Н.И. АЛЫМЕНКО ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ТЯГИ НА ПРОВЕТРИВАНИЕ НАГОРНОГО РУДНИКА Проветривание рудника «Каральвеем» осуществляется нагнетательным способом по фланговой схеме. ГВУ состоит из 2 осевых вентиляторов ВОД-21М с углом установки лопаток рабочих колес +15 град. Здание ГВУ расположено на устье штольни (шт). № 19 (гор. 520 м). Свежий воздух поступает в рудник, по шт. № 19 и распределяется на четыре основных потока рис. 1. Омыв горные работы, загрязнённый воздух по выработкам вентиляционного горизонта (вентиляционные штреки, восстающие) поступает к воздуховыдающим шт. № 13 гор. 876 м, № 12 гор. 820 м, № 11 гор. 720 и, № 18 гор. 570 м, № 4 гор. 777 м, № 20 гор.727 м. Расход воздуха для проветривания рудника в нормальном режиме проветривания 48,64 м3/с. Депрессия естественной тяги зависит от среднеконтурного удельного веса воздуха, разности отметок воздухоподающей и воздуховыдающей выработок, температуры наружного воздуха в устье воздухоподающей выработки, средней температуры рудничного воздуха. Была проанализирована величина естественной тяги, рассчитанная по среднемесячным, максимальным и минимальным значениям температуры наружного воздух и температуры воздуха в руднике. Динамика изменения естественной тяги в течение года на участках рудника отнесенная к гор. 520 м, месту расположения ГВУ. Влияние естественной тяги на работу ГВУ значительно. Естественная тяга большую часть года помогает работе ГВУ, а в теплое время года работает в противонапоре с ГВУ, что приводит к снижению производительности ГВУ и снижению поступления воздуха в горные выработки. В некоторых выработках за счет естественной тяги, в зависимости от температуры наружного воздуха и температуры воздуха в руднике, может произойти как увеличение расхода воздуха в горных выработках, так и снижение расхода, вплоть до прекращения движения и опрокидывания струй. Исходя из этого, режим работы вентиляторов ГВУ должен обеспечивать воздухом места ведения горных работ, как в нормальном режиме проветривания, так и в реверсивном. Изменение характеристики вентиляционной сети под влиянием естественной тяги по абсолютному максимуму и абсолютному минимуму температуры окружающей среды в течение года, а также изменение естественной тяги за период выполнения замеров показаны на рис. 2. При изменении окружающей температуры и температуры в руднике режим работы вентиляторов будет меняться в широких пределах. Естественная тяга может существенно менять сопротивление горных выработок, в связи с тем, что при перепаде высот 396 м и наличии 19 выходов, соединяющих горные выработки с дневной поверхностью, возникает значительное количество управляемых за счет естественной тяги контуров. В условиях меняющейся температуры, как в течение года, так и в течение суток, в устьях некоторых штолен образуются ледяные наросты длиной до нескольких десятков метров. Это особенно характерно в условиях многолетне мерзлых горных пород. Баланс количества воздуха поступающего в рудник и исходящего из рудника из него приведен в таблице. Из таблицы видно, что воздух поступает в рудник за счет ГВУ по шт. № 19, а также еще по 7 штольням, а выходит из рудника по 11 штольням. Это объясняется наличием естественной тяги, 238 ограниченным влиянием работающей ГВУ при угле установки лопаток рабочих колес +150 и отсутствием в необходимом количестве и в нужных местах регуляторов потоков воздуха. На шт. № 18 установлена подземная передвижная вентиляторная установка, которая обеспечивает целенаправленное проветривание части горных работ на участке «Безымянный». Таблица Дебит поступающего в рудник воздуха № 1 2 3 4 5 6 7 8 Название выработки Шт.19 (ЗС№1) Шт.15 Шт.6 Шт.1 Шт.2 Шт.3 Шт.5бис Шт.16 ИТОГО №ЗС 1 38 16 б/н 44 27 28 40 - Высотная отметка 520 670 480 576 626 677 677 617 - Q, м3/c Q, м3/мин 50,76 2,52 28,08 1,42 10,86 3,95 29,40 20,52 147,51 3045,60 151,20 1684,80 85,20 651,60 237,00 1764,00 1231,20 8850,60 Дебит исходящего из рудника воздуха № Название выработки №ЗС 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Уклон "Конвеерный" Шт."Капитальная" Шт.4 Шт.4 Шт.20 Шт.20бис Шт.18 Шт.12 Шт.13 Шт.11 Шт.8 ИТОГО 14 15 21 22 б/н б/н 45 30 б/н 34 б/н - Высотная отметка 520 520 777 777 727 727 570 820 876 720 771 - Q, м3/c Q, м3/мин 1,42 2,20 14,75 20,36 5,47 20,20 25,97 18,72 15,50 14,10 8,82 147,51 85,20 132,00 885,00 1221,60 328,20 1212,00 1558,20 1123,20 930,00 846,00 529,20 8850,60 Как видно из таблицы, в рудник «Каральвеем» поступает 147,51 м3/с воздуха из них за счет ГВУ – 50,76 м3/с, а остальное количество воздуха поступает в рудник за счет естественной тяги. В вентиляционной сети рудника действует несколько контуров естественных тяг, которые в течение года меняют свои значения, а иногда меняют и направление. В холодное время года (наибольшая величина естественной тяги) влияние ГВУ на распределение воздуха в руднике ограничено. Для расчетного распределения воздуха по участкам и рабочим зонам в нагорных рудниках необходимо использовать как отрицательный (с помощью вентиляционных дверей) способ регулирования, так и положительный – вентиляторными установками. На устьях штолен должны быть установлены двери, которые должны использоваться как в технологических целях, так и для регулирования потоков воздуха. Режимы работы ГВУ необходимо менять в зависимости от температуры наружного воздуха (величины естественной тяги). При проектировании вентиляции нагорных рудников необходимо учитывать не только величину естественной тяги и ее направление, но и влияние ГВУ на распределение воздуха по вентиляционной сети. 239