ГлавнаяДля обеспечения движения воздуха по горным выработкам применяют в зависимости от условий три способа проветривания: нагнетательный, всасывающий и комбинированный (нагнетательно-всасывающий).
При нагнетательном способе проветривания (рис. 78, а) воздух подают в шахту при помощи вентилятора, а отработанная струя выходит на поверхность. При всасывающем способе (рис. 78, б) отработанный воздух отсасывают вентилятором из шахты, а свежий воздух поступает в шахту за счет разности его давлений.
При нагнетательном способе проветривания подготовительных выработок (рис. 79, а), имеющем наибольшее применение на шахтах, воздух подают в тупиковый забой при помощи вентилятора местного проветривания (ВМП), а отработанный воздух выходит на поверхность вследствие разности давлений, создаваемой вентилятором. Последний необходимо устанавливать не ближе 10 м от исходящей струи, с тем чтобы он не захватывал отработанный воздух, т. е. чтобы не происходило явление рециркуляции. Кроме того, производительность его не должна превышать 70% количества воздуха, подаваемого к ВМП за счет общешахтной депрессии. При всасывающем способе свежий воздух поступает в забой по глухой выработке (рис. 79, б), а исходящая струя всасывается в трубопровод и поступает к работающему на всас вентилятору. Последний устанавливают не ближе 10 м от тупиковой выработки по направлению движения воздуха.
При комбинированном способе проветривания (рис. 79, в) свежий воздух подают в забой одним вентилятором, а отработанных воздух при помощи другого вентилятора высасывается из выработки.
Схема проветривания шахты зависит от расположения стволов в шахтном поле. В связи с этим различают: центральную, диагональную (фланговую) и комбинированную схемы проветривания.
При центральной схеме проветривания свежий воздух поступает через один ствол, а выходит через другой. При диагональной схеме свежий воздух поступает через центральный ствол, а выходит через фланговые стволы.
При комбинированной (центрально-фланговой) схеме свежий воздух подается в шахту по центральному стволу и распределяется на рабочие участки, находящиеся на флангах и в центре шахтного поля. Исходящие струи участков на флангах направляются в вентиляционные фланговые стволы, а исходящие струи участков, расположенных в центре шахтного поля, направляются на поверхность через второй центральный ствол. В результате этого участки в центральной и фланговой частях шахтного поля проветриваются раздельно.
В тех случаях, когда шахтное поле целесообразно по условиям проветривания разделить на ряд участков (секций), применяют комбинированную секционную схему проветривания. При этом в центре шахтного поля располагают воздухоподающие и воздухоотводящие стволы, а на флангах для выдачи из шахты воздуха используют шурфы.
Схемы проветривания выемочного участка бывают прямоточными и возвратноточными.
Схема проветривания выемочного участка, при которой струя свежего воздуха поступает по откаточному штреку, омывает очистной забой и выходит на вентиляционный штрек, называется прямоточной. Если последний расположен позади забоя, утечки воздуха через выработанное пространство поступают непосредственно на вентиляционный штрек. При этой схеме воздух проходит по откаточному штреку без потерь до очистного забоя, что обеспечивает хорошее проветривание даже при значительной длине штрека. Утечки, направленные параллельно основному потоку воздуха в лаве, полностью расходуются на разбавление метана в выработанном пространстве и не являются бесполезными; метан из выработанного пространства выносится на вентиляционный штрек, минуя забой. В лаве при этом не образуются опасные скопления метана.
Менее благоприятной является схема с выходом свежего воздуха на вентиляционный штрек впереди забоя. В этом случае в местах сопряжения лавы и вентиляционного штрека могут образовываться опасные скопления метана.
Возвратноточная схема проветривания — схема проветривания выемочного участка, при которой свежий воздух поступает в очистной забой по откаточному штреку и выходит на вентиляционный штрек позади забоя при прямом порядке отработки пласта и впереди забоя при обратном порядке отработки пласта. Эта схема отличается простотой, надежностью и не требует никаких вентиляционных устройств.
При проветривании горных выработок иногда применяют нисходящее проветривание, при котором вентиляционная струя движется по сети горных выработок сверху вниз. К положительным сторонам этой схемы относится то, что снижаются температура и влажность воздуха, поступающего в очистной забой, запыленность атмосферы в выработках верхнего горизонта и в очистных выработках. Однако область применения нисходящего проветривания ограничена вследствие неблагоприятного фактора, поскольку транспортирование угля производится по откаточному штреку, по которому движется исходящая струя, т. е. в условиях повышенной запыленности воздуха.
При проветривании выработок имеют место утечки воздуха. Утечками называют потери воздуха при движении его по сети горных выработок от устья воздухоподающего ствола до рабочих мест и по вентиляционным трубопроводам.
Утечки снижают количество поступающего воздуха к основным местам его потребления — к забоям очистных и подготовительных выработок. Для ликвидации вредных последствий утечек в шахту приходится подавать больше воздуха. Это приводит к увеличению расходов электроэнергий на вентиляцию. Различают следующие виды утечек воздуха в шахтах: через вентиляционные сооружения, через выработанные пространства, в параллельных выработках через перемычки и целики угля.