Система должна отвечать требованиям правил техники безопасности.
1.1 Геологическая характеристика шахты
Поле шахты ''Комсомольская'' находится на западном крыле Воркутской мульды на расстоянии 11 км от города Воркуты. Объединяет поля бывших шахт №№ 17, 18 и 25. Его размеры: по простиранию – 12 км и по падению – 3 км. Находится в пределах метановой зоны. Верхняя отметка ее по северному и южному крыльям составляют в среднем соответственно +30 и + 70.
С учетом тектоники, значительных размеров и высокой метаноносности угольных пластов и спутников разделено по простиранию на 4 эксплуатационных блока (с юга на север): «Южный» и 2-й «Южный», «Северный» и 2-й «северный».
Шахта является угольным предприятием второго ряда и имеет следующие границы: по восстанию – с полями отработанных шахт №№ 26, 25, 18, 17, ''Промышленная'' и ''Центральная'' (с юга на север); на юге – с полем действующей ныне шахты ''Заполярная''; по падению с полями действующих шахт ''Воркутинская'' и ''Северная''.
Связана шахта автодорогой с кольцевой автодорожной магистралью и с поселком Комсомольский, а также железной дорогой с подъездными железнодорожными путями. Шахта ''Комсомольская'' введена в эксплуатацию в 1949 с проектной мощностью 500 тыс. тонн угля в год (1670 тонн в сутки) – бывшая шахта № 18, подвергшаяся в 1959 – 1976 годах групповой реконструкции. Приемка новой шахты ''Комсомольская'' после реконструкции шахт №№ 17, 18 и 25 выполнена в декабре 1976 – январе 1977 года.
Шахта ''Комсомольская'' как сверхкатегорийная по газу СН4 и опасная по внезапным выбросам, относится к шахтам с особо вредными и тяжелыми условиями труда. Средняя абсолютная газообильность с учетом каптированного метана составляет 217,9 м3/мин. При этом среднегодовой расход метана, отсасываемого дегазационной установкой – 63,9 м3/мин. Относительная газообильность шахты – 79,6 м3 на тонну угля при среднесуточной добыче 3153 тонны в течение года.
По пыли: опасная, выход летучих составляет 32,5%, 3-я группа пыльности. По содержанию свободной кремнекислоты в образцах породы (20 – 30%), вмещающих пласты угля, забои шахты считаются силикозоопасными.
Данная работа является комплексной. В пояснительной записке, в разделе ''геология'' рассматривается система вентиляции ш. ''Комсомольская''. Геология блоков ''северный'' и ''южный'' рассмотрены студентами Терентьевым А.А. и Тюлиным В.Е.
Рассматривается система вентиляции, как исходные данные для комплексного проекта по следующим причинам:
– для выбора режима работы вентилятора главного проветривания;
– для тупиковых выработок предусматривается схема электроснабжения с резервированием;
– комплексные распределительные устройства (КРУ) на номинальное напряжение 6 кВ должны устанавливаться только на поступающих струях;
– по схеме вентиляции просматривается наилучшие варианты прокладки кабельных линий.
Шахта ''Комсомольская'' отнесена к опасным по внезапным выбросам метана. Средняя абсолютная газообильность с учётом каптированного метана составляет 217,9 м3/мин. При этом среднегодовой расход метана, отводимого дегазационной установкой – 73,9 м3/мин. Относительная газообильность шахты – 79,6 м3 на тонну угля при среднесуточной добыче 4797 т в течение года. Шахта также опасна по пыли и отнесена к 3-ей группе пыльности. Выход летучих составляет 32,5%. По содержанию свободной кремнекислоты в образцах породы (20 – 30%) забои шахты считаются силикозоопасными. В целом шахта как сверхкатегорная по газу метану и опасная по динамическим явлениям отнесена к шахтам сверхкатегорийным по газодинамическим явлениям.
Все угольные пласты опасные по взрывам пыли и являются высокометаноносными. Пласт Мощный с отметки –350 и пласт Тройной с отметки –500 – опасные, а пласт Четвёртый с отметки –800 – угрожаемый по внезапным выбросам угля и газа. Кроме того, все три пласта опасные по горным ударам соответственно с отметок –65, –270 и –270.
