Вентиляция в золотодобывающей и горной промышленности

Ключевой задачей применяемых в золотодобывающей и горной промышленности вентиляционных систем является обеспечение рабочих мест и веток для перемещения в выработках достаточными объемами свежего воздуха. Это необходимо для того, чтобы уровень загрязненности в шахтах поддерживался на приемлемом уровне, когда какими-либо другими способами добиться этого невозможно.

Нормативная документация

При проектировании систем вентиляции в золотодобывающей и горной промышленности руководствуются следующими нормативными документами:

  • РД 06-174-97 – руководящий документ, представляющий собой инструкцию по безопасному ведению горных работ. О вентиляции сказано в параграфах 53-58.
  • ВНТП 13-2-93 – общие нормы технического проектирования горнодобывающих предприятий. Пункт 5.3 – главные вентиляторные установки.
  • ГОСТ 12.1.005-76 – «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

Требования к вентиляции горной промышленности

К основным загрязнителям воздуха в подземных выработках относятся вредные для здоровья человека газообразные вещества и различного рода пыль. Главным требованием к вентиляционной системе шахты является уменьшение концентрации загрязняющих воздух веществ. Соответственно, производительность и конфигурация вентиляции должны рассчитываться таким образом, чтобы она смогла обеспечить рабочие места и пути следования по выработке свежим воздухом, а вредные вещества своевременно удалялись на поверхность.

Главным параметром вентиляционных систем в золотодобывающей и горной промышленности является создаваемая ими скорость потока воздуха. Она определяется в зависимости от того, в какой степени содержатся в воздухе шахты загрязняющие вещества. Как правило, минимальная требуемая скорость движения воздуха составляет 0,25 м/с.

Скорость движения воздуха, м/с* Допустимая температура воздуха (°С)** при относительной влажности в %
до 75 75-95
до 0,25 16-18 17-19
0,25-0,5 18-20 19-21
0,6-1,0 20-22 21-23
1,1-2,0 22-25 23-24

* Большая скорость движения воздуха соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая - минимальной температуре воздуха. (Докипедия: Обогатительные и брикетные фабрики)
** В глубоких шахтах, характеризующихся значительными избытками явного тепла, допускается увеличение максимальных значений температуры выше указанных в двух первых строках таблицы на 3°, а в двух последних - на 2°, но не более 26°С.

В горнодобывающей промышленности особые требования к проектированию вентиляционных систем предъявляются в тех случаях, когда из-за специфики шахты в ней устанавливается повышенная температура. Чтобы снизить среднюю температуру среды в местах выработки, скорость движения воздуха принудительно увеличивается по линейному принципу. То есть, чем большая температура создается в руднике, тем большую скорость движения свежего воздуха должна обеспечивать вентиляционная система.

Оптимальная температура в шахте, где осуществляются стандартные механизированные действия, связанные с выработкой ценной породы, должна поддерживаться на уровне +27,5°C. Более низкая температура допускается в сферах горной промышленности, где применяются менее механизированные действия. В шахтах, в которых температура достигает +30°C, значительно уменьшается производительность персонала, а также существенно увеличиваются риски проявления болезней, связанных с повышенной теплотой (тепловые удары и прочее). В случае же, если температура в зоне пребывания людей превышает 32,5°C, работы продолжать запрещено.

Определение основных терминов вентиляции в горной промышленности

При проектировании и монтаже вентиляционных систем в золотодобывающей и горной промышленности применяются следующие понятия:

  • Шахтная вентиляция – это совокупность мер и средств для их реализации, нацеленных на обеспечение соответствующих санитарным нормам и технологическим требованиям характеристик атмосферы в рудниках.
  • Система вентиляции – оборудование, поддерживающее требуемые значения воздушной среды в местах разработки полезных ископаемых.
  • Вентиляционная сеть – часть вентиляционной системы, состоящая из воздуховодов для подачи или отбора воздуха.
  • Вентилятор – неотъемлемая часть принудительной вентиляции, которая представляет собой машину, создающую разность давления, за счет которого обеспечивается передвижение воздуха по сети.
  • Утечки воздуха – часть подаваемого в шахты свежего воздуха, который из-за специфики ее конфигурации уходит в непредусмотренные места, не достигая места назначения.

