Министерство образования и науки Российской Федерации ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ “ГОРНЫЙ” Выполнил: студент гр. БТС 11 Проверил: доцент Дата: 30. 11 РЕФЕРАТ «Вентиляция шахт» Никулин А. Н. Санкт Петербург 2012
Введение Проветривание шахт или шахтная вентиляция является одним из самых важных, и в то же время злополучных процессов в горном деле: важным потому, что неизбежность здесь может привести к катастрофам, когда люди гибнут массами, не говоря уже о материальном ущербе, а злополучных – потому, что фактически из года в год неизменно, то тут, то там, происходят взрывы, унося сотни и тысячи человеческих жизней, волнуя общественное мнение и тщетно заставляя изыскивать меры к предотвращению несчастий. Цель моего реферата в небольшом объеме изложить теоретические основы процессов вентиляции шахт, а также изложить основные направления управления этими процессами. Кроме того, передо мной стоит задача дать краткую информацию вентиляционном оборудовании и рассказать о способах проветривания шахт , не только в виде теоретической информации, но и наглядно (схемы и т. п. ) Что касается моего личного интереса к этой теме, то я отвечу так: вентиляция шахт является одним из основных факторов, обеспечивающих безопасность ведения горных работ. Санитарные условия труда очень важны для благоприятной деятельности подземных рабочих. В шахтах и рудниках постоянно образуются вредные и токсичные газы, причем концентрация их растёт, поэтому необходимо качественно и своевременно проводить мероприятия по проветриванию шахт и т. п.
Цель и задачи вентиляции шахт, рудников и подземных сооружений Вентиляция является одним из главных вспомогательных процессов, сопровождающих строительство и эксплуатацию шахт, рудников и подземных сооружений. Целью вентиляции является создание условий для безопасного и эффективного освоения минеральных, энергетических и пространственных ресурсов недр при разведке месторождений полезных ископаемых, строительстве и последующей эксплуатации подземных объектов различного типа и назначения. Задачи, которые должна решать вентиляция: Создание нормативных санитарно гигиенических условий для работы людей. Обеспечение штатной работы горнотранспортного оборудования и конструктивных элементов горных выработок. Предотвращение возникновения аварийных ситуаций. Минимизация людских и материальных потерь при развитии аварийных ситуаций и ликвидации их последствий.
Для реализации этих задач необходимо обеспечить: регламентированные санитарно гигиеническими или технологическими требованиями термодинамические параметры воздушной среды (температура, относительная влажность, скорость движения воздуха) минимально допустимое содержание кислорода в воздухе подземных выработок; не превосходящие предельно допустимые содержания концентрации опасных для здоровья людей ядовитых и радиоактивных примесей установленные нормативными документами предельно допустимые нормы содержания в воздушной среде взрывчатых газов (метан, сероводород, водород); обеспечение путей безопасной эвакуации людей из рабочих мест в случае возникновения аварийной ситуации; создание благоприятных условий для ликвидации аварий (например, для тушения пожара). 1 _______________ 1 Вентиляция шахт, рудников и подземных сооружений: . Учеб. пособие / Ю. В. Шувалов, С. Г. Гендлер, М. М. Сметанин, И. А. Павлов, В. В. Смирняков; Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2007. 6 с.
Шахтные вентиляторы и принцип их работы Вентилятором называется машина, создающая разность давления в воздуховоде (выработке, трубопроводе, обрушенном пространстве и т. п. ), за счет чего обеспечивается направленное движение воздуха. Машины, создающие большую разность давления, называются нагнетателями (степень сжатия более 1, 1) и компрессорами (степень сжатия более 2). В вентиляторе постоянно происходит процесс передачи энергии от вращающегося рабочего колеса к воздуху. Вследствие их механического взаимодействия рабочее колесо оказывает на воздух давление, что вызывает увеличение статического давления воздуха за рабочим колесом. Кроме этого, рабочее колесо ускоряет движение воздуха, увеличивая кинетическую энергию потока. За рабочим колесом поток расширяется, и его кинетическая энергия в значительной степени переходит в потенциальную, вызывая дальнейшее увеличение статического давления в потоке. Одновременно перед рабочим колесом вследствие его увлекающего действия на воздух происходит падение давления. В результате за вентилятором образуется зона повышенного давления (энергии), а перед вентилятором – зона пониженного давления (энергии). Движение воздуха через вентилятор от зоны низкого давления со стороны всаса к зоне высокого давления со стороны нагнетания происходит через рабочее колесо.
