. Однако согласно нормативным документам при расчетах вентиляции регулируемость ШВС фактически учитывается с помощью коэффициента неравномерности распределения воздуха по горным выработкам, величина которого во всех случаях без исключения принимается 1,1. Для разработки обоснованных рекомендаций по повышению степени регулируемости сетей и дифференци¬рованного подхода при выборе величины коэффициента неравномерности необходимо изучение комплекса вопро¬сов, связанных с регулируемостью ШВС.
Ошибка в определении количества воздуха, необхо¬димого для проветривания подземных выработок, из-за недостаточно надежного учета регулируемости ШВС мо¬жет достигать 20%, а депрессии — 40% и более. Следо¬вательно, шахта с такими ошибками параметров сразу становится в тяжелое положение и попадает в разряд трудно-проветриваемых.
От принятой величины общешахтной депрессии при заданном расходе воздуха зависят поперечные сечения горных выработок и следовательно, аэродинамические параметры сети. Размерами выработок определяется как объем, так и стоимость, а также сроки строительства и реконструкции шахт.С усложнением горно-геологических условий дополнительные затраты на искусственное снижение депрессии все более возрастают. Кроме того, параметры вентиляции, характеризующие безопасность и санитарно-гигиенические условия труда, т. е. показатели состояния проветривания 1-й и 2-й групп, а также в значи-тельной мере изменяются, а их величина будет зависеть как от принятой схемы проветривания, так и уровня общешахтной депрессии. Поэтому от обоснованности выбора величины общешахтной депрессии в проектах строительства новых, подготовки горизонтов и рекон¬струкции действующих шахт в значительной мере зави¬сит как рациональность вкладываемых средств, эксплуа¬тационные расходы, так и обеспечен-ность объектов по¬требным воздухом в процессе эксплуатации, коэффициент его использования, надежность вентиляции в нор¬мальном и аварийном режимах проветривания.
Выбор схемы проветривания шахты определяет в зна¬чительной степени количество и тип вентиляционных сооружений и, следовательно, величину утечек воздуха, сложность ШВС и ее регулируемость, количество диаго-налей и степень устойчивости их по направлению, воз¬можность обеспечения расчетным количеством воздуха всех объектов, вероятность образования местных скопле¬ний метана, возможность получения по фактору вентиляции необходимых нагрузок на лаву, а также возможность обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда, т. е. надежность вентиляции выработок вообще. Если к настоящему времени в проектах почти всех газовых шахт заложены новые схемы проветрива¬ нии участков с обособленным разбавлением метана по источникам поступления, то по основным выработкам та- ких решений не принимается. Особенно остро вопрос стоит для шахт, разрабатывающих пласты на глубоких горизонтах. Вопрос выбора эффективных по тепловому фактору схем проветривания приобретает первостепен- ное значение, особенно для негазовых или малогазовых шахт.
Решение перечисленных задач и использование рекомендаций «Руководства» позволит не только снизить затраты на реконструкцию вентиляции шахт и уменьшить сроки ее осуществления, но и одновременно повысить безопасность работ и улучшить санитарно-гигиенические условия труда.
обратно