Жерасты кеніштерін желдету: жүйелер, мәселелер және шешімдер

Жерасты кенішін желдету дегеніміз не?

Жерасты кенішін желдету — кен қазбаларында ауаның қажетті сапасын, жылулық жағдайды және қолайлы еңбек ортасын сақтау үшін ауа қозғалысы мен таралуын ұйымдастыру. Таза ауа адамдар орналасқан және жұмыс жүргізілетін учаскелерге жеткізіледі. Газ, шаң, артық жылу немесе ылғал жиналған ауа белгіленген шығыс ауа жолдарымен кеніштен шығарылады.

Жүйе әдетте мына бөліктерден тұрады:

• жер бетімен жалғасатын оқпандар, штольня ауыздары, көлбеу және өрлеме қазбалар, сондай-ақ жерасты ауа жолдары;

• таза ауа келетін және пайдаланылған ауа шығатын жолдар;

• өндіру және дайындау учаскелеріне ауаны бөлетін тармақтар;

• желдету бөгеттері, есіктер, ауа реттегіштері, герметикалық тұйықтаулар және ауа ағындарын араластырмай қиылыстыратын құрылыстар;

• тұйық қазбалар мен жекелеген жұмыс орындарына арналған желдету құбырлары;

• басты желдеткіш қондырғылары, қолдануға рұқсат етілген жағдайда қысым күшейткіш желдеткіштер және жергілікті желдету жабдықтары;

• ауа шығынын, қысымды, газ құрамын, температураны, ылғалдылықты және жабдық күйін өлшеу мен бақылау құралдары.

Бұл бөліктер бір жүйе ретінде бағаланады. Жер бетінде өлшенген ауа шығыны алыс кенжарға қанша ауа жететінін өздігінен көрсетпейді: оған тармақтардың кедергісі, ауаның ағып кетуі, реттегіштер және құбырлардың күйі әсер етеді. Қазақстандағы жобаларда желдету жоспары, өлшеулер, жабдықтың жұмыс режимі және ақауларға ден қою өзара байланыста қарастырылады. 2014 жылғы № 352 бұйрықпен бекітілген қағидалардың желдетуге арналған бөлімдері осы мәселелерді қамтиды; көмір шахталарына арналған талаптар бөлек тексеріледі.^[1][2]

1-сурет. Сору тәсілімен желдетілетін жерасты кенішінің қарапайым сұлбасы: таза ауа кіріп, жұмыс деңгейжиектеріне бөлінеді, одан кейін шығыс ауа жолымен жер бетіндегі басты желдеткішке бағытталады. Сұлба түсіндіру үшін берілген; нақты орналасу әр кеніште өзгеше болуы мүмкін.

Жерасты желдету сұлбасы қалай жұмыс істейді?

Кеніште ауа желінің кіріс және шығыс бөліктері арасында пайда болатын қысым айырмасының әсерімен қозғалады. Бұл айырма оқпандардағы, көлбеу және көлденең қазбалардағы, өрлемелердегі, желдету құбырларындағы, бұрылыстардағы, түйіндердегі және реттеу құрылыстарындағы қысым жоғалуын өтеуге жеткілікті болуы керек.

Қарапайым сұлбадағы ауа қозғалысын бес кезеңге бөлуге болады:

1. Ауа кенішке кіреді. Таза ауа оқпан, штольня аузы, көлбеу қазба немесе басқа белгіленген кіріс арқылы сорылады не айдалады.

2. Негізгі ауа ағыны бөлінеді. Жалпы ауа шығыны жұмыс деңгейжиектері, учаскелер, жөндеу шеберханалары, адамдар жүретін жолдар, сорғы камералары және басқа орындар арасында олардың қажеттілігіне сай бөлінеді.

3. Ауа жұмыс орындарына жетеді. Кіріс және шығыс ауа жолдары өзара жалғасқан учаскелер негізгі желі арқылы өтпелі ағынмен желдетіледі. Тұйық қазбалар мен дайындау кенжарларында әдетте жергілікті желдеткіш пен желдету құбыры қажет болады.

4. Ластанған ауа шығыс жолына бағытталады. Ауа ластануы аз аймақтан ластағыштар бөлінетін орындарға, содан кейін шығыс қазбаларына қарай ағуы тиіс. Қолданылатын талаптарды сақтай отырып, оны адамдар жұмыс істейтін басқа орындар арқылы өткізуді болдырмау қажет.

