Что (кто) такое Проветривание шахты - определение

вентиляция шахт, создание в подземных выработках шахт нормальных атмосферных условий; исключает вредное воздействие на человека содержащихся в рудничной атмосфере (См. Рудничная атмосфера) ядовитых газов, высоких и низких температур, а также предотвращает образование опасных скоплений вредных газов. П. ш. 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. Все горные выработки шахты должны проветриваться за счёт тяги (депрессии), создаваемой общешахтным вентилятором.

Различают центральную (рис.1, а), фланговую (рис. 1, б) и комбинированную (центрально-фланговую) схемы П. ш. Комбинированная схема включает различные варианты центральной и фланговой схем.

П. ш. характеризуется количеством подаваемого в шахту воздуха и величиной депрессии вентилятора. Необходимое количество воздуха определяется из условий: разбавления до допустимых норм метана, углекислого газа и газов, образующихся при взрывных работах; обеспечения работающих в шахте достаточным количеством чистого воздуха; снижения до санитарных норм содержания пыли в горных выработках. В результате этих расчётов принимается наибольшее количество воздуха с учётом величины утечек через герметизирующие устройства, выработанное пространство и разделительные вентиляционные устройства (кроссинги, перемычки и др.).

Рассчитанное по этим факторам количество воздуха проверяется по минимально и максимально допустимым скоростям его движения, исходя из требований температурных условий работы, удаления вредных газов и пыли из действующих выработок, а также предупреждения пылеобразования.

Тупиковые горные выработки могут проветриваться местными вентиляторами путём нагнетания чистого воздуха в призабойное пространство по воздухопроводу (нагнетательный способ), отсасывание из призабойного пространства загрязненного воздуха (всасывающий способ) или сочетания нагнетания чистого и отсасывания загрязнённого воздуха (рис. 2).

П. ш. совершенствуется аэродинамическим сопротивления работок за счёт увеличения поперечного сечения (применение обтекаемого профиля, ликвидация резких сужений сечения выработок и резких поворотов); внедрения более эффективных схем вентиляции шахт и участков; снижения выделения в действующие горные выработки вредных газов с помощью дегазации шахт (См. Дегазация шахт); снижения температуры в действующих горных выработках (посредством кондиционирования воздуха и теплоизоляции окружающих горных пород). См. также Аэрология.

Лит.: Скочинский А. Комаров В. Б., Рудничная вентиляция М., 1959; Бурчаков А. Мустель П. И., Ушаков К. З., Рудничная аэрология, М., 1971; Mine ventilation, ed. by A. Roberts, L., 1960; Novitzky A., Ventilacion de minas, B. Aires,1962.

Б. Ф. Братченко, К. З. Ушаков.

Рис. 1. Схемы вентиляции шахт: а - центральная; б - фланговая; 1 - вентилятор; 2 - очистительные забои.

Рис. 2. Схемы вентиляции тупиковых шахт: а - нагнетатальная; б - всасывающая; 1 - вентилятор; 2 - трубопровод; 3 - сквозная выроботка; 4 - тупиковая выроботка.

регулируемый воздухообмен в помещении, а также устройства, которые его создают. В. предназначена для обеспечения необходимых чистоты, температуры, влажности и подвижности воздуха. Эти требования определяются гигиеническими нормативами: наличие вредных веществ в воздухе (газы, пары, пыль) ограничивается предельно допустимыми (безвредными для здоровья людей) концентрациями, а температура, влажность и подвижность воздуха устанавливаются в зависимости от условий, необходимых для наиболее благоприятного самочувствия человека. Для многих производственных помещений (цехи сборки точных механизмов, радиоэлектроники и др.) чистота воздуха, его температура и влажность определяются также особенностями технологического процесса. В ряде случаев температура и влажность воздуха в помещениях должны отвечать условиям наилучшей сохранности находящихся в них предметов и материалов (фондохранилища музеев, архивы, склады), оборудования, а также строительных конструкций.

Основной источник выделения вредных веществ, тепла и влаги в производственных помещениях - происходящий в них технологический процесс. В жилых домах эти выделения имеют место, главным образом, в санитарных узлах и кухнях, особенно во время пользования газовыми плитами. Жизнедеятельность человеческого организма также сопровождается выделением вредных веществ (углекислый газ), запахов, тепла и влаги. Приготовление пищи, стирка, купание, чистка одежды повышают температуру и влажность воздуха помещений, увеличивают его запылённость и бактериальную загрязнённость (особенно при наличии больных). Все эти вещества подлежат удалению посредством В. При загрязнении воздушного бассейна (См. Воздушный бассейн) (например, выхлопными газами автомобильного транспорта, промышленными выбросами и др.) вредные вещества могут попадать в помещения с наружным воздухом.

