В настоящее время на рудниках расчет потребного количества воздуха ведется с нарушениями по причине отсутствия нормальных методик расчета потребного количества воздуха. 

   Согласно п. 155 ФНиП [2]. "Организация проветривания и количество воздуха, необходимого для проветривания отдельных выработок и шахты в целом, должны определяться для каждого месторождения.

Расчет должен производиться позабойно суммированием потребностей отдельных забоев, действующих выработок, блоков, участков, панелей, пластов, общешахтных камер служебного назначения,

с введением обоснованных коэффициентов запаса."

   Независимо от принятых в организации норм расхода воздуха на 1 л.с. в минуту необходимо рассчитать потребность на каждую ПДМ, работающую в тупиковом забое. Данное количество умножается на коэффициент утечек в трубопроводе ВМП. По получившемуся результату выбирается вентилятор местного проветривания. Производительность вентилятора не должна быть меньше получившегося значения

Количество воздуха, подаваемое в забой:

Q_заб=N*P/60; м³/с

Где N- количество воздуха на 1 л.с. в минуту, утвержденное в организации

P- мощность двигателя в л.с.

Q_вент=Q_заб*К_ут; м³/с

Где К_ут- коэффициент утечек на трубопроводе [1] стр. 21

Примечание: Как показывает практика, для современных ПДМ в забой должно подаваться не менее 11-20 м³/с свежего воздуха.

Таким образом использование вентиляторов местного проветривания ВМЭ/СВМ-6 не обеспечивает современную технику соответствующим количеством воздуха даже при заниженных нормах подачи свежего воздуха на 1 л.с.

Вентиляторы местного проветривания ВМЭ-8 проходят по самому краю данной потребности, при условии использования вентиляционного рукава диаметром 0.8/1 м. Фактически из отечественных ВМП для нормального проветривания тупиковых забоев подходит только ВМЭ-12 и аналоги.

После выбора вентилятора местного проветривания необходимо умножить его производительность на коэффициент 1.43, что соответствует пункту ФНиП [2] 186: 

"Установка вентиляторов местного проветривания (далее - ВМП) в тупиковых выработках при любом угле наклона выработки должна производиться по паспорту проветривания, утвержденному техническим руководителем шахты. При этом производительность ВМП не должна превышать 70% количества воздуха, подаваемого к его всасу за счет общешахтной депрессии; ВМП должен устанавливаться на свежей струе воздуха на расстоянии не менее 10 м от выхода исходящей струи, а расстояние от конца нагнетательного трубопровода до забоя или до пульта управления комбайном (при проходке выработок комбайнами) не должно превышать 10 м."

Данное количество свежего воздуха необходимо подавать на свежей струе к всасу вентилятора.

Q_{св. струи}=Q_вент*1.43; м³/с

Для получения количества воздуха, потребного для проветривания горных работ суммируются потребные количества воздуха  свежей струи всех тупиковых забоев, в которых работают ПДМ (независимо от количества ПДМ, откатывающих эти забои) и забоев, проветривающихся за счет общешатной депрессии (в объеме, не менее потребности на одну машину).

Qг.р.=ΣQ_{туп. заб}+ΣQ_кам ; м³/с

Вычисляются потребные количества воздуха для проветривания вспомогательных выработок: камер служебного назначения - складов ВМ, гаражей и складов ГСМ, камер-дробилок, аккумуляторных зарядных камер (при использовании свинцовых аккумуляторов, при зарядке которых выделяется водород) [1 стр. 34-35] , наклонных съездов (в количестве, не менее потребного для разжижения выхлопных газов от самосвалов, двигающихся по ним), запасных выходов и прочих.

Для получения потребного количества воздуха для проветривания шахтной сети необходимо суммировать количество воздуха, потребное для проветривания горных работ с количеством воздуха, потребным для проветривания вспомогательных выработок и умножить их на К_н- коэффициент неравномерности, зависящий от количества горизонтов  [1] стр.40 при одном, двух, трех и более горизонтах принимается соответственно 1.05, 1.1, 1.2. Фактически данный коэффициент вносит в расчет внутришахтные утечки при отлично отрегулированном воздухораспределении.

Q_ш=К_н*(Q_г.р.+Q_{всп.выр.}); м³/с

Производительность вентиляторов главного проветривания необходимо закладывать с учетом утечек на ГВУ, не менее 7-10% от потребного количества шахты.

Q_гву=Q_ш*1.07…1.1; м³/с

При отсутствии утвержденных в организации норм расхода воздуха на 1 л.с. необходимо руководствоваться п. 344 ФНиП "При работе машин с двигателями внутреннего сгорания объем подаваемого в выработки воздуха должен обеспечить снижение вредных примесей в исходящей струе ниже предельно допустимых концентраций. Состав рудничной атмосферы в местах работы машин должен определяться на окись углерода и окислы азота (у кабины машиниста) не реже одного раза в неделю, а в шахтах опасных по газу - в соответствии со специальными мероприятиями по ведению горных работ в условиях "газового режима".

На текущий момент позиция главгосэкспертизы на нормы расхода воздуха на ДВС установилась четкая: на существующих рудниках берутся протоколы отбора проб содержания ядовитых веществ в выхлопных газах, которые по ФНиП необходимо брать ежемесячно. Исходя из объема двигателя рассчитывается количество выхлопных газов в секунду, берётся содержание окислов азота, умножается на количество выхлопных газов в секунду, делится на ПДК. Получаем количество воздуха, необходимое для разбавления вредных примесей до ПДК в секунду на всю машину, без нарисованных норм. Т.е. если в протоколе лаборатории ВГСЧ написано содержание окислов азота <400 мг,

Qдвс=Qв.г.*400 мг/5мг(пдк).

Такой расчет необходимо проводить как минимум по СО и О2.

На основании этих расчетов можно обосновать норму расхода на ДВС либо на каждую машину.

В идеальном варианте, к которому не придерётся ни один проверяющий орган необходимо обоснование безопасности ОПО с экспертизой промбезопасности.

Литература: 

1. Временная инструкция по расчёту количества воздуха, необходимого для проветривания рудных шахт, Москва, 1983г.

2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых" (утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11 декабря 2013 г. N 599) с изменениями от 21.11.2018 г.

©Куликов Даниил Александрович август 2019 г. 

При цитировании ссылка на оригинал обязательна.