Способы обустройства вентиляции в шахтах и рудниках

До недавнего времени единственным способом обустройства вентиляции в горной промышленности было расположение главных вентиляторных установок в самом начале шахты. Чистый воздух подавался в рабочие зоны за счет создаваемой мощными вентиляторами разности давлений внутри и снаружи забоя. Однако такая конфигурация имеет существенный недостаток. По ряду причин такие решения сопровождались огромными утечками воздуха, что приводило к снижению эффективности вентиляции до 50-70%.

В современных условиях такие потери являются абсолютно неприемлемыми. Поэтому сегодня гораздо чаще применяются вентиляционные установки так называемого подземного размещения. Такое решение дает ряд неоспоримых преимуществ:

  • значительное уменьшение утечек воздуха;
  • снижение расчетной мощности нагнетательных установок;
  • повышение надежности и стабильности работы механических узлов систем вентиляции, особенно в условиях дислокации в регионах с продолжительными отрицательными температурами воздуха за пределами шахты;
  • снижение уровня шума;
  • упрощение вентиляционных сетей.

Вентиляционные установки

При организации вентиляции рудников применяются вентиляционные установки, которые условно делятся на главные и вспомогательные. Главная вентиляционная установка предназначена для обслуживание всей шахты или ее крыла. Вспомогательные применяются для обслуживания одного или двух очистных забоев.

Главная вентиляционная установка имеет следующее устройство:

  1. Вентиляторы.
  2. Проводящие каналы.
  3. Обводные каналы.
  4. Диффузор.
  5. Заслонки для реверсирования воздушной струи.
  6. Выходной канал.
  7. Аппаратура управления.

В соответствии с современными правилами безопасности главная вентиляционная установка в шахте должна иметь два независимых друг от друга вентилятора. Один используется как основной, второй – как запасной. Кроме того, на новых шахтах или тех, которые реконструируются по сегодняшним требованиям, установки должны быть одинакового типа и производительности.

Главная вентиляционная установка должна устанавливаться в изолированном здании. Для управления системой применяются датчики, с помощью которых контролируется скорость движения воздуха, уровень его загрязненности и состав. Сигналы с датчиков поступают на центральный пульт управления, откуда в автоматическом режиме осуществляется корректировка работы системы в целом, и ее отдельных узлов в частности.

Борьба с шумом

В связи с постоянной работой вентиляторов системы вентиляции в шахте возникает шум громкостью до 125 децибел. Звуковое давление такой силы представляет серьезную опасность для рабочего персонала, обслуживающего рудник. Основным источником шумов являются воздушные вихри, которые образуются при обтекании лопастей нагнетающего вентилятора.

Также к общему шумовому фону добавляется паразитный шум движущихся механических частей вентиляционных установок – подшипников, направляющих и прочих элементов. В рабочую область шумы проникают через воздухопроводные каналы, а также через стенки установок.

С целью снижения шума в шахте до требуемого уровня могут применяться следующие решения:

  • установка специальных глушителей шума на осевых вентиляторах;
  • проектирование вентиляции таким образом, чтобы вентиляторы работали с минимальной скоростью;
  • применение так называемых центробежных вентиляторов.

Глушители шума устанавливаются за диффузором в выходной части вентиляторной установки.

Особенности проектирования вентиляции в горной промышленности

Проект системы вентиляции рудника является составной частью общего проекта. В соответствии с ним и должно быть реализовано проветривание только строящихся, действующих или подвергающихся реконструкции выработок. При проектировании вентиляции в обязательном порядке производятся расчеты расхода воздуха, учитываются температурные условия, требуемая скорость движения воздуха и ряд других параметров.

Проектированием систем вентиляции в золотодобывающей и горной промышленности должны заниматься организации с соответствующей квалификацией. Опорной информацией при составлении проекта являются предварительно проделанные геологические разведывательные мероприятия, задача которых – изучение параметров рудника, особенности породы, наличие взрывоопасных газов, температура и прочее.

При проектировании системы вентиляции шахты обязательно учитывается календарный план обработки пластов, схема расширения поля выработки, применяемые технологии для добычи ценной породы и ее транспортировки на поверхность. Также обращается внимание на требуемое для эффективной работы забоя количество персонала, из расчета на которое проектируется соответствующая производительность вентиляционной установки.

Чтобы заказать проектирование и монтаж системы вентиляции в шахтах и рудниках золотодобывающей и горной промышленности, обратитесь в нашу компанию. Позвоните по указанному номеру телефона или свяжитесь с нами любым другим из доступных на сайте способом.

Нужна консультация? Заполните форму