5. Пайдаланылған ауа кеніштен шығады. Шығыс ағыны желдету оқпанына, өрлеме қазбаға, штольня аузына немесе жер бетіндегі желдеткіш қондырғысына бағытталады.

Нақты желі сирек жағдайда бір ғана түзу жолдан тұрады. Онда тізбектей және параллель жалғасқан тармақтар бар. Есіктер ашылады, реттегіштер бапталады, жаңа қазбалар қосылады, ескі учаскелер тұйықталады, ауа ағып кететін саңылаулар өзгереді. Сондықтан жерасты желдетуі — бір рет орнатумен аяқталатын жұмыс емес, үздіксіз жүргізілетін пайдалану міндеті.

Басты желдету, учаскелерге ауа бөлу, жергілікті желдету және қысым күшейткіш желдеткіштердің байланысы

Желдету желісі бүкіл кеніш бойынша ауа қозғалысын, учаскелерге ауа бөлуді және тұйық қазбаларды жергілікті желдетуді біріктіреді. Қолдану шарттары орындалса, жекелеген тармақтарда қысым күшейткіш желдеткіш пайдаланылады. Өлшеу, бақылау және реттеу нақты режимнің желдету жоспарына сәйкестігін тексеруге мүмкіндік береді.

Басты желдету

Басты желдету кеніштің негізгі кіріс және шығыс ауа жолдары арасында ағын қалыптастырады. Қажетті ауа шығыны мен қысым тереңдікке, қазу әдісіне, қазба өлшемдеріне, техника санына, газ-шаң және жылу жүктемесіне, сондай-ақ кейінгі даму кезеңдеріне байланысты. Жер бетіндегі қосылыстар, оқпандар, негізгі қазбалар, ауаның ағып кетуі және шығыс жолдары жұмыс нүктесіне әсер етеді. Сондықтан басты желдеткішті таңдау желіні талдауға негізделіп, жабдық пен орнату шарттары нақтыланған соң қайта тексеріледі.

Учаскелер мен желі тармақтарына ауа бөлу

Негізгі ауа ағыны өндіру және қосалқы қызмет учаскелеріне бөлінеді. Реттегіш өз тармағының кедергісін арттыру арқылы ағынды қайта бөледі, бірақ қосымша ауа өндірмейді. Шамадан тыс дроссельдеу қолда бар қысым қорын жұмсап, басқа учаскелерге ауа жеткізілуіне әсер етуі мүмкін. Мүмкін болған жерде қазба қимасын жақсарту, ауаның ағып кетуін тоқтату, шығыс жолын қысқарту немесе параллель жол қосу ұзақ мерзімді тиімді шешім бола алады.

Жергілікті желдету

Тұйық қазбада толық өтпелі ауа жолы болмайтындықтан, оны әдетте құбыр арқылы жергілікті желдетеді. Жүйе негізгі желіден жеткілікті таза ауа алуға, үрлеу тәсілінде оны кенжарға жеткізуге немесе сору тәсілінде кенжар маңынан ауаны әкетуге тиіс. Ластанған ауа таза ағынға қайта араласпай шығарылуы қажет. Үрлеу, сору және аралас тәсілдер төменде қарастырылады; жабдықты салыстыру шахталық желдеткіштер жөніндегі нұсқаулықта берілген.

Қысым күшейткіш желдеткіштер және желідегі өзара әсер

Бұл мақалада жерасты желісінің белгілі бір бөлігінде қысымды қосымша арттыратын жабдық қысым күшейткіш желдеткіш деп аталады. Ол құбыр арқылы тұйық кенжарды желдететін жергілікті желдеткішпен бірдей емес. Оны қолдану мүмкіндігі тиісті қағидалар мен бекітілген желдету жоспарына сай анықталады. Басты желдеткішпен бірлескен жұмыс, жалғасқан тармақтардың қысымы, рециркуляция қаупі, қажет болса желдеткішті айналып өтетін жол, тоқтау режимдері, басқару және бақылау бірге бағаланады. Бұл — жабдықтың қызметін түсіндіретін атау, жеке құқықтық санаттың анықтамасы емес.

Қажетті ауа шығыны мен қысымды анықтау

Желдетуді бағалау екі сұрақты бөлек қарастырады:

1. Әр жұмыс орнына және әр пайдалану режиміне қанша ауа қажет?

