Жерасты кеніш желдеткіші дегеніміз не?
кеніш желдеткіші (жерасты кеніш желдеткіші) — жерасты кеніші немесе туннель ішінде таза ауаны үздіксіз өткізіп, қажетті ауа алмасуды қамтамасыз ететін ірі өнеркәсіптік желдеткіш. Оның негізгі міндеті — жеткілікті мөлшерде таза ауа беру, шаң мен зиянды газдарды сұйылтып, сыртқа шығару, температура мен ылғалдылықты реттеу және кеншілер үшін қауіпсіз жұмыс ортасын сақтау.
Дұрыс жобаланған және дұрыс басқарылатын желдеткіштер болмаса, жерасты кеніштерінде қысқа мерзімде метан, дизель түтіні, жару жұмыстарының газдары және тыныс алуға қауіпті өте майда шаң бөлшектері жиналып қалады. Мұндай жағдай жарылыс, улану және ұзақ мерзімді өкпе аурулары сияқты аса қауіпті жағдайлар туғызуы мүмкін. Қауіпсіздік шектері мен ең төменгі ауа беру талаптары әр елдің заңнамасына, кен түріне және қолданылатын техникаға байланысты өзгереді. Нақты шамалар жергілікті нормалар мен кеніштің желдету жобасында көрсетіледі.
Неліктен кен өндіруде желдеткіштер аса маңызды
Заманауи жерасты кеніштері төмендегілерді қамтитын толық желдету жүйесін пайдаланады:
Негізгі ауа жолдары және қайтарма ауа жолдары
Кеніш оқпандары және көтермелер
Тосқауылдар, есіктер, реттегіштер және ауаөткізгіш құбырлар (ауа арналары)
Сондай-ақ ауа ағынын қамтамасыз ететін бір немесе бірнеше ірі кеніш желдеткіштері
Сурет: Кірме оқпаны бар жерасты кенішінің ықшам желдету жүйесі: жер бетінде негізгі желдеткіш, кенжарларда жергілікті желдеткіштер және ауа ағынының қайтарма оқпан арқылы кері қайтуы.
Кеніш желдеткіштері осы жүйенің жүрегі. Олар:
Жер бетінен жерасты кенішіне таза ауаны итеріп кіргізеді немесе сорып тартады
Метан, CO, NOx, SO₂ және басқа да газдарды қауіпсіз деңгейге дейін сұйылтады
Кенжарда және тиеу-түсіру нүктелерінде шаңның мөлшерін төмендетуге көмектеседі
Тау жынысы, жабдық және терең кен өндіруден пайда болатын жылу мен ылғалды әкетеді
Ластағыштар ауа алмасуы әлсіз тұйық аймақтарда тұрып қалмауы үшін ауа жылдамдығын тұрақты ұстайды
Сондықтан дұрыс жобаланған желдеткіш жүйесі кеніш қауіпсіздігін басқарудың ең маңызды бөліктерінің бірі болып саналады.
Кеніш желдеткіштерінің негізгі түрлері
Кеніш желдету саласында желдеткіштер көбіне бренд бойынша емес, қызметі мен орналасу орнына қарай жіктеледі.
1. Негізгі (басты) желдеткіштер
Сурет: Жерасты кенішінің негізгі желдету желісіне ауа ағынын қамтамасыз ететін жер бетіндегі негізгі кеніш желдеткіш станциясы.
Негізгі желдеткіштер (басты желдеткіштер) — әдетте жер бетінде, негізгі оқпан немесе көлденең кірме қазба маңында орнатылатын жоғары өнімді ірі желдеткіштер. Олар бүкіл кеніш желдету желісі үшін негізгі қысым мен ауа көлемін қалыптастырады.
Негізгі ерекшеліктері:
Жер бетінде желдеткіш ғимаратында немесе бетон құрылымында орнатылады
Сенімділік үшін жиі «жұмыс/резерв» сызбасымен қолданылады
Тиімділікті арттыру үшін шу бәсеңдеткіштер, ауа кеңейткіштер және кіріс ұштықтарымен жабдықталады
Жоғары қуатты қозғалтқыштармен жүргізіледі, көбіне жиілікті түрлендіргіш қолданылады
2. Күшейткіш желдеткіштер
Сурет: Қысымды арттырып, ауаны алыс учаскелерге жеткізу үшін көлденең қазбаға орнатылған жерасты күшейткіш желдеткіш.
Күшейткіш желдеткіштер — көбіне жерасты бөлікте негізгі желдеткішпен (тізбектей) жұмыс істейтін ірі желдеткіштер. Олар терең немесе аэродинамикалық кедергісі жоғары кеніштерде желдету желісінің белгілі бір бөлігіндегі қысым деңгейін көтеріп, ауаны алыс аудандарға итеріп жеткізу үшін қолданылады.
