СПОСОБ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАРЬЕРОВ
METHOD OF VENTILATION OF OPENCAST MINE

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам проветривания глубоких карьеров с использованием специально пройденных горных выработок и вентиляторов главного проветривания, и может быть использовано горными предприятиями при открытой добыче полезного ископаемого.
Известен способ проветривания карьеров (авт. свид. СССР №901560, E21F 1 /00), включающий проходку вентиляционных выработок, сбойку пройденных выработок с закарьерной зоной и нагнетанием по ним воздуха от вентилятора.
Недостатком данного способа является значительный объем восстающих вентиляционных выработок от главного вентилятора до проветриваемой зоны, что приводит к высоким трудозатратам и материальным затратам.
Кроме того, на дне карьера остаются застойные зоны между устьями выдающих воздух горных выработок, воздух из подающих горных выработок не способен разжижать или вымывать загрязненный воздух в этих зонах. Эти недостатки снижают эффективность проветривания.
Наиболее близким по технической сущности является способ проветривания карьеров (авт. св. СССР № 1584625, E21F 1/00), включающий отвод отработанного воздуха и подачу свежего воздуха в зону ведения горных работ и в нижнюю часть карьера по проведенным горным выработкам с помощью источника тяги и вытеснения загрязненного воздуха из карьера.
Недостатками данного способа являются наличие застойных зон в нижней части карьера (воздух из подающих горных выработок не способен разжижать или вымывать загрязненный воздух в этих зонах), значительный расход энергозатрат на проветривание и снижение времени проветривания, значительный объем специально проводимых подземных горных выработок.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение эффективности проветривания карьеров за счет ликвидации застойных зон в нижней части карьера, снижения энергозатрат на проветривание и снижение времени проветривания за счет увеличения скорости подачи свежего воздуха в зону проветривания.
Отвод отработанного воздуха и подача свежего воздуха через вертикальную и горизонтальные горные выработки, пройденные по всему периметру карьера, обеспечивает доступ для проветривания всей рабочей зоны карьера, кроме того, специально пройденные горные выработки позволяют подавать свежий воздух с повышенной скоростью, что сокращает время проветривания карьера, повышая тем самым эффективность проветривания.
Пройденные горизонтальные горные выработки по всему периметру по ломанной трассе под углом до 90° обеспечивают охват свежими струями, выходящими из данных выработок, все зоны карьера и нижнюю часть его, способствуя полному отсосу загрязненного воздуха из карьера, ликвидацию застойных зон.
Отсос загрязненного и подача свежего воздуха вентилятором главного проветривания, установленного в устье вертикальной горной выработки на поверхности и обеспечивающего реверс струи воздуха, позволяют снизить затраты на проветривания, сокращая затраты при применении дополнительных устройств и средств.
Предлагаемый способ проветривания карьеров поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен продольный разрез карьера, на фиг.2 - план рабочей зоны карьера.
Для осуществления проветривания по предлагаемому способу на уровне подошвы отрабатываемого уступа карьера по всему периметру проходят горизонтальную выработку 1, а из нее в закарьерную зону - вертикальную 2. При этом горную выработку 1 проходят параллельно борту карьера под углом, изменяющимся до 90°, обеспечивая охват данной выработкой всей зоны карьера. С участками рабочей зоны карьера по мере отработки уступа горизонтальная выработка 1 соединяется при помощи специально пройденных сбоек 3.
В устье вертикальной горной выработки 2 устанавливается реверсивный вентилятор 4 главного проветривания.
По сбойке 3, участку горизонтальной горной выработки 1, заперемыченной с двух сторон на длину, обеспечивающую проветривание необходимого участка карьера, а далее по вертикальной выработке 2, в устье которой установлен реверсивный вентилятор 4 главного проветривания, осуществляют отсос отработанного воздуха 5 из рабочей зоны 6 карьера на поверхность в атмосферу 7 закарьерной части. После осуществления отсоса отработанного воздуха осуществляют реверс потока воздуха вентилятором 4, и струя 8 свежего воздуха из атмосферы 7 закарьерной части по тем же выработкам - вертикальной 2, горизонтальной 1 и сбойке 3 поступает в рабочую зону 6 карьера.
По выработкам 1, 2 и 3 пропускается такое количество воздуха, чтобы скорость струи на выходе из сбойки 3 составляла не менее 30 м/с, что достаточно для образования свободной турбулентной струи. Это позволяет в достаточной степени осуществлять проветривание рабочей части карьера с размерами в плане 1500·1500 м.
За счет реверса (изменения направления струи воздуха) достигается возможность эффективного проветривания рабочей зоны карьера - отводится отработанный воздух и подается свежий. Кроме того, использование возможности изменения направления струи позволяет снизить объем проходческих работ, требующих проведения воздухоотводящих и воздухоподающих выработок.
Применение предлагаемого способа позволяет получить эффект от снижения времени простоев технологического оборудования за счет снижения времени проветривания особенно глубоких карьеров и карьеров средней глубины в штилевые периоды.
Предлагаемая технология использована при проектировании отработки глубоких горизонтов Тейского карьера.