Схема проветривания – комбинированная, центрально-фланговая, способ проветривания – всасывающий. Способ дегазации: каптаж метана из подрабатываемых пластов-спутников в зонах, разгруженных от горного давления, через подземные скважины, пробуренные с фланговых выработок.
Схема проветривания выемочных участков принята с учетом высокой метанообильности, прямоточная с полным обособленным разбавлением метана по источникам его выделения.
Для целей вентиляции пройдены:
- вентиляционный ствол №1 до отметки 1-го откаточного горизонта –620, служащий для подачи свежего воздуха в шахту;
- вентиляционный ствол №2 до отметки 1-го откаточного горизонта, служащий для выдачи исходящей струи воздуха из шахты;
- вентиляционный ствол №3 до отметки вентиляционного горизонта –450, служащий для выдачи исходящей струи воздуха из шахты.
Также исходящая струя воздуха с горизонта –270 м выдается частично по скиповому стволу, через который проветриваются камеры околоствольного двора горизонта –620 м (ДП.180400.01, рис.1.2.1).
Максимальное количество воздуха в шахту, при вводе вентствола №4 в действие, составит 585 м 3/с.
В блоки «Южный» и «Северный» свежий воздух подается по вентиляционному стволу №1 и вентиляционным квершлагам длиной порядка 480 м, пройденным на горизонте –620, а также по вспомогательному клетевому стволу и по скиповому стволу. Вывод исходящей струи из блоков осуществляется по вентиляционным стволам №2 и №3. При этом вентиляционный горизонт принят на отметках –400 м (северное крыло) и –450 (южное крыло), а также на горизонте –270 м, на котором пройден околоствольный двор при основных стволах, соединенных квершлагами и наклонными вентсбойками с горизонта –400 м.
Общее количество воздуха, поступающее в шахту и выдаваемое из нее, представлено в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Количество воздуха по шахте "Комсомольская"
| Наименование выработки | Количество воздуха, поступающего в шахту, м3/мин | Скорость поступающего в шахту воздуха, м/с | Количество воздуха, выдаваемого из шахты, м3/мин |
| Клетевой ствол | 10017 | 7 | |
| Скиповой ствол | 7563 | 3,3 | |
| Вентствол № 1 | 1520 | 0,7 | |
| Фактическое | 19049 | ||
| Расчетное | 16804 | ||
| Вентствол № 2 | 6413 | ||
| Вентствол № 3 | 12629 | ||
| ИТОГО: | 19100 |
Количество воздуха, поступающего на добычные и проходческие участки, представлено в табл. 1.2 и 1.3.
Таблица 1.2
Количество воздуха, поступающего на добычные участки
| Наименование выработок | Q поступ. лавы, м3/мин | Q подсвеж. лавы, м3/мин | Q исход. лавы, м3/мин | Q исх. участка, м3/мин | Содержание метана, % |
| Лава 212-с пласта Тройной | 287 | 393 | 130 | 680 | 0,15 |
| Лава 412-с пласта Четвёртый | 438 | 473 | 257 | 911 | 0,3 |
| Лава 312-ю пласта Четвёртый | 486 | 1099 | 263 | 1585 | 0,3 |
| Лава 522-с пласта Мощный | 844 | 563 | 402 | 1407 | 0,1 |
| Лава 622-с пласта Мощный | 1302 | 2001 | 620 | 3303 | 0,4 |
Таблица 1.3
Количество воздуха, поступающего на проходческие участки
| Наименование выработки | Q забоя, м3/мин | Q ВМП, м3/мин | Qк ВМП, м3/мин | Уставка ДВП |
| Монтажная камера 722-с пласта Мощного | 609 | 646 | 1016 | 21,0 |
| Квершлаг 42-ю | 216 | 400 | 366 | 8,0 |
| Конвейерный штрек 512-с пласта Четвёртый (на север) | 192 | 400 | 502 | 7,0 |
| Конвейерный штрек 512-с Пласта Четвёртый (на юг) | 192 | 390 | 601 | 7,0 |
| ЮПЛУ | 258 | 350 | 447 | 9,0 |
| СГЛУ | 430 | 540 | 845 | 15,0 |
Вентиляторные установки размещены в зданиях вентиляторных с вентканалами, оборудованными вентиляторами для проветривания шахты: