Какви са изискванията за вентилация на подземни минни тунели?

Системите за вентилация на подземни минни тунели разчитат на тунелни вентилатори като основен елемент, но само вентилаторното оборудване не може да осигури съвместима вентилационна производителност. Цялостната схема на циркулацията на въздуха, целостта на въздуховодите, регулиращите аксесоари, подземните оперативни машини и редовното наблюдение на параметрите на въздуха на място определят ефективността на вентилацията.

За минните оператори, инженерните изпълнители, специалистите по проектиране на вентилация и купувачите на минно оборудване, фокусирането само върху номиналната въздушна мощност на вентилаторите далеч не е достатъчно. Основният стандарт за оценка се състои в това дали цялостната вентилационна система все още може да доставя задължителния обем въздух до работните повърхности, след отчитане на загубите от триене от тръбопроводите, изтичането на въздух, завоите на тръбопроводите, разликите във височините и динамичните производствени работни процеси. Местните минни регулаторни норми и официално одобрените генерални планове за вентилация в мини имат абсолютен приоритет. Този документ служи като практическа справка за инженеринг и обществени поръчки, вместо да замести официалното одобрение на проекта за конкретния обект.

Бърз отговор: Какво трябва да постигне тунелната вентилация?

Една напълно съвместима система за подземна вентилация в мини трябва да отговаря едновременно на всички следващи критерии. Спазването само на един или два показателя няма да е достатъчно – дори с инсталиран вентилатор с висока мощност, мините все още могат да се сблъскат с рециркулация на въздуха, застояли въздушни джобове, недостатъчен въздушен поток по изкопните работи или замърсен свеж въздух.

• Достатъчен обем на подавания въздух: Свежият въздушен поток трябва да достига до всички активни работни зони в количества, достатъчни за компенсиране на нуждите от човешко дишане, отработените газове от дизеловите машини, остатъчните газове от взривяването, генерирането на прах, геотермалната топлина и емисиите на опасни природни газове.
• Регулирано насочване на въздушния поток: Проходите за входящ въздух и тунелите за обратен въздух трябва да бъдат ясно разделени, както се изисква от стандартите. Дизайнът на разположението трябва да предотвратява преминаването на замърсен отработен въздух през чисти работни зони.
• Целенасочена вентилация на изкопните работи: Въздушният поток трябва да промива напълно задънените изкопни челни части и работните работи, вместо да се късо съединение в близост до изходите на вентилаторите или краищата на каналите.
• Потискане на опасни замърсители: Концентрациите на кислород, метан (където е приложимо), въглероден оксид, азотни оксиди, дизелови твърди частици, респирабилен прах, съдържащ силициев диоксид, дим и изпарения от взривяване трябва да останат в рамките на законоустановените прагове за безопасност.
• Контрол на топлинната среда: Системата трябва да разсейва отпадната топлина от минните машини и геотермалната топлина от скалната маса, като същевременно регулира влажността на околната среда, за да се избегнат инциденти с топлинен стрес сред подземния персонал.
• Стабилна и надеждна работа: Вентилаторите, вентилационните канали, преградните прегради, вратите за регулиране на въздуха, регулаторите на въздушния поток, захранващите вериги, алармените системи за безопасност и конфигурациите за резервна вентилация трябва да останат функционални по всяко време.
• Механизми за мониторинг в реално време и реагиране при извънредни ситуации: Обемът на въздуха, скоростта на вятъра, налягането в тръбопровода, концентрацията на токсични газове, нивата на експозиция на прах и работното състояние на вентилатора изискват периодични тестове в определени точки за измерване. Трябва да бъдат формулирани стандартизирани протоколи за работа при анормални показания от мониторинга.

Защо само количеството въздух не е достатъчно?

Количеството въздух е отправната точка, но стойността му зависи от това къде се измерва. Отчитането на изхода на вентилатора може да изглежда нормално, докато работният фронт получава много по-малко въздух поради течове от каналите или съпротивление. Следователно, добрият дизайн на подземната вентилационна система третира мината като мрежа за въздушен поток, а не като съвкупност от изолирани вентилатори.

