Подземная вентиляция шахты обеспечивает приток воздуха к подземным рабочим шахты с достаточным объемом для разбавления и удаления пыли и вредных газов (обычно NO x , SO 2 , метан , CO 2 и CO ) и для регулирования температуры. Источником этих газов является оборудование, работающее на дизельных двигателях , взрывные работы с использованием взрывчатых веществ , [1] и само рудное тело. [2] Правила часто требуют, чтобы поток воздуха был распределен внутри шахт для улучшения качества воздуха . [3] [ необходима цитата ]
Наибольшую часть эксплуатационных расходов на вентиляцию шахты составляет электроэнергия для питания вентиляторов, которая может составлять треть всех расходов на электроэнергию типичной подземной шахты. [1]
Проточная вентиляция является основным вентиляционным контуром шахты. Воздух поступает в шахту с поверхности через ствол , вентиляционный подъём или штольню . Воздух распределяется по шахте через внутренние вентиляционные подъёмы и пандусы, а потоки контролируются регуляторами и стационарно установленными вентиляторами. Вспомогательная система вентиляции забирает воздух из проточной системы и распределяет его по горным выработкам через временно установленные вентиляторы, трубки Вентури и одноразовые тканевые или стальные воздуховоды. Вспомогательные системы вентиляторов и воздуховодов могут быть либо нагнетательными системами, где свежий воздух нагнетается в выработки шахты, либо вытяжными системами, которые вытягивают загрязнённый воздух. [4]
Для надлежащей вентиляции требуется достаточный объем воздуха. Для привода вентиляторов требуется большая часть электроэнергии. Установив регулятор переменной скорости, можно оптимизировать количество воздуха, а следовательно, и мощность. [5] В каждом месте в шахте, где людям приходится работать или проходить, воздух не должен содержать менее 19% кислорода или более 0,5% углекислого газа или любого вредного газа в количестве, которое может повлиять на здоровье любого человека. Процент горючего газа не должен превышать 0,75% в общем объеме возвратного воздуха любого вентиляционного района и 1,25% в любом месте в шахте.
Объем (выраженный в кубических футах в минуту или кубических метрах в секунду ) воздуха, необходимого для проветривания подземной шахты, определяется горными инженерами на основе широкого спектра параметров. В большинстве стран минимальные требования изложены в законах, правилах или стандартах. Однако в некоторых развивающихся странах обязательные требования к вентиляции могут быть недостаточными, и горнодобывающей компании, возможно, придется увеличить поток вентиляции, в частности, там, где вентиляция может потребоваться для охлаждения температуры окружающей среды в глубокой горячей шахте, однако необходимо также учитывать автоматическую компрессию. [1] Согласно CMR 153-2-(i)(2017), в каждом вентиляционном районе не менее шести кубических метров воздуха в минуту на человека, работающего в районе в самую большую смену, или не менее 2,5 кубических метров воздуха в минуту на суточную тонну продукции, в зависимости от того, что больше, проходит по последнему вентиляционному соединению в районе, что означает самую внутреннюю галерею в районе, по которой проходит воздух.
В умеренном климате вентиляционный воздух может нуждаться в подогреве в зимние месяцы. Это сделает рабочую среду более благоприятной для шахтеров и предотвратит замерзание выработок, в частности водопроводов. В арктических шахтах, где горизонт добычи находится выше вечной мерзлоты , подогрев может не осуществляться, чтобы предотвратить таяние вечной мерзлоты. «Холодные шахты», такие как шахта Раглан и шахта Нанисивик, предназначены для работы при температуре ниже 0 °C. [1]
Температура влажного термометра на любом рабочем месте не превышает 33,5 °C, а там, где температура влажного термометра превышает 30,5 °C, принимаются меры по обеспечению вентиляции потоком воздуха, движущимся со скоростью не менее одного метра в секунду.
В подземных горных работах длинные туннели требуют эффективных систем вентиляции для защиты здоровья и безопасности шахтеров. Вентиляционные шахты имеют решающее значение в этих установках, поскольку они вводят свежий воздух в более глубокие секции и вытесняют загрязненный воздух . Эти шахты обычно размещаются на регулярных интервалах вдоль туннеля, чтобы гарантировать, что поток воздуха достигает всех частей шахты. Такое распределение потока воздуха необходимо для разбавления опасных газов , таких как метан и оксид углерода , которые могут накапливаться в замкнутых пространствах и представлять серьезную опасность взрыва или отравления.
Помимо качества воздуха, вентиляция туннелей играет ключевую роль в регулировании температуры . Тепло, выделяемое горнодобывающим оборудованием и геологическими факторами, может сделать подземные условия чрезвычайно жаркими. Эффективная вентиляция помогает поддерживать более управляемую температуру, позволяя шахтерам работать в более безопасных и комфортных условиях. Современные системы вентиляции шахт часто сочетают как естественную вентиляцию (использующую разницу давления и температуры для создания воздушного потока), так и методы механической вентиляции (использующую вентиляторы для циркуляции воздуха) для оптимизации производительности. [6]
Контроль пыли — еще одна важная функция вентиляции туннелей. Частицы пыли, образующиеся при бурении и взрывных работах, могут ухудшать видимость, засорять оборудование и наносить вред здоровью органов дыхания. Направляя свежий воздух через туннели, вентиляционные системы помогают снизить концентрацию пыли, улучшая качество воздуха и видимость. Современные конструкции вентиляции адаптированы к конкретной планировке и глубине шахты, гарантируя, что требования к воздушному потоку будут выполнены по всей сети туннелей.
{{cite book}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )