Проветривание горных выработок вентиляторами местного проветривания

Местное проветривание применяется при проходке тупиковых и подготовительных горных выработок, когда необходимо обеспечить подачу свежего воздуха непосредственно в рабочую зону. Проветривание горных выработок вентиляторами местного проветривания обычно организуется с помощью вентилятора, вентиляционного трубопровода и соответствующей системы воздухоподачи.

Эффективность такой системы зависит не только от производительности вентилятора. При проектировании и подборе оборудования необходимо учитывать длину и диаметр вентиляционной линии, её аэродинамическое сопротивление, возможные утечки и фактические условия эксплуатации.

Что такое местное проветривание горных выработок

Местное проветривание предназначено для подачи воздуха в отдельную часть подземной выработки, которая не получает необходимый объём воздуха непосредственно от основной вентиляционной сети.

Такое решение может применяться при:

• проходке тупиковых горных выработок;
• проведении подготовительных работ;
• организации вентиляции проходческих забоев;
• проветривании удалённых участков подземных сооружений;
• других условиях, где требуется локальная подача воздуха.

В типичной нагнетательной схеме вентилятор подаёт воздух через вентиляционный рукав в направлении забоя. Конкретная схема проветривания определяется проектом и условиями эксплуатации.

Где применяются вентиляторы местного проветривания

Вентиляторы местного проветривания в шахтах используются для организации воздухообмена на отдельных участках, прежде всего там, где требуется направленная подача воздуха.

На практике система может применяться в:

• тупиковых выработках;
• подготовительных выработках;
• проходческих забоях;
• тоннелях и других подземных объектах;
• участках с протяжённой вентиляционной линией.

При этом параметры вентилятора должны соответствовать фактическому сопротивлению системы. Один и тот же тип вентилятора может работать в разных режимах в зависимости от длины и диаметра вентиляционного трубопровода.

Из чего состоит система местного проветривания

Упрощённая система включает несколько основных элементов:

Вентилятор

Вентилятор создаёт необходимый перепад давления и обеспечивает движение воздуха по вентиляционной линии.

Для шахтных условий применяются специализированные осевые вентиляторы местного проветривания, включая исполнения с электродвигателями, соответствующими требованиям конкретного объекта.

Вентиляционный трубопровод

Вентиляционный рукав соединяет вентилятор с рабочей зоной.

Его длина, диаметр, состояние соединений и герметичность влияют на сопротивление системы и фактический расход воздуха в забое.

Рабочая зона

Конец вентиляционного трубопровода должен быть расположен в соответствии с принятой схемой проветривания и требованиями проекта. При увеличении длины выработки или изменении условий работы параметры вентиляционной системы могут потребовать пересмотра.

Какие параметры влияют на работу системы

При организации местного проветривания необходимо рассматривать вентилятор и вентиляционный трубопровод как единую аэродинамическую систему.

Расход воздуха

Требуемый расход воздуха определяется условиями конкретной выработки, проектными требованиями, технологическим процессом и другими факторами.

Давление

Вентилятор должен создавать достаточное давление для преодоления сопротивления вентиляционной линии при требуемом расходе.

Поэтому номинальная производительность сама по себе не является достаточным критерием выбора.

Длина вентиляционной линии

При увеличении длины трубопровода возрастают потери давления. Для длинных линий особенно важно проверить соответствие рабочей точки вентилятора фактическим условиям системы.

Диаметр трубопровода

При одинаковом расходе уменьшение диаметра увеличивает скорость воздуха и может привести к росту аэродинамических потерь.

Утечки воздуха

Повреждения вентиляционного рукава и негерметичные соединения могут уменьшать фактический расход воздуха, поступающего в рабочую зону.

Поэтому при эксплуатации необходимо контролировать не только вентилятор, но и состояние всей вентиляционной линии.

Вентиляторы ВМЭ для местного проветривания

Для организации местного проветривания могут применяться шахтные осевые вентиляторы серии ВМЭ.

При подборе конкретного исполнения необходимо учитывать:

• требуемый расход воздуха;
• требуемое давление;
• длину вентиляционной линии;
• диаметр вентиляционного рукава;
• количество вентиляторов;
• напряжение электросети;
• исполнение электродвигателя;
• требования к взрывозащите;
• условия эксплуатации.

Для конкретных параметров можно рассмотреть шахтный вентилятор местного проветривания ВМЭ 5–12 .

Подробный порядок формирования рабочей точки Q–P и предварительной оценки сопротивления вентиляционной линии рассмотрен в отдельном материале GORNOVENT о подборе и аэродинамике вентиляторов ВМЭ.

Что необходимо учитывать при длинных вентиляционных линиях

Протяжённая вентиляционная линия предъявляет более высокие требования к давлению вентилятора.

При увеличении длины необходимо проверить:

• сопротивление трубопровода;
• диаметр вентиляционного рукава;
• герметичность соединений;
• фактический расход воздуха;
• рабочую точку вентилятора;
• соответствие аэродинамической характеристике выбранного исполнения.

Если требуемое давление выходит за рабочий диапазон конкретного вентилятора, необходимо рассмотреть другое исполнение оборудования.

В некоторых проектах с повышенным аэродинамическим сопротивлением могут использоваться вентиляторы встречного вращения, например шахтные вентиляторы ФБД .

Конкретное оборудование определяется техническими параметрами проекта.

Какие данные нужны для подбора вентилятора

Для предварительной оценки оборудования желательно предоставить:

• требуемый расход воздуха, м³/с или м³/ч;
• требуемое давление, Па;
• длину вентиляционной линии, м;
• диаметр вентиляционного рукава, мм;
• тип вентиляционного трубопровода;
• количество вентиляторов;
• напряжение и частоту электросети;
• требования к электродвигателю;
• требования к взрывозащите;
• условия эксплуатации;
• требования к технической документации.

Если требуемое давление неизвестно, можно предоставить параметры существующей вентиляционной линии или техническое задание. На их основании можно выполнить предварительную оценку требуемых параметров вентилятора.

Часто задаваемые вопросы

Вентиляторы местного проветривания от GORNOVENT

GORNOVENT поставляет шахтные и промышленные вентиляторы для различных условий эксплуатации.

При рассмотрении технического запроса основное внимание уделяется рабочим параметрам системы, а не только названию модели. На основании технического задания, опросного листа или исходных параметров вентиляционной линии можно выполнить предварительную проверку соответствия оборудования требованиям проекта.