Свежият въздух трябва да достига до работната повърхност

Слепите изходни части се нуждаят от спомагателна вентилация, тъй като няма естествен път на протичане. Точката на изпускане или извличане на въздуха от канала трябва да бъде разположена достатъчно близо, за да обхване целия фронт, но и достатъчно далеч, за да се избегнат повреди от взривни работи и мобилно оборудване. С напредването на изходната част, дължината на канала и положението на вентилатора трябва да се променят. Оставянето на дълга невентилирана междина близо до фронта създава застояли джобове, дори когато общият въздушен поток в мината е приемлив.

Входящият и изходящият въздух трябва да останат разделени

Вентилационни врати, спирачки, регулатори, завеси, подвеси, уплътнения и правилно поставени въздуховоди насочват въздуха по предвидения маршрут. Повредените контролери могат да причинят късо съединение, при което въздухът лесно се връща обратно към вентилатора, без да вентилира производствената зона. Рециркулацията е друг сериозен конструктивен недостатък. Замърсеният върнат въздух не трябва да се засмуква обратно във вентилатора или да се смесва с пресен въздух, обслужващ работниците.

Системата трябва да следва производствения цикъл

Нуждата от вентилация се променя по време на пробиване, зареждане, взривяване, повторно навлизане, почистване на отпадъчни води, транспортиране, отстраняване на мащаб, поддръжка и монтаж. Фиксираната настройка може да е адекватна по време на тих период и недостатъчна, когато няколко дизелови машини работят в един и същи район. Планът за вентилация трябва да определя работните състояния, времето за почистване след взривяване, ограниченията на оборудването по зони и необходимите измервания преди повторно навлизане.

Как трябва да се изчисли проектът на подземна вентилационна система?

Практическото проектиране започва с най-високата надеждна вентилационна мощност, след което проверява дали избраният вентилатор и въздушен маршрут могат да отговорят на тази мощност на работното място. Следните входни данни трябва да бъдат записани, преди да се определи вентилатор.

1. Установете необходимия въздушен поток

Нуждата от въздух обикновено се контролира от най-взискателната комбинация от работна сила, натоварване на дизеловия двигател, емисии на газове, източник на прах, изпарения от взривяване и топлина. Всяка юрисдикция може да използва различни формули или минимални стойности. Когато няколко дизелови агрегата работят заедно, изчислението трябва да отразява едновременната работа, а не мощността на една машина. Резултатът също така се нуждае от резерв за течове и бъдещо развитие, но един прекалено голям вентилатор не е автоматично по-добър, тъй като прекомерната скорост може да повиши прах, шум и потребление на енергия.

2. Изчислете загубата на налягане по маршрута

Дължината на тунела, напречното сечение, грапавостта на повърхността, диаметърът на въздуховода, материалът на въздуховода, извивките, редукторите, муфите, екраните, шумозаглушителите и течовете - всичко това добавя съпротивление. Гъвкави въздуховоди, които са смачкани, скъсани, лошо окачени или свързани с хлабави муфи, могат да доведат до загуба на голяма част от налягането на вентилатора. Вентилаторът трябва да бъде избран спрямо кривата на съпротивлението на системата, така че работната му точка да осигурява както необходимия поток, така и достатъчно налягане за инсталирания маршрут.

3. Проверете скоростта, покритието и качеството на въздуха под земята

Въвеждането в експлоатация трябва да сравнява проектните стойности с полеви измервания на лицевата страна, на входа, по дължината на въздуховода, в точките на прехвърляне и във връщането. Тестовете за дим или други одобрени методи за визуализация на въздушния поток могат да разкрият мъртви зони и рециркулация. Отчитанията на газ и прах показват дали доставяният въздушен поток действително контролира експозицията. Ако измерванията не съответстват на модела, причината може да е теч, променен въздуховод, неправилна настройка на лопатките, запушен въздуховод или неподходяща работна точка на вентилатора.

Какво оборудване е необходимо за подземни минни вентилационни системи?

Изборът на оборудване зависи от това дали задачата е основна вентилация, районна или бустерна вентилация, или локална вентилация в развиващ се обект. Поръчките трябва да обхващат целия пакет за въздушен поток, а не да се третират вентилаторът, въздуховодът, управлението и монтажният хардуер като несвързани елементи.