Источниками дополнительных теплопоступлений в помещения являются солнечная радиация (в основном через окна), а также искусственное освещение. Уменьшение выделения вредных веществ, избытков тепла и влаги - существенный фактор улучшения состояния воздушной среды в производственных помещениях, оно создаёт также более благоприятные условия для действия В. В этих целях в производственных процессах применяют нетоксичные или малотоксичные вещества, герметизируют технологическое оборудование и коммуникации, покрывают тепловой изоляцией поверхности, выделяющие тепло. Снижение избыточных теплопоступлений достигается применением солнцезащитных устройств на окнах, теплопоглощающих стекол, использованием для освещения светильников с принудительным отводом тепла и др. мероприятиями. Гигиенические нормы, действующие в СССР, предусматривают, что воздух жилых помещений должен иметь (в зимний период): температуру 18-22°С, относительную влажность 40-60\%, подвижность 0,1-0,2 м/сек, содержание CO₂ не более 0,1\%; в воздухе не должно быть примесей вредных газов.

Различают В.: приточную, вытяжную, приточно-вытяжную, общеобменную, местную, естественную и механическую.

Приточная В. обеспечивает только подачу чистого воздуха в помещение; удаление воздуха из него происходит в основном через неплотности в ограждающих конструкциях и открывающиеся двери, за счёт возникающего избыточного давления.

Вытяжная В. предназначена для удаления воздуха из вентилируемого помещения и создания в нём разрежения, за счёт которого в это помещение через неплотности в ограждениях и двери может поступать воздух снаружи и из соседних помещений.

Приточно-вытяжная В. обеспечивает одновременно подачу воздуха в помещение и организованное удаление его; при этом в зависимости от соотношения количества подаваемого и извлекаемого воздуха в помещении может быть избыточное давление или разрежение. В смежных помещениях избыточное давление и разрежение препятствуют проникновению загрязнённого воздуха из одного помещения в другое (например, из курительной в фойе, из кухни в обеденный зал, из гальванического отделения в сборочный цех и т.д.). Для эффективности этого приёма необходимо, чтобы избыточное давление или разрежение в вентилируемых помещениях создавалось устойчиво интенсивным воздухообменом. Показателем интенсивности воздухообмена, который может происходить без вентиляционного устройств (через неплотности в ограждениях, под действием ветра и разности температур внутреннего и наружного воздуха), является кратность воздухообмена, то есть отношение объёма поступающего или удаляемого в течение 1 ч воздуха к внутреннему объёму помещения.

При общеобменной В., применяемой во всех жилых и общественных зданиях, выделяющиеся в помещении вредные вещества разбавляются подаваемым в него чистым воздухом до предельно допустимых концентраций; избытки тепла и влаги ассимилируются приточным воздухом, который должен иметь при этом более низкие температуру и влажность.

Местная приточная В. создаёт требуемые условия воздушной среды на ограниченном пространстве производственных помещений при помощи воздушных душей (См. Воздушный душ), воздушных оазисов (См. Воздушный оазис) и т.п. При местной вытяжной В. вредные включения улавливаются и удаляются от мест их возникновения посредством местных отсосов: вытяжных шкафов (рис. 1), зонтов, бортовых отсосов (рис. 2) и др. При выделении вредных веществ от технологического оборудования последнее снабжается встроенными местными отсосами и укрытиями, представляющими собой его неотъемлемую часть.

При естественной В. воздух поступает в помещение и удаляется из него вследствие разности температур (а, следовательно, и плотностей наружного и внутреннего воздуха), а также под воздействием ветра. Неорганизованная естественная В. осуществляется инфильтрацией и эксфильтрацией воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях здания, в окнах, дверях и т.д., а организованная естественная В. - путём подачи и удаления воздуха, перемещаемого по воздуховодам, а также через открываемые в определённом порядке отверстия в стенах, окнах и фонарях (см. Аэрация зданий).

Механическая В. (рис. 3) осуществляется преимущественно вентиляторами с электрическим приводом. В приточных системах производится Воздухоподготовка наружного воздуха, оборудование для которой обычно располагают в приточной вентиляционной камере, вблизи воздухозабора. От камеры воздух распределяется приточными воздуховодами по вентилируемым помещениям и подаётся в них через жалюзи, перфорированные потолки, декоративные решётки и др. приточные вентиляционные насадки (рис. 4). При общеобменной В. воздух удаляется через сеть вытяжных воздуховодов, снабженных вентиляционными решётками, а при местной В. - через местные отсосы, присоединяемые обычно к отдельным вытяжным системам (рис. 5). Воздух, загрязнённый особо токсичными веществами или местными отсосами, подвергают очистке. С этой целью перед выбросом загрязнённого воздуха в атмосферу устанавливают очистные устройства, пылеулавливатели, фильтры и т.п. Оборудование вытяжных вентиляционных систем располагают в вытяжных камерах; на промышленных предприятиях (при благоприятных климатических условиях) возможно открытое расположение. Если шум от вентиляционного оборудования не создаёт существенных помех для работы, выполняемой в цехе, на складе или в каком-либо др. производственном помещении, это оборудование допускается размещать непосредственно в вентилируемом помещении. В таких случаях применяют также приточные, отопительные и вытяжные вентиляционные агрегаты, устанавливаемые на полу или на колоннах и стенах.

В жилых домах наиболее распространена вытяжная В. с естественным побуждением из кухонь и санитарных узлов, с поступлением наружного воздуха через открываемые в окнах створки, форточки, неплотности в стенах. В современных промышленных и общественных зданиях широко применяется приточно-вытяжная В. с механическим побуждением. В ряде случаев приточную В. совмещают с воздушным отоплением (См. Воздушное отопление), для чего снабжают её более мощным воздухоподогревателем, обеспечивающим подогрев подаваемого воздуха до температуры более высокой, чем температура в помещении. При этом избыточное тепло, которое несёт с собой приточный воздух, идёт на возмещение теплопотерь помещения. Если параметры воздуха в помещении должны постоянно отвечать строго определённым условиям (кондициям), применяют Кондиционирование воздуха. При этом заданные параметры воздуха в помещениях поддерживаются посредством автоматического регулирования процессов обработки воздуха в кондиционерах в зависимости от состояния наружного воздуха, выделения тепла и влаги в помещениях. Развитие и расширение применения кондиционирования воздуха и совершенствование способов его подачи в помещения способствуют дальнейшему повышению эффективности действия В.

О В. горных выработок см. Проветривание шахты, Проветривание карьера.

Лит.: Ливчак И. Ф., Вентиляция многоэтажных жилых домов, М., 1951; Каменев П. Н., Отопление и вентиляция, 2 изд., ч. 2, М.,1964; Батурин В. В., Основы промышленной вентиляции, 3 изд., [M.] 1965; Реттер Э. И. и Стриженов С. И.. Аэродинамика зданий, М., 1968: Марзеев А. Н., Жаботинский В. М., Коммунальная гигиена, 3 изд., М., 1968.

И. Ф. Ливчак Рис. 1. Вытяжной шкаф: 1 - рабочая поверхность стола; 2 - рабочее отверстие стола; 3 - подвижная дверца; 4 - воздуховод к вентилятору; 5 - клапан, перекрывающий верхнее или нижнее отверстиие отсоса воздуха из шкафа.

Рис. 2. Бортовые отсосы ванн: а - короткой; б - длинной.

Рис. 3. Схема механической приточно-вытяжной вентиляции: 1 - воздухозаборная шахта; 2 - пылеосадочная камера; 3 - масляный фильтр; 4 - калориферы; 5 - увлажнительные сопла; 6 - каплеотделитель; 7 - вентилятор; 8 - приточные каналы; 9 - вытяжной вентилятор; 10 - вытяжные каналы; 11 - вытяжная камера; 12 - приточная камера.

Рис. 4. Схема приточных вентиляционных насадок: а, б - для вертикальной сосредоточенной подачи; в, г - для одно- и двусторонней сосредоточенной подачи под различными углами; д - для сосредоточенной наклонной подачи; е, ж - для рассеянной горизонтальной подачи.

Рис. 5. Схема механической вытяжной вентиляционной системы от местных насосов: 1, 2, 3, - местные отсосы (вытяжной шкаф, вытяжной зонт, бортовой отсос от технологической ванны); 4 - воздуховод; 5 - вентилятор (устройство для отчистки воздуха не показано).