книги / Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт

Показатели устойчивости струй в наиболее характерных вариантах схем проветривания вентиляционныxjучастков

Опрокидывание этих утечек (74—109; 70—105) при сечениях вентиляционных штреков, принятых по габаритам транспортных сосудов, может произойти при обычном ведении горных работ в результате увеличения аэродинами­ ческого сопротивления на участках, расположенных в выработанном про­ странстве (/сд = 5 -т- 8). В таких случаях, чтобы исключить поступление

загрязненной метаном или продуктами горения или взрыва струи воздуха из нижней лавы в верхнюю, следует предусматривать постоянное опережение лавы верхпего яруса по отношению к лаве нижнего минимум на 25 м. Тогда загрязненные утечки будут поступать не в рабочее, а в выработанное про­ странство верхней лавы. Обычпо в схемах с обособленным разбавлением метана по источникам поступления сечения выработок (в том числе выемоч­ ных штреков), определенные по фактору депрессии, несколько превышают минимальные значения по ПБ. В этих условиях опрокидывание утечек может

11

произойти только при завале выработки. В общем случае, чем большее сече­ ние имеют вентиляционные штреки нижнего яруса, расположенные в вырабо­ танном пространстве, и меньшее — штреки верхнего яруса, тем ниже вероят­ ность опрокидывания утечек воздуха через бутовые полосы. Для обеспечения необходимого распределения воздуха между выемочными участками регули­ рующие устройства (для лав нижнего яруса) необходимо устанавливать в нижнем конвейерном штреке. В качестве регуляторов могут быть исполь­ зованы дверные проемы.

Аналогична по конструкции и равноценна предыдущей по степени устой­ чивости (см. таблицу) схема проветривания бремсберговой панели с полным обособленным разбавлением метана по источникам поступления и нисходя­ щим направлением движения струи но лавам (рис. IV.5). Только в последней схеме желательно с опережением отрабатывать лавы не верхнего яруса, а нижнего; если это невозможно, лавы должны быть расположены в створе. Поскольку конвейерный штрек нижней лавы (56—67—69—58) должен под­ держиваться на всем протяжении в течение всего времени отработки яруса, в данной схеме целесообразно использовать его повторно. Для этого подго­ товку ярусов следует производить одиночными штреками.

Наиболее высокую степень устойчивости из всех бремсберговых схем имеет вариант, представленный на рис. IV.6, главным образом благодаря значительно меньшему числу диагоналей. Опрокидывание струй в диагона­ лях, образуемых выработками выемочных участков, включая лавы, мало­ вероятно даже в аварийных режимах. Ветвями, опасными при увеличении сопротивления, являются участки центральных выработок (85—4 и 83—1S) с исходящей струей, расположенные в выработанном пространстве. Завал одного из участков этих выработок с почти полным перекрытием струн при­ водит только к резкому сокращению воздуха в лавах.

В схеме на рис. IV.7 к ветвям, опасным при увеличении их сопротивле­ ния, относятся участки вентиляционных штреков с исходящими струямп (48—36; 44—32; 52—24; 46—20). Увеличение сопротивления любого из них в 300—350 раз, что возможно при завалах, приводит к опрокидыванию струи на участке этого же штрека, расположенном в целиках угля. Изменение направления движения воздуха в лавах исключается даже в аварийных режимах.

Высокую степень устойчивости имеют струи в диагоналях схемы, при­ веденной на рис. IV.8. При авариях, и в первую очередь при завалах выра­ боток, связанных со взрывами газа и пыли, возможно изменение направления движения воздуха в конвейерном штреке, т. е. на участке, расположенном в целиках угля. Последнее может произойти только при увеличении сопро­ тивления одного из участков указанного штрека с исходящей струей в 200— 250 раз. Опрокидывание струй в лавах маловероятно.

При уклонных схемах с возвратноточным проветриванием лав (при пря­ мом и обратном порядке отработки, рис. IV.9) наименьшую степень устой­ чивости имеют вентиляционные струи, омывающие забои лав (45—78, 35—66), расположенные (как и в бремсберговых панелях) со стороны вспомогатель­ ного уклона. При открывании дверей любого из шлюзов (13—78 или 17—66), установленных на заездах из вентиляционных штреков во вспомогательный бремсберг, почти прекращается движение в лавах. Если при этом один из участков вентиляционных штреков (78—82 или 66—70) загроможден, на­ пример вагонами (kR = 2 -г- 6), то струя в лаве начинает двигаться в обрат­

ном направлении. Повысить степень устойчивости вентиляционных струй можно путем проведения тех же мероприятий, что и для схемы, приведенной па рис. IV.1.

При схеме, представленной на рис. IV. 10, опрокидывание струй в диаго­ налях при нормальном ведении горных работ исключается, несмотря на

в лаве. Однако для этого при открытых дверях одного шлюза сопротивление

Рис. IV.5. Схема проветривании бремсберговой панели': с полностью обособленным разбавлением и удалением вредностей и нис­ ходящим направлением струи по лавам

Рис, IV.8. Схема проветривания брсмсберговой панели с полностью обособленным разбавлением вредпостей. нисходящим проветриванием лав и выдачей исходящей струи на центральную выработку

Рис. IV.9. Схема проветривания уклонной папели с возвратпоточным проветривание

выработки при завале должно увеличиться не менее чем до 3,7 к|х (kR = 2200), при открытых дверях двух шлюзов — не менее чем до 1,37 кр, (kR = 880) и при открытых дверях трех шлюзов — не менее чем до 0,59 кр (kR = 59).

Поскольку ветвями, опасными при увеличении сопротивления, являются участки вентиляционного штрека и заездов на бортовые выработки, про­ водимых, как правило, полевыми, вероятность плотного завала в них даже при взрывах с одновременным открыванием дверей нескольких шлюзов невелика.

Рис. IV. 10. Схема проветривания участка? отрабатываемого столбами по восстанию (падению), с возвратноточным проветриванием спаренных лав

В"схеме с полностью обособленным разбавлением метана по источникам поступления (рис. IV.11) определяющими ветвями, опасными при увеличении их сопротивления, являются участки бортовых выработок, расположенные в выработанном пространстве, и центральные воздухоподающие выработки. Опрокидывание струи в лаве может произойти при увеличении сопротивления бортовых ходков с исходящей струей. Причем в начальный период отработки столба степень устойчивости струй несколько ниже (kR = 68), чем в конечный

{ k R = 360). Большие значения критерия устойчивости свидетельствуют

о том, что независимо от положения очистных забоев изменение направления движения воздушной струи в них может произойти только при весьма силь­ ном увеличении их сопротивления, связанном с обрушением пород кровли и перекрытием выработки.

Если одновременно увеличится сопротивление двух ветвей (бортовой и центральной выработок), то опрокидывание струй в лаве произойдет при относительно меньшем повышении сопротивления. Так, если сопротивление центральной выработки возросло в 10 раз, то для изменения направления струи в лаве достаточно увеличения сопротивления бортового ходка р 40 pas. Но и такой рост сопротивления выработки может быть связан только с ава­ рийным ее состоянием. Таким образом, схемы проветривания, приведенные на рис. IV.10 и IV.11, по степени устойчивости относятся ко 2-й категории.

Схема проветривания участка с разделением этажа на подэтажи (рис. IV.12), несмотря на небольшое число ветвей, представляет собой слож­ ное диагональное соединение. На диагоналях расположены лава (7—в) и пути