Основните, спомагателните и локалните вентилатори имат различни роли

Главните вентилатори движат въздуха през основната минна мрежа. Спомагателните и локалните вентилатори доставят въздух до изходни части, които главният контур не може да помете директно. Аксиалните вентилатори се използват широко за тунелна работа, защото могат да осигурят значителен поток в компактен корпус и да се свържат с въздуховоди. Избраните вентилатор за подземна минна вентилация все още трябва да съответства на изчисления въздушен поток, налягане, пространство за монтаж, захранване, целевия шум и достъп за поддръжка.

Въздуховодите и управлението могат да решат дали вентилаторът ще успее

Диаметърът на въздуховода трябва да отговаря на необходимия поток, без да създава ненужни загуби на скорост и налягане. Съединителите трябва да са устойчиви на разделяне и течове. Точките на окачване трябва да предотвратяват провисване и контакт с преминаващи машини. Управлението с променлива скорост може да помогне за съгласуване на въздушния поток с променящия се режим на работа, но трябва да работи в рамките на стабилния диапазон на производителност на вентилатора. Оценката на риска на обекта или местните разпоредби може да изискват аларми, дистанционни управления, сензори за налягане или поток и захранване в режим на готовност.

Опасните атмосфери изискват правилното ниво на защита

Въглищните мини и други изработки с реален риск от метан или експлозивни газове се нуждаят от оборудване, проектирано и сертифицирано за тази среда. Стандартен индустриален вентилатор не трябва да се заменя само въз основа на въздушния поток. ZONGDA доставя взривобезопасен вентилатор за минна вентилация диапазон за локални вентилационни задачи в опасни минни среди. Преди поръчка купувачите трябва да потвърдят класификацията на мината, необходимата сертификация, напрежение, честота, защита на двигателя, кабелен вход, логика на управление и правилата за приемане в страната на местоназначение.

Какви мерки за мониторинг, инспекция и спешни случаи са необходими?

Изискванията към подземната вентилационна система продължават да са в сила и след въвеждането ѝ в експлоатация. Въздушните маршрути се променят с напредването на мината, удължаването на каналите, отварянето на вратите и преместването на оборудването. Рутинните проверки са единственият надежден начин да се потвърди, че оригиналният проект все още работи.

Измерете условията, при които хората работят

Типичните проверки включват количество и скорост на въздуха, диференциално или статично налягане, ток и вибрации на вентилатора, кислород, въглероден оксид, азотен диоксид, метан, където е приложимо, експозиция на дизелови частици, вдишваем прах, температура и влажност. Точните инструменти и честотата зависят от местното законодателство и рисковия профил на мината. Записите трябва да посочват местоположението, времето, условията на работа, инструмента, резултата и коригиращите действия.

Проверете целия вентилационен път

Лопатките на вентилаторите, лагерите, предпазителите, шумозаглушителите, стойките, гъвкавите конектори, електрическите корпуси, съединенията на каналите, опорите, вратите, спирачките и регулаторите се нуждаят от планирана проверка. Натрупването на прах, корозията, разхлабените крепежни елементи, необичайните вибрации, нарастващият ток на двигателя или падащото налягане могат да сигнализират за развиващ се проблем. Поддръжката трябва да следва препоръките на производителя и писмения график на мината, като критичните резервни части са налични, преди повреда да спре производството.

План за повреда на вентилатора и необичайни показания

Планът за реагиране трябва да определя кой получава алармата, кои зони трябва да бъдат изтеглени, какво оборудване трябва да бъде спряно, как се тества качеството на въздуха и кой разрешава повторно влизане. Той трябва също така да обхваща загуба на захранване, срутване на въздуховоди, пожар, неочаквано изпускане на газ, миграция на дим и умишлени промени във вентилацията. Най-безопасната система е тази, при която реакцията се решава преди задействане на алармата.

Как може ZONGDA да подкрепи проект за вентилация на тунели?

