ИТС 37-2017 Добыча и обогащение угля

     2.1.6 Вентиляция и дегазация

Согласно технике безопасности рудничный воздух должен содержать по объему не менее 20% кислорода и не более 0,5% углекислого газа. Концентрация метана должна составлять не более 0,5%-2% - в вентиляционных струях угольных шахт (в отводящих, дегазационных трубопроводах и газодренажных выработках допустима более высокая концентрация) [40]. Данные предельные допустимые значения концентрации метана в вентиляционных струях достаточно низки, что ограничивает возможность экономически оправданного каптирования и утилизации метана в промышленных масштабах. В связи с этим бороться с метаном как с загрязнителем целесообразно, только откачивая его изолированно из угольного пласта и выработанного пространства. Подобная схема препятствует выбросам метана через трещины и разрушения, а также снижает риск возникновения нештатных ситуаций в зоне добычи угля и подходов к ней.

Таким образом, к задачам вентиляции подземных выработок относятся:

- обеспечение выработок пригодным для дыхания воздухом;

- поддержание в них нормальной температуры и влажности;

- метаноотведение.

Проведение дегазации в целях снижения концентрации взрывоопасных газов (главным образом метана) в действующих горных выработках до установленных норм предусмотрено требованиями статьи 14 Федерального закона от 20.06.1996 N 81-ФЗ "О государственном регулировании в области добычи и использовании угля, об особенностях социальной защиты работников организаций угольной промышленности".

Проветривание горных выработок шахты обеспечивается с помощью непрерывно работающих вентиляторных установок - вентиляторов главного проветривания (ВГП) и вспомогательных вентиляторных установок (ВВУ).

За счет диффузии организуется проветривание тупиковых горных выработок газовых шахт длиной до 6 м, а негазовых шахт - длиной до 10 м. При этом максимально допустимая скорость воздуха в лавах и тупиковых выработках не должна превышать 4 м/с, а в прочих горных выработках, проведенных по углю и породе, - не более 6 м/с.

Очистные забои проветривают за счет общешахтной депрессии, создаваемой вентиляторами главного проветривания и вспомогательными вентиляторными установками. В качестве главных вентиляторов на шахтах применяют осевые и центробежные вентиляторы, обеспечивающие проветривание горных выработок всей шахты или ее части. Вспомогательные вентиляторные установки служат для проветривания выемочных участков и отдельных горных выработок шахты. Срок их эксплуатации не должен превышать трех лет [40].

Основные схемы вентиляции шахты - центральная и фланговая; их сочетание - комбинированная схема.

При центральной схеме вентиляции шахты воздух поступает в шахту и выходит из нее через стволы в центре шахтного поля. Схема применяется при ограниченных размерах шахтного поля по простиранию и относительно небольшой мощности шахты, ведении работ на глубоких горизонтах; обеспечивает быстрый ввод в действие главного вентилятора и создание сквозной струи при строительстве шахты; характеризуется большой протяженностью пути движения воздуха, наличием параллельных струй чистого и загрязненного воздуха, их неоднократными пересечениями.

При фланговой схеме вентиляции шахты воздух поступает в шахту через ствол в центре шахтного поля, выходит через стволы, расположенные на флангах. Схема применяется на неглубоких шахтах, когда невозможно или нецелесообразно поддерживать единый вентиляционный горизонт; практически исключает встречное движение поступающей и исходящей струй; длина пути движения воздуха меньше, чем при центральной схеме. Однако по фланговой схеме требуется не менее трех вентиляционных стволов и обычно не менее двух вентиляторных установок; в период подготовки шахтного поля вентиляция шахты затруднена.

При комбинированном способе вентиляции шахты один вентилятор работает на нагнетание, другой - на всасывание [37].

Проветривание тупиковых горных выработок осложнено - подача атмосферного (свежего) воздуха в такую выработку или удаление из нее загрязненного рудничного воздуха осуществляется, как правило, вентиляторами по трубам достаточно большого диаметра, проложенным в этих выработках. При остановке вентилятора или нарушении проветривания забоя автоматически отключается электроэнергия, подаваемая к механизмам во всей тупиковой выработке.

В зависимости от направления подачи свежего воздуха вентиляторами главного проветривания различают три способа проветривания горных выработок для удаления метана и иных газов без их улавливания [41]:

- нагнетательный;

- всасывающий;

- комбинированный.

Нагнетательный способ проветривания

Нагнетательный способ проветривания шахты представляет собой подачу свежего воздуха в шахту нагнетательными ВГП и (или) ВВУ. Свежий воздух проходит через ВГП или ВВУ, а затем перемещается по горным выработкам и выбрасывается на поверхность за счет "компрессии", создаваемой ВГП и (или) ВВУ.

Технология нагнетательного способа проветривания подготовительного забоя представляет собой подачу свежего воздуха к забою выработки по трубам при помощи вентилятора местного проветривания, работающего в режиме нагнетания.

Свежий воздух интенсивно перемешивается с рудничными газами, а затем этот рудничный воздух перемещается в горные выработки с общешахтной исходящей струей воздуха и выбрасывается на поверхность.

Всасывающий способ проветривания

Технология всасывающего способа проветривания шахты представляет собой подачу свежего воздуха в шахту по горной выработке, имеющей выход на поверхность, за счет депрессии, создаваемой всасывающими ВГП и (или) ВВУ. Рудничный воздух перемещается в горные выработки с общешахтной исходящей струей воздуха, а затем выбрасывается на поверхность ВГП или ВВУ.

Технология всасывающего способа проветривания подготовительной выработки представляет собой подачу свежего воздуха к забою выработки по самой подготовительной выработке, а рудничный воздух удаляется по трубам при помощи вентилятора местного проветривания, работающего в режиме всасывания, а затем выбрасывается в горные выработки с общешахтной исходящей струей воздуха и на поверхность.

Комбинированный способ проветривания

Комбинированный способ проветривания - сочетание технологий нагнетательного и всасывающего способов проветривания шахты и подготовительной выработки.

Оборудование