Особенности проветривания при проходке стволов

Вертикальное расположение ствола обусловливает появление объемных сил при его вентиляции. Их действие проявляется двояко: во-первых, в виде естественного воздухообмена или естественной тяги, обычно наблюдающейся в стволах. Действие ее вызывается нагревом слоев воздуха, прилегающих к теплым стенкам ствола. В стволе образуются два столба воздуха с разной температурой и, следовательно, с разной плотностью: столб теплого, легкого воздуха в виде толстостенного полого цилиндра у стенок и столб более холодного, тяжелого воздуха в центральной части. В результате теплый воздух вдоль стен имеет тенденцию подниматься вверх, а холодный воздух в центральной части ствола - опускаться вниз. Это в определенной степени затрудняет работу вентилятора при нагнетательном способе вентиляции ствола, который обычно применяется на практике.

Следовательно, естественная тяга, вызываемая контактом воздуха с теплыми стенками ствола, может достигать больших значений.

Во-вторых, естественная тяга проявляется в стволах при проведении взрывных работ, когда в ствол выбрасываются большие массы нагретых газов. Имея более высокую температуру, чем основная масса воздуха в стволе, они начинают быстро перемещаться вверх, способствуя тем самым вентиляции ствола.

Для вентиляции стволов в принципе можно применять любой из трех способов вентиляции тупиковых выработок: нагнетательный, всасывающий или комбинированный. На практике обычно применяют нагнетательный способ, что объясняется следующим. При всасывающем способе вентиляции удаление газов из призабойной зоны происходит весьма медленно, особенно если конец трубопровода отстоит от забоя на значительном расстоянии. Очевидно, что всасывающий способ вентиляции в этом случае не обеспечит удаление газов из призабойной зоны. При таких условиях более эффективен комбинированный или нагнетательный способ вентиляции.

Нагнетательный способ вентиляции обладает следующими преимуществами:

− направление отброса газов после взрыва, а также их дальнейшее конвективное движение вверх совпадают с движением воздуха в стволе, создаваемым вентилятором при нагнетательном способе вентиляции, тем самым способствуя более быстрому проветриванию ствола. Кроме того, утечки воздуха через вентиляционный трубопровод при нагнетательном способе вентиляции способствуют разбавлению газов в стволе, а также ускоряя процесс проветривания;

− в случае выделения метана в стволе, вентилятор при нагнетательном способе вентиляции находится на свежей струе, благодаря чему устраняется опасность воспламенения метана, которая возникает при работе вентилятора.

При нагнетательном способе вентиляции ствола вентиляторная установка располагается на поверхности в 15÷20 м от его устья, чтобы исключить засасывание загрязненного воздуха, выходящего из устья ствола. Вентиляторная установка должна находиться в помещении, чтобы предотвратить воздействие на нее атмосферных факторов.