на ЗОНГДА подземни вентилационни системи Включват тунелни вентилатори, вентилатори за подземна минна вентилация и взривобезопасни вентилатори за различни условия в мини и тунелиране. Продуктовата гама обхваща основни, спомагателни и локални вентилационни функции, с конфигурации, предназначени за подаване на въздух по канали, монтаж на пътища и взискателни подземни услуги.

Едно полезно запитване трябва да надхвърля въпроса за диаметър на вентилатора или мощност на двигателя. Купувачите могат да изпратят дължината и сечението на тунела, необходимия въздушен поток на фронта, очакваното съпротивление, диаметъра и вида на канала, класификацията на газа, надморската височина, температурата, влажността, напрежението и честотата, позицията на монтаж, изискванията за шум и планирания парк от дизелови двигатели. ZONGDA също така доставя безпътно минно оборудване, което помага на дискусиите за вентилация да вземат предвид товарачите, камионите и комуналните превозни средства, които създават топлина и отработени газове под земята.

За проект за нов замисъл, разширение или подмяна, най-силното решение за покупка се основава на работната точка и условията на обекта, а не на общо име на модела. Екипите по проекта могат свържете се със ZONGDA за избор на продукт, техническо обсъждане, оферта и съобразяване на вентилаторния пакет с планираната подземна работна среда.

Окончателен контролен списък за снабдяване с вентилация

• Проверете приложимите разпоредби за минно дело и тунелиране за съответната държава и вида мина.
• Определете необходимия въздушен поток на всяка активна страна и заета зона, не само на изхода на вентилатора.
• Избройте дизеловото оборудване, едновременните работни сценарии, взривните дейности, източниците на газ, източниците на прах и топлинните натоварвания.
• Изчислете общото съпротивление за действителното разположение на тунела и канала, включително течове и бъдещо разширение.
• Изберете тип вентилатор, работна точка, двигател, управление, въздуховоди, съединители, монтаж и ниво на защита като една система.
• Планирайте точките за измерване, алармите, инспекциите, интервалите за поддръжка, резервните части и реакцията при повреди.
• Пуснете системата в подземна експлоатация и я настройте въз основа на измерените резултати преди пълното ѝ производство.

Когато тези елементи се разглеждат заедно, вентилацията на подземните минни тунели се превръща в контролирана инженерна система, а не в закупуване на вентилатор в последния момент. Този подход спомага за по-чист въздух, по-предсказуемо производство, по-ниски течове и загуби на енергия, както и по-малко изненади с напредването на строежа.

Често задавани въпроси

1. Какво е основното изискване за вентилация в минни тунели?

Системата трябва да осигурява достатъчно свеж въздух на всяко работно място и да отстранява или разрежда вредни газове, прах, изпарения, дизелови отработени газове, дим, топлина и влажност. Необходимото количество и ограниченията за мониторинг произтичат от плана за вентилация на обекта и местното законодателство.

2. Как се изчислява необходимият въздушен поток в тунела?

Изчислението взема предвид работниците, натоварването на дизеловия двигател, изпаренията от взривяване, емисиите на газове, прах, топлина, едновременната употреба на оборудването, течовете и бъдещата дължина на тунела. След това крайният вентилатор се проверява спрямо общото съпротивление на системата.

3. По-големият вентилатор винаги ли е по-безопасен?

Не. По-голям вентилатор може да работи неефективно, да създава прекомерна скорост и прах, да претоварва слабите въздуховоди или все още да не може да достигне до лицевата страна, ако системата тече. Правилният избор на работна точка е по-важен от самия размер на двигателя.

4. Кога е необходим взривобезопасен вентилатор?

Изисква се, когато класификацията на мината и оценката на риска идентифицират потенциално експлозивна атмосфера, като например въглищни изработки, предразположени към образуване на метан. Сертифицирането и електрическата защита трябва да съответстват на правилата на пазара на местоназначението и на обекта.

5. Каква информация трябва да се изпрати на доставчика на вентилатори?

Изпратете размерите и дължината на тунела, необходимия въздушен поток на повърхността, очакваното съпротивление, данните за каналите, класификацията на газа, условията на околната среда, електрозахранването, метода на монтаж, нуждите от контрол и подземното оборудване, работещо в района.