Источник: Вісті Донецького гірничого інституту: Всеукраїнський науково-технічний журнал гірничого профілю/ Донецьк: ДонНТУ, 2010. – №1, С.39-41.
Анализ состояния проветривания действующей шахты является одной из основных задач вентиляционной службы, так как позволяет установить фактическое состояние шахтной вентиляционной сети, распределение расходов воздуха по объектам проветривания и обеспечить их необходимым расходом воздуха. Анализ выполняется обычно на основе замеров расходов воздуха вентиляционным надзором или материалов депрессионной съемки на шахте.
Цель данной работы является вскрытие недостатков в проветривании шахты, установление фактического состояния горных выработок и вентиляционных сооружений, оценка состояния вентиляторов главного проветри-вания и параметров режимов их работы на шахтную вентиляционную сеть.
В настоящее время шахта разрабатывает пласты: m3 – «Александров-ский», l1 – «Семеновский», k8 – «Паровичный», l4 - «Коксовый».
Шахта опасна по суфлярным выделениям метана, внезапным выбросам угля и газа, по взрывчатости угольной пыли.
Способ проветривания шахты – всасывающий, схема проветривания шахты – комбинированная
Проветривание шахты осуществляется пятью вентиляторными установ-ками: вентилятором ВЦД-31,5М2, установленным на западном вентиля-ционном стволе №1 для проветривания горных выработок пластов l1 и к8; вентилятором ВЦД-31,5М, установленным на скиповом стволе №1 для про-ветривания горных выработок пластов l1 и к8; вентилятором ВЦД-47,5УМ, установленным на восточном вентиляционном стволе №1 для проветривания горных выработок пластов m3 и l1; вентилятором ВЦД-31,5М2, установлен-ном на восточном вентиляционном стволе №3, вентилятором ВЦД-31,5М, установленном на восточном вентиляционном стволе №2.
Свежая струя воздуха поступает в шахту по центральным стволам №2 и №3, а также по восточным воздухоподающим стволам №1 и №2.
На проветривание всей шахты поступило 751,5 м3/с (45090 м3/мин). Расчетное количество воздуха составило 405,8 м3/с (24348 м3/мин). Шахта в целом обеспечена расчетным количеством воздуха на 185 %.
На проветривание выемочных участков поступало 62,5 м3/с (3750 м3/мин) при расчетном количестве воздуха 49,2 м3/с (2952 м3/мин). Обеспеченность расчетным количеством воздуха этой группы объектов 127%. Все выемочные участки обеспечены расчетным количеством воздуха.
На проветривание подготовительных выработок поступало 136,3 м3/с (8178 м3/мин) при расчетном количестве воздуха 97,5 м3/с (5850 м3/мин). Обеспеченность расчетным количеством воздуха этой группы объектов 140%. Все подготовительные выработки обеспечены расчетным количеством воздуха.
Из 751,5 м3/с воздуха, поступающего в шахту, на проветривание выемочных участков и подготовительных выработок использовалось 24,6%.
На проветривание камер поступало 98,1 м3/с (5886 м3/мин), что больше расчетного количества воздуха на 24,4 м3/с (1464 м3/мин). Обеспеченность расчетным количеством воздуха этой группы объектов в целом составляло 140%. Но также были камеры которые не обеспечены расчетным коли-чеством воздуха (лебедочная камера вспомогательного уклона №6, камера приводов 4ЛЛ-1200Д конв. уклона №6, лебедочная камера вспомогательного уклона №8, камера приводов 3Л-100У на конв. уклон пл.13, лебедочная камера вспом. уклона №1 пл.13 , зарядная камера на г. 802 м).
На проветривание поддерживаемых выработок поступало 409,3 м3/с (24558 м3/мин), что больше расчетного количества воздуха на 290,4 м3/с (17424 м3/мин). Обеспеченность расчетным количеством воздуха этой группы объектов в целом составляло 344%. Однако ряд вспомогательных поддерживаемых выработок не обеспечены расчетным расходом воздуха (приемная площадка №9, вентиляционный ходок гор.1078м., 1 восточный вентиляционный штрек пл.14, 15 восточный конвейерный штрек «бис» пл.m3).
Из 751,5 м3/с воздуха, поступающего в шахту, на проветривание поддерживаемых выработок использовалось 54,6%. Сверхнормативные потери 290,4 м3/с (17424 м3/мин), что составляет 39% от поступающего в шахту воздуха.
Внутренние утечки по шахте составляли 45,3 м3/с (2718 м3/мин) и превышали расчетные 31,2 м3/с (1872 м3/мин) на 14,1 м3/с (846 м3/мин). Основная доля утечек обусловлена некачественной изоляцией не используемых и погашенных выработок, а также не герметичностью вентиляционных сооружений в горных выработках. Таким образом, воздух между основными объектами проветривания распределялся нерационально.
Параметры микроклимата выемочных участков и подготовительных забоев превышают предельно допустимые величины (нарушение п.8.2.2. ПБ).
С целью контроля климатических условий в шахте производились замеры температур воздуха в характерных точках вентиляционной сети и опреде-лялась относительная влажность воздуха.