2. Осы ауаны белгіленген жолдармен өткізу үшін қандай қысым қажет?

Ауа қажеттілігі бақыланатын қауіптер мен орындалатын жұмыстарға қарай анықталады. Оған адамдар саны, дизель техникасы, газ бөлінуі, жарылыс өнімдері, шаң, жылу, ылғал, аккумулятор зарядтау орындары, шеберханалар және технологиялық шығарындылар әсер етеді. Қағидалар мен желдету жоспары ең аз ауа шығынын немесе жылдамдығын белгілеуі мүмкін. Әр учаске үшін шешуші фактор мен қатар орындалатын жұмыстардың негізді үйлесімі ескеріледі; тек желдеткіштердің жалпы ауа беруіне сүйену жеткіліксіз.

Төмендегі негізгі қатынастар ауа шығыны мен қысым деректерін реттеуге көмектеседі. Олар нақты өлшеулермен салыстырылған желі моделін, нысанға тән қауіптерді бағалауды немесе тиісті тәртіппен әзірленіп, қажет болған жағдайда бекітілген желдету жоспарын алмастырмайды.

Ауа шығыны және ауа жылдамдығы

Ауа өтетін қима үшін негізгі қатынас:

Q = A × v

• Q — ауаның көлемдік шығыны, әдетте м³/с. Мұндағы «шығын» уақыт бірлігінде өтетін ауа көлемін білдіреді; ол ауаның саңылаудан ағып кетуімен немесе жоғалуымен бір ұғым емес.

• A — ауаның өтуіне қолжетімді тиімді көлденең қима ауданы, м².

• v — қима бойынша ауаның орташа жылдамдығы, м/с.

Бұл қатынас желдету өлшеулерінің негізі болып табылады. Қима ауданы сенімді анықталмаса, жылдамдық бойынша ауа шығынын дәл есептеу мүмкін емес. Пішіні күрделі қимада бір нүктедегі жылдамдық қима бойынша орташа мәнді көрсете бермейді. Өлшеу әдісі, бекет орны, қима өлшемдері, аспаптың күйі, калибрлеу деректері және қажетті түзетулер өлшеу тәртібі мен жазбаларда көрсетіледі.

Тармақталу және тоғысу түйіндеріндегі ауа теңгерімі

Орныққан режимде салыстырылатын тармақтардағы ауаның жергілікті тығыздығы шамалас болса, түйінге кіретін көлемдік шығындардың қосындысы одан шығатын шығындардың қосындысына сәйкес келеді. Ауаның анықталған ағып кету жолдары теңгерімде ескеріліп, қалған айырма өлшеу белгісіздігімен салыстырылады:

ΣQ_кіріс ≈ ΣQ_шығыс

Өлшеу орындарындағы тығыздық едәуір өзгеше болса, массалық шығын теңгерімі қолданылады немесе көлемдік шығындар салыстыру үшін қабылданған ортақ күйге келтіріледі. Формуладағы «кіріс» пен «шығыс» белгілері қарастырылатын түйінге қатысты ағын бағытын көрсетеді.

Ауа теңгерімі деңгейжиек кіреберістерінде, учаске тармақтарында, шығыс ағындарының тоғысуында және жергілікті желдету қосылыстарында пайдалы. Түсіндірілмейтін үлкен айырма ауаның ағып кетуін, құжатқа енгізілмеген қосылысты, қолайсыз өлшеу орнын немесе әртүрлі желі режимінде алынған деректерді көрсетуі мүмкін.

Желі кедергісі және қысым жоғалуы

Желінің жеке тармағы үшін қысым жоғалуы жиі мына квадраттық қатынаспен өрнектеледі:

ΔP = R × Q²

• ΔP — тармақтағы қысым жоғалуы, әдетте Па.

• R — тармақтың эквивалентті аэродинамикалық кедергісі; өлшем бірлігі, мысалы, Па/(м³/с)² немесе Н·с²/м⁸.

• Q — тармақ арқылы өтетін ауаның көлемдік шығыны, әдетте м³/с.

Бұл жуық квадраттық тәуелділік қазба геометриясы мен ауа тығыздығы белгілі турбулентті ағын үшін қолданылады. Қима, кедір-бұдырлық, бөгеттер, реттегіштердің күйі немесе тығыздық өзгерсе, кедергі мәні қайта бағаланады.

