Проветривание горных выработок
Прове́тривание го́рных вы́работок, создание и устойчивое поддержание нормальных атмосферных условий в открытых (например, карьерах) и подземных (шахтах) горных выработках.
Проветривание карьеров вызвано необходимостью удаления образующихся при ведении горных работ газообразных и пылевых вредных веществ и обеспечения условий для нормальной деятельности трудящихся и предприятия. Различают естественное и искусственное проветривание карьера. При естественном проветривании вынос вредных веществ осуществляется воздушными потоками – с использованием энергии ветра, силы термических потоков или их комбинации; при искусственном – с применением вентиляции. Ветровые схемы проветривания (прямоточная, рециркуляционная) используются при скорости ветра на поверхности 1–2 м/с и более; прямоточная схема – в неглубоких карьерах (при углах откоса подветренного борта до 15°), рециркуляционная – в глубоких карьерах (при углах откоса подветренного борта более 15°). При переменном угле наклона бортов карьера возможна прямоточно-рециркуляционная ветровая схема. Термическая схема проветривания реализуется при скорости ветра на поверхности менее 1–2 м/с; включает конвективную схему (нагретый о поверхность карьера воздух образует восходящие потоки) и инверсионную (охлаждённый воздух опускается в карьер).
Искусственное проветривание применяют, когда естественное не обеспечивает необходимых для нормального ведения работ атмосферных условий в карьере. К способам искусственного проветривания относят: применение интенсификации естественного проветривания, местную и общеобменную вентиляцию карьера. Интенсификация естественного проветривания возможна при достаточно высоких скоростях ветра на поверхности и при расположении длинной оси карьера по направлению господствующего ветра (с учётом розы ветров), а также при уменьшении углов откоса бортов карьера и отношения его глубины к ширине, устройстве на поверхности сооружений, турбулизирующих ветровой поток и увеличивающих скорость ветра на подходе к карьеру, и некоторыми другими способами. Местная вентиляция применяется при загрязнении небольших объёмов внутрикарьерного пространства (для её обеспечения используют вентиляторы с трубопроводами, специальные карьерные вентиляционные установки); общеобменная вентиляция – при больших зонах загрязнения в карьере или при загрязнении карьера в целом (например, используются мощные вентиляционные установки на базе авиационной техники).
Проветривание шахт предназначено для исключения вредного воздействия на человека содержащихся в рудничной атмосфере ядовитых газов, высоких и низких температур, а также предотвращает образование опасных скоплений вредных газов. Проветривание в шахтах осуществляется непрерывно действующими вентиляторами, устанавливаемыми на поверхности и подающими в шахту чистый атмосферный воздух. В исключительных случаях допускается проветривание отдельной группы горных выработок (выемочных участков) подземными вспомогательными вентиляторами. Подземные горные выработки в основном проветриваются за счёт тяги, создаваемой общешахтным вентилятором. Необходимое количество воздуха определяется из условий снижения до допустимых норм содержания пыли, метана, диоксида углерода и газов, образующихся при взрывных работах, и обеспечения работающих в шахте достаточным количеством чистого воздуха. Проветривание шахт характеризуется количеством подаваемого в шахту воздуха и величиной депрессии вентилятора (разность статических давлений в воздушном потоке на входе в вентилятор и выходе из него).
Тупиковые горные выработки проветриваются местными вентиляторами путём нагнетания чистого воздуха в призабойное пространство по воздухопроводу (нагнетательный способ), отсасывания из призабойного пространства загрязнённого воздуха (всасывающий способ) или сочетания нагнетания чистого и отсасывания загрязнённого воздуха.