Центробежный вентилятор Для вентиляции шахт, рудников и подземных сооружений применяются два типа вентиляторов, различающихся по конструктивному исполнению и принципу действия: центробежные и осевые. Осевой вентилятор Центробежные вентиляторы проще по устройству, имеют Осевые вентиляторы проще в монтаже, большую прочность и создают занимают меньше места, удобны для меньше шума. Они также имеют применения в шахте. 2 бόльшую глубину регулирования, _______________ т. е. бόльшую область 2 Вентиляция шахт, рудников и подземных сооружений: . Учеб. пособие / экономичной работы. Ю. В. Шувалов, С. Г. Гендлер, М. М. Сметанин, И. А. Павлов, В. В. Смирняков; Санкт. Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2007. 52 с.
Способы проветривания шахт, рудников и подземных сооружений Способы проветривания подземных сооружений всех типов делятся на нагнетательный, всасывающий и нагнетательно всасы вающий или комбинированный. При любом из них для обеспечения движения воздуха в требуемом направлении и количестве необходимо создать определенный перепад давлений между входом и выходом вентиляционной системы. На выбор способа вентиляции влияют следующие основные факторы: • схема вскрытия и порядок отработки шахтного поля • глубина разработки и газообильность выработок • величина депрессии (величина и направления естественной тяги) • наличие аэродинамической связи с поверхностью или с другими подземными сооружениями • применяемые системы разработки • соотношение аэродинамических сопротивлений крыльев шахты • направление и величина естественной тяги • возможность установки на тех или иных стволах вентиляторов главного проветривания • экономичность
Нагнетательный способ проветривания состоит в том, что перепад давления в системе создается путем повышения давления воздуха вентилятором в воздухоподающей выработке. Схема нагнетательного способа проветривания Способ запрещен к применению на газовых шахтах и рудниках. Обычно он используется при отработке расположенных близко к поверхности залежей и в тех случаях, когда имеет место аэродинамическая связь действующих выработок с поверхностью (например, через зону обрушения).
Основными достоинствами нагнетательного способа являются: возможность применения одной вентиляторной установки при фланговой схеме проветривания; возможность ведения горных работ без общего вентиляционного горизонта; легкость регулирования распределения воздуха в сети и управления вентиляционными режимами; отсутствие подсосов воздуха с поверхности; только чистый воздух проходящий через вентилятор главного проветривания, не загрязненный пылью и газами, что повышает срок службы вентилятора. К основным недостаткам нагнетательного способа следует отнести: опасность загазовывания выработок в газовых шахтах при внезапной остановке вентилятора главного проветривания; необходимость устройства герметичного надшахтного здания у клетевого воздухоподающего ствола; в остальных случаях вентилятор, работающий на нагнетание, должен устанавливаться на специальных стволах, не оборудованных подъемом; необходимость применения мощных вентиляторных установок главного проветривания с большим диапазоном регулирования по производительности и депрессии.
Всасывающий способ проветривания основан на том, что перепад давления в системе создается разрежением воздуха в воздуховыдающей выработке из за работы вентилятора. Схема всасывающего способа проветривания Всасывающий способ используется при отработке расположенных до глубины 1500 м от поверхности залежей не склонного к самовозгоранию полезного ископаемого и в тех случаях, когда отсутствует аэродинамическая связь действующих выработок с поверхностью. Способ применяется на газовых шахтах и рудниках.
