Разработка рудных месторождений » 3. ВОПРОСЫ ПРОВЕТРИВАНИЯ ПРИ СОВМЕЩЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ И ОТКРЫТЫХ РАБОТ » 3.3. Рациональные схемы проветривания подземных выработок в районах аэродинамических связей с поверхностью
Геология сегодня
Подземная разработка твёрдых полезных ископаемых, совокупность работ по вскрытию, подготовке месторождения и выемке полезного ископаемого (руд, нерудных полезных ископаемых и углей)
Разделы проекта:
- Совместная разработка
- Прогнозирование обрушения
- Проветривание разработок
- Взрывные работы
- Карьерные выработки
- Подземные выработки
- Безопасность работы
Совмещение открытого и подземного способов разработки в пределах одного выемочного поля накладывает на ведение подземных горных работ ряд ограничений, требует особой организации труда, решения специфических для совместной разработки технических задач, диктует условия применения подземных систем разработки и производства взрывных работ....
прочитать полностью
Подземная разработка полезных ископаемых при совмещении работ может производиться системами с обрушением налегающих пород или поддержанием выработанного пространства естественным или искуссхвенным способами. В этих случаях имеет место временное обнажение кровли на период образования компенсационных камер и отработки камер первой очереди до их закладки, что при наличии в кровле рыхлых, обводненных, пластично-глинистых пород ведет к потерям полезного ископаемого
прочитать полностью
Партнеры:
информация купить унитаз киев nordic онлайн
Свежие материалы:
- Подземный способ разработки с предварительным удалением
- Контроль за пустотами и их погашение
- Деформация и укрепление уступов
- Организация работ и календарь совмещения
Статистика:
3.3. Рациональные схемы проветривания подземных выработок в районах аэродинамических связей с поверхностью
Известно, что для рудников, совмещающих открытые и подземные работы, наиболее целесообразным способом проветривания является комбинированный, так как его применение улучшает санитарно-гигиенические условия на рабочих местах, снижает время проветривания после массовых взрывов [1, 23, 25, 32, 34]. Например, при проветривании одной и той же шахты подсос воздуха через зону обрушения составлял: при всасывающем способе 63,5%, при нагнетательном — 51%, при комбинированном — 9% [25].
Главная задача вентиляции районов с ААС — ликвидировать
возможность проникновения воздуха с поверхности в подземные
выработки через зоны обрушения, открытые камеры, трещины
63
в целиках, скважины и другие пути. Этой задаче и служит нагнетательная вентиляция.
Однако полный переход на нагнетательный способ проветривания требует значительных капитальных затрат и связан с затруднениями при проведении подготовительно-нарезных работ. Кроме того, общешахтное всасывающее проветривание экономичней и эффективней нагнетательного, а большинство рудников в настоящее время вынуждены применять нагнетательный способ, как правило, в послекульминационный период своего развития. Поэтому на рудниках с действующим всасывающим проветриванием нагнетательный способ должен использоваться как вспомогательный (комбинированный способ). При этом нагнетательные вентиляторы играют роль вспомогательных, перераспределяющих воздух между отдельными ветвями вентиляционной сети. Такие вентиляторы подают воздух не с поверхности, а из подземных выработок и частично отдают его на исходящие вентиляционные пути, поэтому расход воздуха, подаваемого за счет депрессии главного вентилятора (Q), должен быть больше общего расхода воздуха, подаваемого нагнетательными секционными вентиляторами
Регулирование распределения воздуха, подаваемого нагнетательным вентилятором в зону обрушения и отсасываемого веасывающим вентилятором, можно осуществлять способом «отрицательного» регулирования путем изменения квадратичных сопротивлений (перемычки с изменяющимся сечением окон) или линейных аэродинамических сопротивлений (засыпка зон обрушения). Однако перевод на комбинированный способ проветривания отдельных районов или целого рудника не всегда успешен. На Ленинегорском руднике в зимний период проветривание подкарьерных блоков осуществляли комбинированным способом: за счет депрессий главного вентилятора на обычных вентиляционных путях блока и нагнетательного вентилятора, установленного на откаточном горизонте.
Из-за непостоянной толщины слоя отбитой руды в блоках при ее выпуске изменялось во времени сопротивление столба отбитой руды, а в связи с этим и количество воздуха, подсасываемого с поверхности в подземные выработки. Струя, нагнетаемая вентилятором по откаточным выработкам, не сумев преодолеть противотока с поверхности, превращалась в эжекционную и содействовала проникновению воздуха с поверхности через зону обрушения. Несмотря на относительно большую глубину (более 100 м) расположения откаточных выработок от поверхности, произошло их интенсивное обмерзание. На рабочих местах скреперистов температура воздуха упала до —5°С при скорости движения воздуха в 0,55—0,6 м/с
Почти на 40 % снизилась производительность труда. Аналогичные явления наблюдались на Юкспорском руднике.
На Высокогорском руднике методом регрессивного анализа установлено, что себестоимость добычи 1 т- руды в зимние месяцы на участках с АСС на 65—70 % выше, чем на других участках [39].
На рудниках комбината «Апатит» потери напора на доставку воздуха к горным участкам составляют 60—90 % развиваемой вентиляторами депрессии. Опыт работы рудников Лениногорскою полиметаллического комбината показывает, что наиболее удачные результаты комбинированного проветривания районов с АСС достигаются в том случае, когда вспомогательные нагнетательные вентиляторы максимально приближаются к зонам, где необходим подпор.
Подземную установку вспомогательных вентиляторов иногда запрещают из-за невозможности их реверсирования в аварийных случаях и запуска после производства массовых взрывов. Это запрещение недостаточно обосновано, так как:
при современном уровне развития автоматизации реверсию и запуск подземных вентиляторов можно производить с помощью дистанционного управления;
эти нагнетательные вентиляторы работают на нагнетание в зоны обрушения, поэтому обратное движение воздуха создается уже при их остановке, т. е. достигается цель, преследуемая реверсией.
Для иллюстрации последнего утверждения рассмотрим возмож* ные режимы работы вентиляторов и направление движения возду- • ха при пожаре на руднике, проветриваемом комбинированным способом с установкой подземного нагнетательного вентилятора&qt; (рис. 3.4). Как видно из рис. 3.4, установка нагнетательного вентилятора удовлетворяет случаям, когда необходимо общее реверсирование (при пожаре в точках А, Б, В — нагнетательный вентилятор останавливается, главный всасывающий реверсируется, направление движения струи повсеместна изменяется на обратное; при пожаре в точках Г, Д, Е — схема проветривания и режим работы вентиляторов не изменяются; при остановке нагнетательного вентилятора движение воздуха изменится в направлений от ВкД, что не осложняет обстановку).
Установка подземных нагнетательных локальных вентиляторов имеет преимущества перед общешахтными: экономичность (отсутствуют работы по герметизации надшахтного здания, снижается суммарное потребление электроэнергии за счет меньшей мощности), высокая эффективность (уменьшаются потери напора в подводящих выработках, снижаются утечки и подсосы воздуха).освобождается ствол для хозяйственно-технологических нужд (при скоростях воздуха в стволе, создаваемых главным нагнетательным вентилятором, эксплуатация ствола для других целей затруднительна, а чаще невозможна).
Рассмотрим возможные способы вентиляции районов с ААС и месторасположение нагнетательных вентиляторов по отношению к проветриваемому очистному блоку.
Опыт работы показал, что в условиях применения систем подземной разработки с обрушением налегающих пород, а также при отсутствии последних, наиболее рациональным способом вентиляции подземных блоков будет названный нами «двухстадийный комбинированный».
Сущность его заключается в следующем. При проектировании блоков к отработке предусматривают обычные исходящие пути и всасывающее проветривание на период ведения подготовительно-нарезных работ и отбойки компенсационных камер.- Так как в этот период ААС отсутствуют и условия работы более комфортные, проектом предусматривается выемка в первую стадию до 40—60 % запасов блока. Проектом же предусматривается установка блокового или секционного нагнетательного вентилятора, который вступает в строй после появления ААС (после массового взрыва).
Подобный способ вентиляции применен в блоке 29 Центральной залежи Лениногорского рудника (рис. 3.5).
Место установки, нагнетательного вентилятора выбирают в зависимости от схемы расположения выработок днища блоков. Если доставочные выработки находятся в кровле откаточных (скрепераные полки), нагнетательный вентилятор устанавливают на откаточной выработке и создают таким образом подпор в.сего района, предварительно изолировав его. Недостатками этой схемы (см. рис. 3.5, а) являются возможность рециркуляции воздушного потока через систему выработок (соединительную — скреперные —откаточную—соединительную), сложность изоляции откаточных" выработок, по которым ведется электровозная откатка, доставка вспомогательных материалов.