Осы теңдеудегі R қарастырылатын тармақтың толық аэродинамикалық кедергісін білдіреді; тау-кен әдебиетінде ол Аткинсон кедергісі ретінде де кездеседі. Сандық мәнін өлшем бірлігі және тығыздықты есепке алу тәсілімен бірге көрсету қажет. Бұл мақалада берілген күйдегі тығыздықтың әсері R құрамына кіреді. R үйкеліс коэффициентінің өзі емес және тығыздық жеке көбейткіш ретінде берілетін басқа анықтамадағы кедергімен түрлендірусіз алмастырылмайды.

Эквивалентті кедергі ауа жолының ұзындығы, периметрі, қима ауданы, бет кедір-бұдырлығы, бөгеттер, бұрылыстар, түйіндер және реттегіштер әсерін біріктіреді. Қиманың тарылуы немесе қазбаның бүлінуі қажетті қысымды едәуір арттыруы мүмкін. Сондықтан жоспардағы номинал өлшемдермен шектелмей, нақты қима мен күйді өлшеу қажет.

Кедергі өзгермесе, ауа шығынын екі есе арттыру қысым жоғалуын шамамен төрт есе өсіреді. Сол жағдайда ауаға берілетін теориялық қуат Q × ΔP шамамен сегіз есе артады. Бұл қатынаста желдеткіштің, қозғалтқыштың және жетектің пайдалы әсер коэффициенттері әлі ескерілмеген; нақты электр қуатының өзгеруі өзгеше болуы мүмкін. Сондықтан қысымды үнемі арттырғаннан гөрі, негізгі тарылуды жою немесе орынды параллель ауа жолын қосу тиімді болуы ықтимал.

Қысым түрі, ауа шығынын салыстыру шарттары және ауа тығыздығы

Жоба деректерінде статикалық қысым ба, әлде толық қысым ба екені және өлшеу орны көрсетіледі. Қысым айырмасы берілсе, екі өлшеу нүктесі де, әр нүктедегі қысымның анықтамасы да қажет. Желдеткіш кірісі мен шығысындағы қысым өсімін бір тармақтың қысым жоғалуымен салыстыру үшін қысым түрі, өлшеу орындары және тығыздық шарттары өзара сәйкес болуы керек.

Ауа шығыны нақты жерасты жағдайына қатысты ма, әлде салыстыру үшін қабылданған күйге келтірілген бе — осыны да көрсету қажет. Бірдей айналу жиілігі мен сәйкес аэродинамикалық режимде желдеткіштің қысым өсімі және ауаға берілетін қуат тығыздыққа тәуелді. Өлшеулерді сипаттамалық қисықтармен немесе қабылдау сынақтарының деректерімен салыстырғанда биіктік, температура, ылғалдылық және атмосфералық қысым ескеріледі.

Төмендегі деректерді салыстырмас бұрын олардың негізін нақтылаңыз

• желдеткіштен өтетін ауа шығыны және үрлеу құбырының шығу аузында берілетін немесе сору құбырының қабылдау аузында сорылатын ауа шығыны;

• статикалық, толық қысым және өлшеу нүктелері мен қысым түрі көрсетілмеген қысым айырмасы;

• нақты жағдайдағы көлемдік шығын және қалыпты не басқа салыстыруға қабылданған күйге келтірілген көлемдік шығын;

• желінің бір сұлбасы бойынша есептелген мәндер және басқа сұлбада немесе басқа жабдық баптауында алынған өлшеулер.

Ауа жолдарын тізбектей және параллель жалғау

Тізбектей жалғанған жолдарда бөліктер арасында ауа ағып кетпесе және тығыздық шамалас болса, әр бөліктен бірдей көлемдік шығын өтеді. Олардың кедергілері қосылады:

R_жалпы = R_1 + R_2 + R_3 + ...

Параллель жалғауда ауа екі не одан көп жолға бөлінеді. Тармақтар бірдей екі түйінді жалғастырса, олардың ішінде жеке қысым көзі болмаса және квадраттық кедергі заңы орындалса:

1 / sqrt(R_жалпы) = 1 / sqrt(R_1) + 1 / sqrt(R_2) + 1 / sqrt(R_3) + ...

Мұндағы sqrt(R) — кедергінің квадрат түбірі, ал R_жалпы — қарастырылатын жолдардың жиынтық эквивалентті кедергісі.