Күшейткіш желдеткіштер желідегі қысым деңгейін өзгертетіндіктен, күтпеген кері ағуларды немесе қауіпті газдардың жиналуын болдырмау үшін оларды жобалау және басқару қауіпсіздік талаптарын толық орындауы керек.
3. Көмекші және жергілікті желдеткіштер
Сурет: Икемді ауаөткізгіш арқылы қазба кенжарына таза ауаны тікелей беретін көмекші кеніш желдеткіші.
Көмекші желдеткіштер және жергілікті желдеткіштер — негізгі ауа ағыны тікелей жетпейтін дайындық қазбаларын, өндіру кенжарларын және тұйық учаскелерді желдетуге арналған шағын қуатты желдеткіштер.
Әдетте олар:
Қазбаның кіреберісіне немесе ішкі көлденең қазба аймағына жақын қойылады
Ауаөткізгіш құбырлармен (қатты немесе икемді) қосылады
Бұрғылау, жару және тиеу кезінде пайда болатын шаң мен түтінді сұйылтып, кенжарға таза ауаны тікелей жеткізеді
Көмір кеніштерінде кенжарды желдету үшін ұзын қашықтықтағы ауаөткізгішпен бірге қолданылатын жарылыстан қорғалған жергілікті желдеткіштер де жиі кездеседі.
Осьтік және орталықтан тепкіш кеніш желдеткіштері
Аэродинамика тұрғысынан алғанда, кеніш желдеткіштерінің көпшілігі екі негізгі топқа жатады.
Осьтік-ағынды кеніш желдеткіштері
Ауа желдеткіш білігіне параллель бағытта кіріп-шығады
Салыстырмалы төмен–орта қысымда жоғары ауа көлемін береді
Ықшам құрылым, әдетте цилиндрлі қаптама және реттелетін қалақтар
Металл және көмір кеніштерінде негізгі, күшейткіш және көмекші желдеткіш ретінде кең таралған
Осьтік желдеткіштер мына жағдайларға қолайлы:
Кедергісі орташа ұзын ауа жолдары
Тиімділік пен қалақ бұрышын/айналымын реттеу маңызды болғанда
Кей үлгілерде қайтымды желдету (апаттық түтін шығаруда пайдалы)
Орталықтан тепкіш кеніш желдеткіштері
Ауа доңғалақтың ортасына жақын кіріп, қаптама ішінде 90° бұрылып радиалды бағытта шығады
Осьтікке қарағанда ауа көлемі көбіне төменірек, бірақ қысымы жоғарырақ болуы мүмкін
Кеніш кедергісі өте жоғары болғанда немесе аса берік конструкция қажет жағдайларда қолданылады
Орталықтан тепкіш желдеткіштер мына жағдайларда тиімді болуы мүмкін:
Статикалық қысымы жоғары терең кеніштер
Қысым жоғалуы жоғары оқпандар мен көлденең қазбалар
Жүктемесі ауыр қаптама және төзімді жабдық қажет нысандар
Тәжірибеде осьтік пен орталықтан тепкіш желдеткішті таңдау мына факторларға байланысты:
Қажетті ауа шығыны (м³/с немесе CFM – фут³/мин көлемдік шығын бірлігі)
Толық қысым (Pa немесе kPa)
Жүйе кедергісінің қисығы (Аткинсон кедергісін қоса)
Шу шектеулері, тиімділік мақсаттары және орнату кеңістігі
Кеніш желдеткішінің негізгі техникалық параметрлері
Инженерлер кеніш желдеткішін жобалағанда немесе таңдағанда бірнеше басты параметрге назар аударады:
Ауа шығыны (Q)
Берілетін ауа көлемі, әдетте м³/с немесе м³/сағ (кей елдерде CFM).Толық қысым / статикалық қысым (Pt, Ps)
Оқпан, көлденең қазба, ауаөткізгіш және тосқауылдардағы ағым кедергілерін және ауа жоғалтуды өтеу үшін желдеткіш тудыратын қысым өсімі. Көбіне Pa немесе kPa бірлігінде беріледі.Пайдалы әсер коэффициенті (η)
Ауаның пайдалы қуатының біліктегі қуатқа қатынасы. Жоғары тиімділік кеніштің қызмет ету мерзімі бойындағы энергия шығындарын азайтады.
Сурет: Осьтік кеніш желдеткішінің өнімділік картасы — статикалық қысым мен ауа шығыны, тиімділік контурлары және қалақ бұрышының сызықтары.