Схема с установкой нагнетательного вентилятора непосредственно в выработках днища блока на уровне доставочных выработок (см. рис. 3.5,6) предпочтительней&qt;при наличии рудоспусков достаточной высоты. При этом должен осуществляться постоянный контроль за тем, чтобы рудоспуски были заполнены рудой на высоту не менее 5 м. На рис. 3.6, а, б показано распределение воздуха, нагнетаемого блоковым вентилятором, установленным на
соединительной выработке. При пустых рудоспусках имеют место как потери нагнетаемого воздуха через рудоспуски, так и обратное движение воздуха по скреперным выработкам (кривая 4), уменьшается и абсолютный расход воздуха, поступающего в скреперные выработки (кривая 2). При заполненных рудоспусках движение воздуха по скреперным выработкам удовлетворительное (кривая 3), а абсолютный расход воздуха, поступающего в них, увеличивается (кривая /). Из рис. 3.6, в видна еще одна характерная особенность проветривания доставочных выработок комбинированным способом. В районе пятой пары дучек резко возрастает расход воздуха, проходящего по выработке. Это объясняется снижением влияния нагнетательного проветривания и началом активного действия главных всасывающих вентиляторов.
Особо следует рассматривать вопрос вентиляции, когда отрабатываемый участок рудного тела с ААС находится в борту карьера, в непосредственной близости от его уступов. Здесь возникает возможность создания зоны нагнетательного локального проветривания. Для этого вентиляционная выработка проводится до сбойки с уступом карьера (рис. 3.7). В период подготовительно-нарезных работ возможен способ как всасывающего проветривания (вентилятор местного проветривания устанавливают в районе сбойки вентиляционной выработки с бортом карьера), так и нагнетательного (вентилятор устанавливают в районе вентиляционных выработок, подающих свежий воздух). Способ нагнетательного проветривания сохраняется и на период ведения очистных работ. Исходящие вентиляционные пути при выпуске оборудуют вентиляционными окнами для прохождения рециркуляционных струй воздуха, образующихся в наддучковом слое обрушенной руды из-за большого (больше расчетного) сопротивления толщи горной массы, и отвода воздуха, проникающего с поверхности вследствие естественной тяги.
Из-за неравномерного распределения обрушенной горной массы по площади блока при массовых взрывах и опускания слоя отбитой руды при выпуске образуются участки, где аэродинамическое сопротивление воздушным струям минимальное, В связи ? этим расчет рациональных параметров нагнетательных вентиляторов невозможен.
На-Лениногорском руднике для панели 42 «Ц» была принята схема нагнетательного проветривания. Для ведения подготовитель но-нарезных работ пройдена вентиляционная выработка в борт I карьера (рис. 3.7). На уровне скреперной выработки установлены в каскаде 2 нагнетательных вентилятора СВМ-6. В районе откаточных выработок и подающих вентиляционных путей поддерживался режим компрессии вследствие работы центробежного нагнетательного вентилятора.
При этой вентиляции были успешно выполнены горно-подготовительные, нарезные и очистные работы. Однако в отдельные периоды она нарушалась. На рис. 3.8 показано движение воздуха t в один из таких периодов. Очевидно в районе первых пар выпускных дучек в обрушенной горной массе образовалась зона с минимальным сопротивлением, поэтому весь поток нагнетаемого воз-
(духа уходит в первую выпускную дучку, туда же противотоком обычному движению устремляется . поток воздуха с поверхности через исходящую вентиляционную выработку. Вследствие выпуска руды из соседних дучек восстановилось ( нормальное положение. Состояние проветривания рабочего места > скрепериста во все периоды, за исключением случаев вынужденной или аварийной остановки нагнетательных вентиляторов, было удовлетворительным.
Возможность возникновения в зимнее время зон с минусовыми температурами и наличие воды осложняют работу в районах с АСС. Замерзшая вода закупоривает взрывные скважины, образует ледяной покров в скреперных выработках-, ухудшает температурные условия на рабочем месте скрепериста.
Для борьбы с этими явлениями на Лениногорском руднике у рабочих мест скреперистов и буровиков устанавливают электрокалориферы мощностью до 50 кВт в цилиндрических корпусах, продуваемых нагнетаемой струей воздуха.
Для очистки от льда скважин используют малые калориферы мощностью 5—ID кВт в цилиндрических корпусах диаметром 100— 150 мм, имеющих приспособления для монтажа в сеть сжатого воздуха. Сжатый воздух, проходя через калорифер, нагревается и через специальное сопло-наконечник подается в скважину, где расплавляет лед. Применение этого приспособления повысило производительность подготовки замерзших взрывных скважин к заряжанию по сравнению с механической пробивкой в 15 раз.
Оглавление Дальше: 3.6. Особенности конструкций днищ блоков и порядка ведения очистных работ при комбинированном способе проветривания Вверх: 3. ВОПРОСЫ ПРОВЕТРИВАНИЯ ПРИ СОВМЕЩЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ И ОТКРЫТЫХ РАБОТ