§ 4. Проветривание шахт

Движение воздуха в шахте происходит за счет разности давле­ний воздуха в шахтных выработках. При естественном проветрива­нии воздух в шахте движется без каких-либо механических при­способлений, при искусственном проветривании движение воздуха обусловлено работой вентилятора.

Естественная тяга в шахтах образуется при наличии двух ство­лов, устья которых расположены на различных уровнях, при вскры­тии месторождения штольней и стволом. Главной причиной есте­ственной тяги является разность температур воздуха.

Естественная тяга дважды на протяжении года меняет направле­ние своего действия. Например, при отработке месторождений, вскры­тых штольней и стволом, вследствие разности температур наруж­ного и шахтного воздуха в зимний период воздух в рудник поступает по штольне и движется в направлении к стволу, в летний период воздух движется в обратном направлении — от устья ствола к устью штольни.

При проветривании шахт вентиляторами естественная тяга может помогать работе вентилятора, если направления естественной тяги и депрессии вентилятора совпадают, и мешать их работе, если на­правления противоположны. Это следует учитывать при проектировании вентиляции шахты при замене уже работающего на шахте вентилятора другим.

Искусственное проветривание осуществляется вентиляторами, ко­торые по своему назначению делятся на вентиляторы главного про­ветривания, вспомогательные, или участковые, и вентиляторы мест­ного проветривания. Главные вентиляторы обслуживают всю шахту или ее крыло, вспомогательные обслуживают один или группу участков (блоков) и периодически переносятся по мере подвигания очистных работ. Вентиляторы местного проветривания служат для проветривания забоев при проходке нарезных, подготовительных и горно-капитальных выработок с помощью вентиляционных труб.

По принципу действия рудничные вентиляторы делят на центро­бежные и осевые.

Центробежный вентилятор (рис. 74, а) состоит из рабочего ко­леса 2, укрепленного на валу внутри металлического спирального кожуха 1. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении колеса, воздух по всасывающему каналу 4 поступает в вен­тилятор, потом попадает в кожух, а затем через диффузор 3 выбра­сывается в атмосферу. Вследствие выбрасывания воздуха из рабочего колеса на его входе создается разрежение, вызывающее непрерывный приток воздуха через всасывающее отверстие. Улиткообразную форму кожуха и раструбообразную форму диф­фузора принимают для уменьшения сопротивле­ния при выходе воздуха в атмосферу и создания статического напора.

Наша промышленность выпускает центробежные вентиляторы с диаметром рабочих колес 1000, 1500, 2180, 2500, 3100, 3300 и 5000 мм с производитель­ностью от 25 до 305 м³/сек и давлением до 495 кгс/м².

Осевой вентилятор (рис. 74, б) состоит из ци­линдрического кожуха 1, в котором помещается од­но, два и более рабочих колес 2 с лопатками, уста­новленными на втулке под определенным углом к пло­скости вращения колеса. При работе вентилятора воздух, находя­щийся в межлопаточном пространстве, получает движение по оси вентилятора и в плоскости вращения, т. е. движется винтообразно. Для выпрямления потока воздуха за рабочим колесом установлен спрямляющий аппарат 3. Из вентилятора воздух через кольцевой диффузор 4 выходит в атмосферу.

Производительность и напор осевых вентиляторов регулируют числом рабочих колес и углом поворота лопаток.

Наша промышленность выпускает осевые вентиляторы с диаме­тром рабочих колес от 1000 до 4000 мм с производительностью от 5 до 395 м³/сек.

Согласно правилам безопасности, главные вентиляторные уста­новки должны состоять из двух самостоятельных вентиляторных агрегатов, один из которых резервный. На негазовых шахтах допу­скается установка одного вентиляторного агрегата с резервным

двигателем. Кроме того, вентиляторные установки должны иметь устройства для изменения направления вентиляционной струи в те­чение не более 10 мин.