Кедергісі бірдей екі параллель жол ашық болып, дұрыс жалғанса, олардың жиынтық кедергісі бір жол кедергісінің төрттен біріне тең болады. Бұл қажетті қысымды азайтып, жұмыс режимін икемді етуі мүмкін. Алайда бір жол тарылса, нашар күтілсе немесе ластанған ауаны басқа жұмыс аймағына жіберсе, артықшылық азаяды не сұлба қауіпсіздік тұрғысынан жарамсыз болады.

Ауаның ағып кетуі және жергілікті қысым жоғалулары

Басты жүйе қозғайтын ауаның бәрі көзделген жұмыс орнына жете бермейді. Оның бір бөлігі бүлінген есік, бөгет, тұйықтау немесе құбыр қосылысы арқылы басқа жолға кетуі мүмкін. Реттегіштер, қиманың күрт өзгеруі, бұрылыстар, түйіндер, қорғаныш торлар, шу бәсеңдеткіштер және өтпелі бөлшектер қосымша қысым жоғалуын туғызады. Ауаның ағып кетуі ағынның бағытын өзгертеді, ал үйкеліс пен жергілікті кедергі энергияның жоғалуына әкеледі. Мұнда ауаның ағып кетуі саңылаулар мен тығыз емес қосылыстар арқылы жоспарланбаған жолмен қозғалуын білдіреді; сору құбырында ауа сырттан ішке кіруі мүмкін. Бұл құбылысты үйкелістік қысым жоғалуымен араластырмау керек.

Сондықтан жүйені бағалауда мына шамалар бөлек қарастырылады:

• кенішке кіретін ауа шығыны;

• әр учаскеге жететін ауа шығыны;

• әр белсенді жұмыс орнына нақты жететін ауа шығыны;

• үрлеу құбырының шығу аузында берілетін немесе сору құбырының қабылдау аузында сорылатын ауа шығыны;

• белгіленген шығыс ауа жолымен шығарылатын ауа шығыны.

Жүйе деңгейінде бастапқы ауа шығыны, қысым, жұмыс ауқымы және орнату шарттары анықталған соң желдеткіш түрін, үлгісін, қисығын, қозғалтқышын және басқару тәсілін шахталық желдеткіштерді таңдау бетінде салыстыруға болады. Одан кейін желі есебі таңдалған жабдықтың сипаттамалары және нақты монтаж жағдайлары бойынша қайта тексеріліп, қажет болса түзетіледі.

Кіріс ауа жолдарын, жұмыс учаскелерін және шығыс ағындарын жоспарлау

Ауаны ластануы аз аймақтан ластағыштар көзіне қарай бағыттау

Кеніштің орналасуы мүмкіндік берсе, таза ауа алдымен адамдар бар және ластануы аз аймақтардан, содан кейін газ, шаң, дизель шығарындылары, жарылыс өнімдері немесе жылу бөлінетін орындардан өтеді. Ластанған ауа басқа жұмыс орнын қайта желдетуге пайдаланылмай, шығыс жолына бағытталады. Бұл қағида екінші реттік әсерді азайтып, қалыптан тыс жағдайларды анықтауды жеңілдетеді.

Адамдар орналасқан жұмыс орындарын тізбектей желдетуге әрдайым рұқсат етіледі деп есептеуге болмайды. Қолданылатын талаптар мен желдету жоспары мұндай сұлбаға жол берсе де, ағын бойындағы келесі учаскеге газдың, шаңның, жылудың, түтіннің және апат салдарының таралуы жеке бағаланады. Алдыңғы учаскедегі өрт немесе газ бөлінуі кейінгі ауа жолдарына қауіп төндіруі мүмкін. Тізбектей кедергіні есептеу мүмкіндігі мұндай пайдалануға рұқсат берілгенін білдірмейді.

Ауаның қысқа жолмен өтуін және рециркуляцияны болдырмау

Ауаның қысқа жолмен өтуі — таза ағынның қажет жұмыс аймағын айналып, кездейсоқ төмен кедергілі жолмен шығыс жағына кетуі. Рециркуляция кезінде пайдаланылған ауаның бір бөлігі таза ауа жолына немесе жергілікті жүйенің сору жағына қайта түседі. Екі жағдайда да желдеткіш арқылы көп ауа өтуі мүмкін, бірақ кенжарға таза ауа жеткіліксіз болады. Мұнда қысқа жолмен өту электрлік қысқа тұйықталуды емес, ауа қозғалысын білдіреді.

