Вентиляційні споруди і пристрої

Вентиляційні споруди призначено для пропускання й регулювання подачі повітря, його розподілу по виробках, забезпечення герметичності вентиляційних шляхів. Вони поділяються на поверхневі (вентиляційні установки, герметичні надшахтні будівлі, шлюзи і т.д.) та підземні (вентиляційні двері, шлюзи, перемички, кросинги).

Установлені на поверхні вентилятори у комплексі з вентиляційними спорудами називають вентиляційними установками. Залежно від об’єму вентиляційної мережі вентиляційні установки, що обслуговують її, поділяються на головні й допоміжні. Головна вентиляційна установка обслуговує шахту, блок або панель, а допоміжна – один або два очисних вибої з прилеглими до них виробками (вентиляційна ділянка).

Вентилятори, які працюють в складі головної вентиляційної установки, називають вентиляторами головного провітрювання, а вентилятори, які працюють в складі допоміжної вентиляційної установки, - вентилятори місцевого провітрювання. За принципом дії та конструкцією їх поділяють на відцентрові та осьові. У відцентрових вентиляторах повітря приводиться в рух відцентровим колесом, а осьових лопатками крилоподібної форми.

Вентиляційна установка включає робочий та резервний вентилятори з приводами, шибери та ляди, лебідки для їх переміщення, дифузори вентиляторів, вентиляційні канали (підвідний та обвідний), а також контрольно-вимірювальну апаратуру.

Шибер – плоска засувка у повітропроводі, яка переміщується в напрямі, перпендикулярному до руху повітряного потоку.

Ляда – заслінка типу дверей, яка перекриває канал повітропроводу. Її часто встановлюють у надшахтних будівлях.

Дифузор – коротка, що розширюється, труба на виході струменя повітря з вентилятора, яка призначена для зниження швидкості руху струменя повітря і можливості її резервування, тобто зміни напряму, на 180⁰.

Підвідний канал сполучає вентиляційну установку зі стволом шахти. Швидкість руху повітря по каналу не повинна перевищувати 15 м/с. Канал складається з прямої частини і відгалужень до робочого й резервного вентиляторів. Для вимірювання витрати повітря і депресії до підвідного каналу підключають відповідну апаратуру.

Обвідний канал призначено для реверсування повітряного струменя. Він сполучає вихідну частину дифузорів з підвідним каналом. Звичайно установка має один або два обвідних канали.

Над устями стволів зводять надшахтні будівлі, стіни яких обкладають або обшивають листовою сталлю, а перекриття роблять з бетону. Будівля з атмосферою або виробками з різним тиском повітря сполучається через шлюз – частину повітропроводу, каналу або виробки (в підземних умовах), що перекривається з обох сторін перемичками, які мають двері, ляди або шибери.

Для правильного розподілу повітря доступ йому у старі виробки закривають і штучно збільшують опір тих виробок, де потреба в повітрі менша. Щоб припинити доступ повітря в якусь діючу виробку, її закривають перемичкою з дверима. Глухими перемичками закривають залишені виробки, по яких немає руху. При короткому строку служби застосовують дерев’яні одинарні перемички з дощок, прибитих до стояків і обмазаних для повітрооонепроникності глиною (мал.1, а), або подвійні з двох шарів дощок із затрамбованою між ними глиною (мал.1, б).

Малюнок 1 Вентиляційні перемички:

а – дерев’яна одинарна; б – дерев’яна подвійна; в – цегляна

Для тривалого користування або ж для більшої повітренепроникності застосовують кам’яні або цегляні (мал.1, в) перемички, які для більшої міцності та щільності вмуровують у стінки виробки.

Для запобігання втратам повітря під час пропускання через вентиляційні двері людей або вантажів, установлюють двоє дверей на такій відстані одні від одних, щоб одні з них були зачинені під час проходження через інші вагонеток; простір між дверима відіграє роль шлюзу.

Вентиляційні двері встановлюють у кам’яних або чурбакових перемичках з врубом розміром не менш як 0.5 м у породі і 1 м у вугіллі.

Малюнок 2 Дерев’яні одностворчаті (а), двохстворчаті (б) і комбіновані (в) вентиляційні двері: 1 – шпала; 2 – поріг; 3 – рейка; 4 – фартух; 5 – болт; 6 – бетоніт; 7 – стальна смуга; 8 – брущаті двері; 9 – одвірок

Двері не можна відчиняти одночасно. Вони мають відчинятися тільки назустріч повітряному потоку, а при невеликому русі вантажів у виробці – відчинятися й зачинятися автоматично або ж обслуговуватися спеціальними „дверовими”.

Для регулювання кількості прохідного повітря встановлюють так звані регулювальні двері, оснащені вікном зі засувкою. Засувкою можна змінювати площу перерізу вікна і таким чином збільшувати чи зменшувати потік повітря. Виготовляють двері з дерева чи металу.

Для само закривання дверей дверну раму ставлять під кутом 80⁰ до підошви виробки в напрямі руху повітря чи оснащують їх пружиною або противагою.

Кросинг (вентиляційний міст) – пристрій, що дає можливість ізолювати один від одного струмені повітря, які перетинаються (мал.3).

Кросинги поділяються на капітальні та дільничні. Довжина кросингів має бути така, щоб можна було встановити по двоє вентиляційних дверей для переходу з однієї виробки в іншу.

Малюнок 3 Типи кросингів:

а – трубчатий; б – перекидний міст; в – обвідна виробка; 1 – канал з поперечним струменем повітря; 2 – виробка з поздовжнім струменем, що пересікається; 3 – шлюз з двох вентиляційних перемичок з дверима

Для вихідних струменів повітря в місці перетину виробок на газових шахтах необхідно споруджувати обхідні виробки з плавним сполученням такого перерізу, при якому депресія не перевищувала би 150 Па.

Кросинги за звичай споруджують з металевих труб круглого чи квадратного перерізу загальною площею не менше 0.75 м². для зменшення опору кросингу труби, що підводять і відводять повітря, повинні плавно звужуватися і розширюватися. Кількість прохідного через кросинг повітря не повинна перевищувати 20 м³/с.

Для проходу людей і вагонеток по виробці, розташованій нижче труб, встановлюють вентиляційні двері, які утворюють шлюз. Кросинги звичайно споруджують у виробках з вихідним вентиляційним струменем, так як в цьому випадку у відкатник виробках не потрібно встановлювати двері.

Питання для самоконтролю

1. Яке призначення вентиляційних споруд і як вони поділяються?

2. Назвіть поверхневі вентиляційні споруди.

3. Назвіть підземні вентиляційні споруди.

4. Що називається вентиляційними установками?

5. Як поділяються вентиляційні установки? Вкажіть різницю між ними.

6. Яке призначення підвідного і обвідного каналів вентилятора головного провітрювання?

7. Поясніть призначення вентиляційних дверей.

8. Які Ви знаєте конструкції вентиляційних дверей?

9. Яка особливість конструкції регулювальних дверей?

10. Яке призначення кросингів? Вкажіть типи кросингів.