Способ вентиляции шахт Советский патент 1982 года по МПК E21F1/00 

(54) СПОСОБ ВЕНТИЛЯЦИИ ШАХТЫ

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в шахтах и рудниках при разработке рудных и нерудных месторождений.

Известен способ вентиляции шахты, заключающийся в подаче свежего воздуха по воздухоподающему стволу, капитальным и подготовительным выработкам и одному из выемочных штреков и отводе исходящей струи воздуха на дневную поверхность по системе выработок 1.

Недостатками этого способа являются: ограничение на величину общешахтной депрессии; ограничение по скорости движения воздуха в горных выработках. Кроме того, транспортирование воздуха по выработкам в виде свободной струи приводит к интенсивному теплообмену с окружащим выработку горным массивом, что не желательно с точки зрения кондиционирования на глубоких шахтах с положительным температурным режимом и по фактору устойчивости выработок в шахтах с отрицательным температурным режимом в зонах вечной мерзлоты. При этом низкая аэродинамическая управляемость воздухораспределением изза наличия диагоналей с неустойчивым движением струи и значительных утечках воздуха не снижает опасность загазования и взрывов газа и пыли.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ вентиляции шахты, заключающийся в подводе свежей струи воздуха с дневной поверхности к выемочному участку по трубопроводу, расположенному в стволе и подготовительных выработках. Часть свежей струи направляют в капитальные выработки, а исходящую струю из очистных и подготовительных забоев отводят также, по трубопроводам, причем конец воздухоотводящего трубопровода располагают позади лавы 2.

Основным недостатком этого способа является то, что подвод рвежей струи воздуха к выемочному участку по трубопроводу осуществляют с дневной поверхности. При остановке основного и резервного вентилятора в аварийных ситуациях шахта окажется без проветривания. Кроме того, этот способ, как и все другие известные, предусматривает на глубоких горизонтах подачу в шахту хладагентов и наличие холодильных установок.

которые, как показывает практика, не эффективны.

Цель изобретения - повышение эффективности проветривания.

Поставленная цель достигается тем, что в способе вентиляции шахты, включаюшем подачу свежего воздуха в горные выработки и его отвод, подачу и отвод воздуха производят аккумулированием сжатого воздуха в газгольдерах с дальнейшей подачей и отводом сжатого воздуха по установленным магистральным воздуховодам с редуцированием в местах потребления и сжатием при отводе отработанной струи.

Кроме того, попутно достигается ряд дополнительных эффектов, а именно: проветpHBaiine горных выработок подачей сжатого воздуха во многом решает проблему производства холода в шахте, так как расширение воздуха сопровождается поглощением тепла; сжатый воздух для проветривания решает также проблему преодоления депрессионных барьеров на свехглубоких горизонтах; проветривание шахты сжатым воздухом, зарезервированным в подземных газгольдерах обеспечивает подачу воздуха в течение некоторого срока после массовой потери энергии, т.е. увеличивает надежность системы вентиляции шахты и безопасность горных выработок.

На фиг. 1 схематично изображена шахтная выработка; на фиг. 2 - подаюший и тороидальный газгольдеры, разрез.

Предлагаемый способ осушествляется следуюшим образом.

Параллельно основному стволу 1 проходят подаюший 2 и утилизирующий 3 газгольдеры, которые могут выполняться в виде кассеты армированных скважин. На глубине разрабатываемого горизонта вокруг каждого из них создают тороидальный газгольдер 4, который соединяют с газгольдерами 2 и 3, серией радиальных выработок 5. От тороидальных газгольдеров 4 проводят. подаюший 6 и отводящий 7 магистральные воздуховоды. Эти воздуховоды представля. ют собой специально пройденные горные выработки малого сечения и предназначены только для транспорта сжатого воздуха.

От магистральных подаюш.его 6 и. отводяшего 7 воздуховодов проводят концентрационные и секционные 8 и 9 подаюшие и отводяшие 10 и 11 соответственно, воздуховоды, на которых установлены распредустройства 12 и 13, секционные воздуховоды 9 и 11 соединяют с горными выработками, с которых подготовлены выемочные поля. На сопряжениях с горными выработками воздуховоды снабжены устройствами 14 и 15 редуцирования. Воздух с поверхности с помощью компрессорных установок -16 сжимается до избыточного давления 6-7 кг/см и подается в подающий газгольдер 2. Емкость газгольдера рассчитана, например, на 12-16 часовое независимое проветривание шахты. Далее воздух под избыточным давлением через тороидальный газгольдер, воздуховоды 6, 8 и 9 подается, например, в

участковые горные выработки через устройства 14 редуцирования, в которых давление

воздуха понижается до нормального. По участковым горным выработкам, в которых могут находиться люди, воздух, пониженный до нормального давления подается в очистные забои 17. Исходящую струю воздуха из очистного забоя 17 через воздуходувки 18

подают к устройствам 15 редуцирования, где отработанный воздух сжимают, и далее через воздуховоды 11, 10 и 7, газгольдер 4 подают его в выдающий утилизирующий газгольдер 3.

Аналогично осуществляют проветривание подготовительных забоев. Проветривание горных выработок различного назначения, в том числе капитальных, осуществляют индивидуальным подводом сжатого воздуха и редуцированием его до нормального давления от воздуховодов 6, 8 и 9. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность проветривания г.тубоких горизонтов шахт и рудников за счет снижения сечения воздухоподводящих капитальных горных выработок, а также за счет повышения надежности функционирования вентиляционной системы, использования воздуха для транспортирования полезного ископаемого в очистных забоях, за счет утилизации термодинамического эффекта

сжатого воздуха в технологическом цикле горного производства.

Формула изобретения

Способ вентиляции шахты, включающий подачу свежего воздуха в горные выработки и его отвод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности проветривания, подачу и отвод воздуха производят аккумулированием. ofjaToro воздуха в газгольдерах с дальнейшей подачей и отводом сжатого воздуха по установленным магистральным воздуховодам с редуцированием в местах потребления и сжатия при отводе отработанной струи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Скочинский А. А. и др. Рудничная вентиляция. Углетехиздат, 1951, с. 514, рис. 249.

yx/ Nf//x x

М

г / (i)