Гірничорозвідувальні виробки

Температура повітря в підземних виробках має не перевищувати 26°С.

Рудниковий пил у виробці створюється при буропідривних роботах, відбої й транспортуванні породи. Він негативно діє на організм людини. Може бути причиною вибуху. Буває отруйний (свинцевий, ртутний, миш'яковий) і шкідливий (кварцевий, вугільний тощо), який складається з 'частинок діаметром 10-15 мк, а найбільш шкідливий – 1-2 мк.

Найбільш шкідливий пил (1-2 мк) потрапляє в легені, решта затримується в носовому проході. Шкідливий пил, якщо не вживають заходів до його видалення з повітря, спричиняє різні легеневі захворювання – пневмоконіоз тощо. Коли пневмоконіоз є наслідком вдихання кремнієвого пилу, то захворювання називають силікозом; вугільного – антракозом, азбестового – азбестозом, пилу оксиду заліза – сидерозом. Особливо шкідливий пил кремнієвий, кварцевий, пісковиковий і гранітний; менше – пил із польових шпатів і тальку, а найменш шкідливий – вапняний і вугільний.

Допустима границя кількості пилу в повітрі регламентується санітарними нормами. Залежно від ступеня шкідливості пилу для людини норма коливається від 1 до 10 мг/м3.

Для боротьби з пилом застосовують активне провітрювання, зрошення, білення стінок виробок, очищення виробок від пилу.

Встановлено, що при подаванні повітря у виробки зі швидкістю 0, 35 м/с вміст пилу у вибої не перевищує 0, 6 мг/м3.

Необхідна кількість повітря для провітрювання тупикових виробок обчислюється як 0, 35 5 м3/с, де 0, 35 – мінімальна допустима швидкість руху повітря, м/с; 5 – площа перерізу виробки, м.

Для провітрювання тупикових виробок перерізом 2, 7-5, 8 м треба подавати повітря від 1 до 2 м3/с. При цьому людина забезпечується необхідною кількістю повітря (з розрахунку 6 м3/хв на 1 людину), а також протягом не більше як ЗО хв видаляються з вибою отруйні гази після вибуху.

Вентилятори й ежектори. Вентилятор є повітродувною машиною, яка створює надлишковий тиск до 9800 Па, переміщуючи на відстань повітря або газ.

Вентилятори застосовуються для провітрювання гірничорозвідувальних виробок, промислових і житлових споруд, відсмоктування шкідливих газів, диму тощо.

Вентилятори, які застосовуються для провітрювання гірничих виробок, поділяються на вентилятори головної вентиляції, допоміжні (дільничні) й часткової вентиляції. Перші призначені для провітрювання шахт; другі використовуються як доповнення до перших на окремих ділянках шахти; треті – для провітрювання глухих вибоїв за допомогою вентиляційних трубопроводів або інших пристосувань.

Гірничорозвідувальні виробки, як правило, є тупиковими й провітрюються за третім способом.

Кожний вентилятор може працювати як усмоктувальний і як нагнітальний. У першому випадку трубопровід приєднується до патрубка, що всмоктує; в іншому навпаки – патрубок, що всмоктує, з'єднується з атмосферою, а патрубок, що нагнітає, – з трубопроводом. Розрідження повітря в першому випадку дорівнює тискові в другому.

Продуктивність вентилятора вимірюється в м3/хв, м3/с, м3/год (для невеликих вентиляторів). Напір вимірюється в Па.

За величиною напору вентилятори поділяються на три групи: низького тиску (до 980 Па) ; середнього тиску (від 980 до 2940 Па) ; високого тиску (від 2940 до 9800 Па).

За принципом дії вентилятори поділяються на дві групи: відцентрові та осьові (рис. 2).

Принцип дії відцентрового вентилятора такий: при обертанні вала повітря, що міститься між лопатками, стискується внаслідок дії відцентрової сили й викидається крізь дифузор. При цьому між лопатками створюється розрідження, тому повітря назовні через усмоктувальний патрубок надходить у вентилятор, внаслідок чого в патрубку, що всмоктує, спостерігається розрідження відносно зовнішньої атмосфери, а в дифузорі підвищується тиск; ця різниця тиску забезпечує подачу у виробки відповідної кількості повітря з допустимою швидкістю, а також із подоланням усіх опорів на шляху його руху.

Робота осьового вентилятора аналогічна роботі пропелера. При виході з робочого колеса повітря утворює вихровий потік, який складається з окремих радіальних вихорів за кількістю лопаток. Отже, для осьового вентилятора повітряний потік можна уявити як систему радіальних вихорів, які скручуються в загальний осьовий центральний вихровий шнур. В осьовому вентиляторі потік повітря, проходить каналом вентилятора паралельного до осі обертання робочого колеса.

 

Рис. 2. Вентилятори: а – відцентровий; б – осьовий; 1 – усмоктувальний патрубок; 2 – корпус або спіральний дифузор; 3 – дифузор; 4 – вал вентилятора, на якому містяться зігнуті лопатки; 5 – кожух; 6 – робоче колесо.

 

Повітря при вході в робоче колесо та при виході з нього має свій напрям, унаслідок чого такі вентилятори дістали назву осьових. Осьові вентилятори бувають: одноступеневі (одноколісні) та двоступеневі (двоколісні).

Осьові вентилятори мають переваги над відцентровими: простіша будова; вищий ККД; більша надійність при паралельній роботі; не перевантажуються в разі дії коротких потоків повітря, наприклад при пошкодженні трубопроводу (короткий потік – рух повітря по найкоротшому шляху).

Як двигуни застосовуються електромотори та пневмодвигуни. Привод від двигунів ремінний або жорсткий (на одному валі).

Для провітрювання виробок великої довжини застосовуються як осьові вентилятори серії ВМ-5, ВМ-6, так і відцентрові вентилятори ВЦО-1.

Виробки невеликої довжини перерізу (менше ніж 5м) провітрюються вентиляторами з електромоторами й пневмодвигунами. Вентилятори з пневматичними приводами неекономічні, тому для геологорозвідувальних робіт їх застосовувати не рекомендується.

До вентиляторів нового типу відносять портативний вентилятор ОВЦ-4А для провітрювання шурфів.

Вентилятор випускається в трьох взаємозамінних