Желдеткіш қисығы
Белгілі бір айналу жиілігінде ауа шығыны мен қысымның өзара байланысы. Жүйе кедергісінің қисығымен қиылысуы жұмыс нүктесін береді.Қуат және айналу жылдамдығы
Қозғалтқыш қуаты (кВт немесе HP – ат күші) және желдеткіш жылдамдығы (rpm) желдету міндетіне, энергия құнына және іске қосу әдісіне (тікелей қосу, жұмсақ іске қосқыш, жиілікті түрлендіргіш) сай болуы керек.Шу және діріл
Жұмысшылар жайлылығы мен құрылымдық қауіпсіздік үшін маңызды; әдетте шу бәсеңдеткіштер, икемді қосылыстар және діріл оқшаулағыш негіздер арқылы реттеледі.
Қауіпсіздік және жарылыстан қорғау
Кеніш желдеткіштері жерасты атмосферасына тікелей әсер ететіндіктен, олар қатаң қауіпсіздік стандарттары мен нұсқаулықтарына сәйкес реттеледі.
Негізгі аспектілер:
Жарылыстан қорғау
Газдылығы жоғары көмір кеніштерінде және кейбір металл кеніштерінде желдеткіш жабдығына ұшқын шығармайтын (ұшқынның пайда болуына жол бермейтін) және антистатикалық конструкциялар, сондай-ақ жергілікті талаптарға сай жарылыстан қорғалған орындау нұсқасы қажет болуы мүмкін. Орнату сызбасына және стандарттарға байланысты, кей жағдайда жарылыстан қорғалған (Ex – жарылыстан қорғалған орындалымды білдіретін белгісі бар) қозғалтқыштар мен электр жабдықтары қолданылады.Сенімділік және резервтеу
«жұмыс/резерв» сызбасы, автоматты ауыстыру және қосалқы қорек көзі бір желдеткіш немесе электр желісі істен шыққанда да ауа алмасудың сақталуына көмектеседі.Бақылау және басқару
Қазіргі кеніштер өлшеуіш құрылғылар мен басқару жүйелері арқылы үздіксіз бақылау жүргізеді:Желдеткіштің жылдамдығы, тогы және дірілі
Желдеткіш арқылы дифференциалдық қысым
Негізгі ауа жолдары мен қайтармада ауа шығыны, газ мөлшері және температура
Іске қосу/тоқтату тәртібі
Желдеткіш режимін өзгерту ауа ағынының таралуын айтарлықтай өзгерте алады; сондықтан жоспарлы тоқтатуларға тәуекелді бағалау және операциялық рәсімдер талап етіледі.
Кеніш желдеткіштерінің негізгі қолдану салалары
Кеніш желдеткіштері жерасты жұмыстарының көпшілігінде қолданылады:
Көмір кеніштері – бүкіл кенішті желдетуге арналған негізгі және күшейткіш желдеткіштер; ұзын кенжарлар мен дайындық қазбалары үшін жарылыстан қорғалған жергілікті желдеткіштер.
Металл және бейметалл кеніштері – еңіс қазба және оқпан жүйелері үшін ірі осьтік негізгі желдеткіштер, сондай-ақ еңістер мен өндірістік учаскелерге көмекші желдеткіштер.
Туннельдер және жерасты құрылыстары – жол, теміржол және су электр станциясы туннельдері үшін осьтік желдеткіштер мен ауаөткізгіштер; көбіне жергілікті желдетуге ұқсас.
Шаң мен түтінді бақылау – тыныс алуға қауіпті шаңды және дизельдік бөлшектерді азайту үшін желдетуді су бүрку/шаң ұстағыш жүйелерімен бірге қолдану.
Желдеткішті дұрыс таңдау және тиімді орналастыру жерасты ауа сапасын сақтай отырып, энергия тұтынуын едәуір төмендете алады.
Кеніш желдеткішін қалай таңдау керек (инженерлік көзқарас)
Желдеткішті таңдаудың негізгі қадамдары:
Желдету қажеттілігін анықтау
Әр учаскеге және жалпы кенішке қажет ауа көлемі
Ең төменгі нормативтер (адам санына, дизель техникасына, кенжарға қатысты; нақты талаптар жергілікті ережелер мен кеніштің жобалау құжаттарына тәуелді)
Желдету желісінің моделін құру немесе жаңарту
Қазба жолдарының ұзындығы, қимасы және Аткинсон кедергісі
Тосқауылдар, реттегіштер, есіктер және ауа жоғалатын жерлер
Желдеткіш түрі мен конфигурациясын таңдау
Осьтік пе, әлде орталықтан тепкіш пе
Бір желдеткіш, параллель немесе тізбектей қосылған екі желдеткіш
«жұмыс/резерв» сызбасы, қажет болса күшейткіш желдеткіштер
Жұмыс нүктесін және желдеткіш қисықтарын тексеру
Ең жоғары тиімділік аймағына жақын тұрақты жұмысқа көз жеткізу
Болашақ өндірістік кеңеюге арналған қордың барын растау
Қауіпсіздік, шу және стандарттарға сәйкестікті тексеру
Жарылыстан қорғау талаптары (қолданылатын жерде)
Жергілікті желдету ережелері мен нұсқаулықтары
Бақылау және басқаруды жоспарлау
Ағынды дәл реттеу және энергия үнемдеу үшін жиілікті түрлендіргіш қолдану
Кеніштің басқару-бақылау жүйелерімен (SCADA – өндірісті бақылау мен деректерді жинау жүйесі) немесе желдетуді басқару жүйелерімен біріктіру
Қосымша оқу және беделді дереккөздер
Оқу құралдары және нұсқаулықтар
NIOSH: Handbook for Dust Control in Mining (PDF) — Шахтадағы шаңмен күрес, ауа ағынын басқару және желдету арқылы жұмыс аймағындағы қауіптерді азайту бойынша практикалық нұсқаулық.
