Введения Шахтные вентиляционные системы Способы и схемы проветривания шахт и рудников Вентиляция тупиковых горных выработок Вентиляционное оборудование Заключения Список использованных литератур Введения

Вентиляционные устройства
Вентиляторная установка состоит из вентилятора с электродвигателем и присоединенными к нему входными и выходными элементами, подводящим каналом, диффузором, выходной частью и вспомогательными устройствами для переключения и реверсирования воздушной струи, а также пускорегулирующей и контролирующей аппаратуры и звукопоглощающего устройства.
Вентиляционные установки делятся на главные и вспомогательные. К главным относятся установки, обслуживающие всю шахту или часть ее (крыло, блок, панель), к вспомогательным – обслуживающие один – два очистных забоя с прилегающими к ним подготовительными выработками.
Главная вентиляционная установка (рис. 1.2) состоит из двух вентиляторов (рабочего и резервного) с электродвигателями, подводящего канала с соединительным коленом, обводного канала, диффузора, ляд для реверсирования воздушной струи, грузоподъемных устройств для перемещения ляд, выходного канала, здания, всасывающей будки, пускорегулирующей аппаратуры и аппаратуры автоматизации. В осевых вентиляторах имеется дополнительно глушитель шума.
Шахтная вентиляторная установка в соответствии в Правилами безопасности должна иметь два самостоятельных агрегата – рабочий и резервный. На новых и реконструируемых шахтах оба агрегата должны быть одного типа и размера. На негазовых шахтах допускается установка одного вентилятора с резервным электродвигателем.
Главные вентиляторные установки должны быть оборудованы реверсивными устройствами, позволяющими производить не более чем за 10 мин изменение направления движения вентиляционной струи, поступающей в выработки, причем при реверсировании вентилятор должен давать не менее 60% своей нормальной производительности 

Рис. 1 Вентиляционная установка
Для вновь проектируемых и строящихся вентиляторных установок применяются различные схемы реверсивных устройств (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схемы реверсирования вентиляционных установок

Возможны три положения ляд:

1. При работе вентилятора на всасывание все три ляды закрыты и прилегают к своим рамам. Исходящая струя воздуха поступает к вентилятору через подводящий канал и выходит в атмосферу через диффузор и выходное колено.
2. При работе вентилятора на нагнетание верхняя ляда всасывающей будки и ляда диффузора подняты, а нижняя ляда будки опущена. Воздух из атмосферы через всасывающую будку поступает к вентилятору и нагнетается через диффузор и обводной канал в шахту.
3. Когда вентилятор находится в резерве, верхняя ляда всасывающей будки поднята, а нижняя ляда и ляда диффузора опущены.
Все ляды самоуплотняющиеся.
В горной промышленности для проветривания подземных выработок и поверхностных сооружений применяются вентиляторы главного проветривания (главные и вспомогательные) и вентиляторы местного проветривания.
Вентиляторы — это машины для транспортирования воздуха (газа) под относительно небольшим давлением, максимальное значение которого не превышает 15000 Па. 
Центробежные вентиляторы главного проветривания изготовляются одноступенчатыми с односторонним ВЦ (вентилятор центробежный) и двусторонним ВЦД (вентилятор центробежный двухсторонний) подводом воздуха.
Осевые вентиляторы главного проветривания типа ВОД (вентилятор осевой двухступенчатый) и предназначены для проветривания горных предприятий с относительно небольшим сопроти­влением вентиляционной сети.
Вентиляторы главного проветривания обеспечивают подачу воздуха всей шахте (главные вентиляторы) или отдельному ее крылу (вспомогательные вентиляторы). На газовых шахтах вентиляторы должны работать на всасывание. Работа нагнетанием допускается на негазовых шахтах и при разработке первых горизонтов шахт I и II категории по газу. К вспомогательным вентиляторам относятся также подземные вентиляторы, обслуживающие один или несколько эксплуатационных участков или блоков, периодически переносимые по мере подвигания горных работ.
Вентиляторы местного проветривания служат для проветривания тупиковых горных выработок, как правило, нагнетанием свежего воздуха по вентиляционным трубам и характеризуются малыми размерами.
По принципу действия шахтные вентиляторы делятся на центробежные и осевые. Центробежный вентилятор (рис. 1.4) состоит из рабочего колеса 1, спирального кожуха 2, направляющего аппарата 3, входного патрубка 4, диффузора 5 с выходным коленом

Рис. 2. Шахтный центробежный вентилятор
Воздушный поток поступает к рабочему колесу вентилятора через входной патрубок и направляющий аппарат. В колесе поток поворачивает на 90° из осевого в радиальное направление и под действием центробежной силы и динамического давления лопаток выбрасывается в спиральный кожух, откуда поступает в нагнетательный трубопровод или через диффузор и колено в атмосферу. Установленный перед рабочим колесом направляющий аппарат с поворотными лопатками служит для регулирования производительности.
Осевой вентилятор (рис. 3)

Рис. 3 Шахтный осевой вентилятор
состоит из рабочего колеса 1 с профилированными лопатками 2, кожуха 3, коллектора 4, переднего обтекателя (кока) 5, спрямляющего аппарата 6, диффузора 7, вала и подшипников. Рабочим органом вентилятора служит ротор, приводимый во вращение электродвигателем и состоящий из колеса, вала и подшипников. При вращении ротора, в результате воздействия лопаток рабочего колеса на воздушный поток, перед колесом образуется разрежение, а за колесом – давление. В зону разрежения из канала поступает воздушный поток, который колесом перемещается вдоль оси вентилятора к диффузору или к нагнетательному трубопроводу.
Перед рабочим колесом установлен направляющий аппарат, предварительно подкручивающий воздушный поток, за рабочим колесом – спрямляющий аппарат, предназначенный для выпрямления воздушного потока. Направляющий и спрямляющий аппараты способствуют образованию устойчивого воздушного потока в вентиляторе и повышению давления.
Осевые вентиляторы низкого давления имеют одно рабочее колесо (одноступенчатые). Для повышения давления число рабочих колес увеличивается до двух и в редких случаях до трех и четырех (многоступенчатые вентиляторы).
Регулирование производительности осевых вентиляторов производится изменением углов установки лопаток рабочих колес и углов установки закрылков лопаток направляющих аппаратов.
По развиваемому давлению различают вентиляторы:
1. Низкого давления, развивающие давление до 100 даПа.
2. Среднего давления, развивающие давление до 200–300 даПа.
3. Высокого давления, развивающие давление более 300 даПа.
Режим работы вентилятора в шахтной вентиляционной сети определяется наложением характеристик сети и вентилятора, построенных в одинаковом масштабе (рис. 4).

Рис. 4 Работа вентилятора в шахтной вентиляционной сети.
Графически зависимость потерь давления в шахтной вентиляционной сети от расхода воздуха изображается в виде квадратичной параболы, проходящей через начало координат. Точка пересечения кривой сопротивления шахтной сети с характеристикой вентилятора определяет режим работы вентилятора на данную сеть, т. е. его производительность Q и давление Н.