Основными достоинствами всасывающего способа являются: возможность применения как одной, так и нескольких вентиляторных установок при фланговой схеме проветривания; единственно возможный способ для практического применения на газовых шахтах и рудниках; наличие общего вентиляционного горизонта повышает безопасность ведения работ; легкость реверсирования воздуха в сети и управления вентиляционными режимами при работе нескольких вентиляторов; большая эффективность при проветривании выемочных участков, расположенных на флангах шахтного поля. К основным недостаткам данного способа следует отнести: наличие подсосов с поверхности через зоны обрушения, трещины, тектонические нарушения, заперемыченные выработки; способ не рекомендуется применять при разработке месторождений полезных ископаемых, склонных к самовозгоранию; применении нескольких вентиляторных установок главного проветривания усложняется процесс регулирования воздушных потоков; наличие подсосов воздуха с поверхности; через вентилятор главного проветривания проходит воздух, загрязненный пылью и газами, что снижает срок его службы и повышает опасность взрыва.
Комбинированный (нагнетательно-всасывающий) способ проветривания заключается в том, что в одной части выработок шахты или рудника нагнетательным вентилятором создается избыточное давление, а в другой части – разрежение воздуха вследствие работы всасывающего вентилятора. (см. схему) Основными достоинствами комбинированного способа являются: вследствие работы нескольких (минимум двух) независимо работающих вентиляторных установок возрастает надежность работы системы; способ дает возможность получать высокие перепады давлений в системе при относительно небольших депрессиях вентиляторов; наличие точки в системе выработок с давлением, равным атмосферному, дает возможность существенно снизить подсосы или утечки воздуха с поверхности; Комбинированный способ большая эффективность при проветривании применяется на шахтах и протяженных горизонтов. рудниках при секционной Комбинированный способ используется при отработке схеме проветривания и залежей склонного к самовозгоранию полезного значительной ископаемого и в тех случаях, когда имеет место протяженности горных аэродинамическая связь действующих выработок с выработок. поверхностью.
К основным недостаткам данного способа следует отнести: трудность реверсирования воздуха в сети и управления вентиляционными режимами при работе нескольких вентиляторов в случае аварийной ситуации; применении нескольких вентиляторных установок главного проветривания усложняется процесс регулирования воздушных потоков; через всасывающий вентилятор главного проветривания проходит воздух, загрязненный пылью и газами; применении центральной схемы проветривания большие утечки через вентиляционные сооружения; резервы нагнетательного и всасывающего вентиляторов должны соответствовать другу; наличие двух и более вентиляторных установок Основные методы регулирования количества воздуха в вентиляционной сети: изменение режима работы вентилятора главного проветривания; увеличение сопротивления выработок; уменьшение сопротивления выработок; применение вспомогательных вентиляторов. 3 _______________ 3 Вентиляция шахт, рудников и подземных сооружений: . Учеб. пособие / Ю. В. Шувалов, С. Г. Гендлер, М. М. Сметанин, И. А. Павлов, В. В. Смирняков; Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2007. 145 с.
Заключение В своем реферате я постаралась наиболее доступно изложить теоретические основы процессов вентиляции шахт, а также рассказать об основных направлениях и закономерностях этих процессов. Знакомство с моим рефератом позволит студентам осуществлять выбор наиболее целесообразной для конкретных условий системы вентиляции шахт, рудников, подземных выработок. В реферате приведены основные задачи вентиляции шахт, методы их решения и другое. Список используемой литературы и интернет – ресурсов • Вентиляция шахт, рудников и подземных сооружений: Учеб. пособие / Ю. В. Шувалов, С. Г. Гендлер, М. М. Сметанин, И. А. Павлов, В. В. Смирняков; Санкт Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2007. 159 с. • Васильев А. В. Вентиляция шахт и рудников: Компьютерный практикум / А. В. Ва сильев, К. Г. Синопальников; Санкт Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2006. 45 с. • Вентиляция шахт и рудников: Лабораторный практикум. К. Г. Синопальников, В. В. Смирняков, Н. А. Хохлов. Санкт Петербургский горный ин т, СПб, 2003. 77 с. • http: //byrenieskvagin. ru/shahta? start=6 • http: //ru. wikipedia. org/wiki/Вентилятор_шахтный
Скачать презентацию Министерство образования и науки Российской Федерации ПЕРВОЕ
Пример реферата.ppt