MSHA: Mine Ventilation Plan Review Procedures (PDF) — Желдету жоспарын әзірлеу/тексеру логикасын түсіндіретін ресми процедуралық құжат; жоспар құрылымы мен бақылау талаптарын жүйелейді.
ILO: Safety and health in underground coalmines (Code of practice, PDF) — Жерасты көмір шахталарындағы еңбек қауіпсіздігі, шаң-газ, өрт және жарылыс тәуекелдері бойынша халықаралық деңгейдегі практикалық ұсынымдар.
Қазақстан Республикасының нормативтері және ресми талаптар
Әділет: Көмір шахталары үшін өнеркәсіптік қауіпсіздік қағидалары — Қазақстандағы көмір шахталарына арналған өнеркәсіптік қауіпсіздік талаптары; желдету жоспары және қауіпсіз жүргізу тәртібі сияқты бөлімдері бар ресми база.
law.gov.kz: Көмір шахталары үшін өнеркәсіптік қауіпсіздік қағидалары (PDF) — Сол қағидалардың ресми PDF нұсқасы; ішкі аудит пен өндірістік бақылауға тікелей қолдануға ыңғайлы.
Adilet (EN): Technical Regulation “Safety requirements …” — Көмір өндіру/өңдеу кезіндегі қауіпсіздік талаптарына қатысты техникалық реттеу; газ қауіптілігі мен қауіптерді төмендету контексінде пайдалы.
Қазақстандық журналдар және техникалық мақалалар
Горный журнал Казахстана: «Особенности систем вентиляции рудников Казахстана» (PDF) — Қазақстан рудник/шахталарының желдету жүйелері, ауа тарату және желі топологиясы туралы ғылыми-тәжірибелік талдау; жергілікті жағдайға жақын материал.
Горный журнал Казахстана №4’2025: Еңбек қауіпсіздігі және өндірістегі қауіпсіздік (PDF) — Өндірістік қауіпсіздік тақырыптары аясында шахта желдетуін оңтайландыруға қатысты әдебиеттер мен әдістерге сілтемелері бар жинақ.
Satbayev University: Вестник (Техникалық ғылымдар №3, 2012, PDF) — «Кеніш желдетуін жобалауды автоматтандыру» секілді тақырыптарды қамтитын университеттік басылым; желдету есептері мен жобалау логикасын түсінуге көмектеседі.
Халықаралық ғылыми-техникалық әдебиет (ашық қолжетімді)
PMC (Open Access): Application of artificial intelligence in mine ventilation — Жерасты желдетуінде жасанды интеллектті қолдану бағыттарын шолып, қауіпсіздік пен тиімділікті арттыру мүмкіндіктерін талдайды.
PMC (Open Access): Uncertainty analysis of digital twin model of mine ventilation system — Желдету жүйесінің цифрлық егіз моделіндегі белгісіздік факторларын талдайды; есептеу дәлдігін көтеру тәсілдерін сипаттайды.
UNECE: Best Practice Guidance on Ventilation Air Methane (VAM) Mitigation (PDF) — Желдету ауасындағы метанға (VAM) қатысты тәуекелді азайту және басқару бойынша халықаралық үздік тәжірибелер.
Фондық материалдар (метан және ұлттық деңгейдегі басқару)
UNECE: Best Practice Guidance for Effective Methane Drainage and Use in Coal Mines (PDF) — Көмір шахталарында метанды дренаждау және пайдалану бойынша жүйелі нұсқаулық; жарылыс қаупін төмендету контексінде маңызды.
UNECE: Best Practice Guidance for Effective Management of Coal Mine Methane at National Level (PDF) — Көмір шахтасы метанын ұлттық деңгейде басқару (MRV, азайту шаралары) бойынша әдістемелік база.