На многих выработках отмечено превышение допустимой температуры26 оС, в частности: вентиляционный ходок главного горизонта 30,0 оС; 4 западный вентиляционный штрек пл.14 29,7 оС; 17 западный вентиляцион-ный штрек пл.m3 29,5 оС; 2 западный вентиляционный штрек пл.14 27,5 оС; 17 западный конвейерный штрек пл.m3 28,2 оС; 17 западная лава пл.m3 28,4 оС; западный коренной откаточный штрек гор. 1078 м. 28,1 оС; вентиляционный штрек восточного уклона лавы 28,2 оС и многии другие.
Внешние подсосы на вентиляторной установке ВЦД-47,5УМ составляли 49,4 м3/с и превышали расчетную величину (38,7 м3/с) в 1,3 раза. Подсосы через надшахтное здание и в районе вентиляторной установки составили соответственно 26,5 м3/с и 22,9 м3/с.
Наибольшие потери депрессии в сети вентилятора ВЦД-47,5УМ наблюдались в следующих выработках: откаточный квершлаг гор. 1078 м; 17 западный конвейерный штрек пл.; западный коренной штрек гор. 1235 м; восточный вентиляционный ствол №1.
Внешние подсосы на вентиляторной установке ВЦД-31,5М составляли 23,4 м3/с и незначительно превышали расчетную величину (20,9 м3/с). Подсосы через надшахтное здание и в районе вентиляторной установки составили соответственно 8,2 м3/с и 15,2 м3/с.
Наибольшие потери депрессии в сети вентилятора ВЦД-31,5М наблюдались в следующих выработках: центральный полевой откаточный штрек; 2 западный конвейерный штрек пл.l4 (восточнее людского ходка пл.l4); 2 западный конвейерный штрек пл.l4 (восточнее западный конвейерный уклон пл.l1); западный вентиляционный уклон пл.13.
Внешние подсосы на вентиляторной установке ВЦД-31,5М2 составляли 46,8 м3/с и превышали расчетную величину (35,9 м3/с) в 1,3 раза. Подсосы через надшахтное здание и в районе вентиляторной установки составили соответственно 28,0 м3/с и 18,8 м3/с.
Наибольшие потери депрессии в сети вентилятора ВЦД-31,5М2 наблюдались в следующих выработках: 2 западный конвейерный штрек пл.l4 (восточнее людского ходка пл.l4); 4 восточный конвейерный штрек пл. l4; 4 вспомогательный уклон пл.l4; вентиляционный квершлаг пл.l4; наклонный вентиляционный квершлаг пл.k8.
Внешние подсосы на вентиляторной установке ВЦД-31,5М составляли 18,2 м3/с. Подсосы через надшахтное здание и в районе вентиляторной установки составили соответственно 9,1 м3/с и 9,1 м3/с.
Наибольшие потери депрессии в сети вентилятора ВЦД-31,5М наблюдались в следующих выработках: откаточный квершлаг гор.1078 м; восточный коренной откаточный штрек гор. 1078м, восточный полевой вентиляционный штрек гор.1078м.
Внешние подсосы на вентиляторной установке ВЦД-31,5М2 составляли 27,5 м3/с. Подсосы через надшахтное здание и в районе вентиляторной установки составили соответственно 13,7 м3/с и 13,8 м3/с.
Наибольшие потери депрессии в сети вентилятора ВЦД-31,5М2 наблюдались в следующих выработках: порожняковая ветвь ВПС №2; людской ходок №15; вентиляционный штрек восточной уклонной лавы пл.m3; вспомогательный уклон №12.
Шахта относится к трудно проветриваемым, так как n=8,5 квт*с/м3 > 5. Все воздухоподающие стволы, согласно п.3.1.5. ПБ оборудованы калориферными устройствами, обеспечивающими поддержание требуемой температуры поступающего в шахту воздуха в зимний период.
В результате проведенного анализа установлены следующие основные недостатки в проветривании и состоянии шахтной вентиляционной сети:
— необеспечен расчетным расходом воздуха ряда лебедочных зарядных камер, вспомогательных поддерживаемых выработок;
— неудовлетворительное состояние вентиляционных сооружений, вследствие чего теряется значительное количество свежего воздуха и не используется вследствие утечек;
— температура воздуха во многих выработках превышает допустимые Правилами безопасности значения;
— в ряде выработок величина поперечных сечений не соответствует проекту и требованиям Правил безопасности вследствие нарушенности крепи, завалов породой;
— затраты депрессии вентиляторов главного проветривания в ряде горных выработок, превышающие средние по вентиляционным сетям вентиляторов;
— шахта относится к труднопроветриваемым, вследствие чего на подачу одного кубометра полезно используемого свежего воздуха затрачивается 8,5 кВт*с/м3 электрической энергии вентиляторами главного проветривания.
Выполненный анализ позволит разработать комплекс эффективных мероприятий для улучшения проветривания шахты и совершенствования аэродинамических качеств шахтной вентиляционной сети и повысить безопасность атмосферных условий в горных выработках шахты.