Жиі кездесетін себептер:

• ашық қалған немесе бүлінген желдету есігі;

• бөгет не тұйықтау маңындағы ауаның ағып кетуі;

• таза ауа жеткіліксіз жерге орнатылған жергілікті желдеткіш;

• жергілікті жүйенің ластанған ауаны шығару орны мен таза ауаны қабылдау орнының жеткіліксіз бөлінуі;

• қате орналасқан немесе дұрыс реттелмеген ауа реттегіші;

• кіріс және шығыс ауа қазбалары арасындағы жаңа қосылыс;

• тармақтардағы қысым қатынасын өзгертетін желдеткіш режимінің өзгеруі.

Желдету құрылыстарын жоспарға сай пайдалану және күтіп ұстау

Бөгеттер, есіктер, реттегіштер, ағындарды бөлек деңгеймен өткізетін кроссингтер, герметикалық тұйықтаулар және қалқалар ауаны бағыттап, ағындарды ажыратады. Олардың нақты күйі бастапқы жобасындай маңызды. Бүлінген бөгет немесе ашық есік алыстағы учаскелердің ауа бөлінісін де өзгертуі мүмкін. Бұл құрылыстар тексеріліп, желдету жоспарында белгіленеді және олардағы өзгерістер басқару тәртібіне енгізіледі.

Ауа реттегіштерінің баптауын өзгерту ерекше сақтықты қажет етеді. Өз тармағының кедергісін арттыру сол тармақтағы шығынды азайтып, ауаның бір бөлігін басқа жолға бағыттауы мүмкін. Нәтиже тұтас желіге және желдеткіштердің жұмыс нүктесіне тәуелді; реттегіш қосымша ауа жасамайды. Елеулі өзгеріс желі деңгейінде бағаланып, өлшеумен тексеріледі. Реттеу саңылауын жабу қажетті учаскенің желдетілуін міндетті түрде жақсартады деп болжауға болмайды.

Кеніштің кейінгі дамуын ескеру

Қазбалар ілгерілегенде, өндіру учаскелері ашылғанда немесе жабылғанда, тасымалдау жолдары ауысқанда және шығыс байланыстары ұзарғанда желі өзгереді. Қазіргі кезеңге жеткілікті сұлба жаңа деңгейжиек қосылғанда немесе құбыр желісі ұзарғанда жеткіліксіз болуы мүмкін.

Желдетуді жоспарлауда кемінде мына жағдайлар қарастырылады:

• қазіргі қазбалар сұлбасы мен пайдалану режимі;

• келесі ашу, дайындау және өндіру кезеңдері;

• болжанатын ең ұзын кіріс және шығыс ауа жолдары;

• болашақта қолданылатын дизель және электр техникасының орналасуы мен жұмыс кестесі;

• үлкен тереңдікте күтілетін жылу және су жағдайлары;

• жоспарланған жабу, тұйықтау және ауа жолдарын өзгерту жұмыстары;

• қалыпты өндіріс, өндіріс көлемінің азаюы, жару жұмыстары, жөндеу және апат кезіндегі режимдер.

Дайындау кенжарлары мен тұйық қазбаларды жергілікті желдету

Жергілікті желдету кенжар ілгерілеген сайын қайта қаралады. Құбыр ұзарған кезде кедергі артады және ауа ағып кетуі мүмкін қосылыстар көбейеді. Алайда қысым жоғалуы мен ауаның ағып кетуі жұмысқа әртүрлі жолмен әсер етеді. Бұл бөлімде желдету құбыры деп қазба ішіне орнатылатын иілгіш немесе қатты ауа өткізгіш айтылады; ол қазбаның өзі емес.

Үйкеліс пен тарылу берілген ауа шығыны үшін қажетті қысымды арттырады. Айналу жиілігі мен қалақша бұрышы өзгермесе, кедергінің өзгеруі желдеткіш пен желі қисықтарының қиылысуын, яғни жұмыс нүктесін өзгертеді. Құбырдың герметикалығы сақталса, үйкеліс ондағы ауаны өздігінен азайтпайды. Ауаның ағып кетуі болмаса, массалық шығын сақталады; тығыздық өзгергенде өлшенетін көлемдік шығындар әртүрлі болуы мүмкін.

Ауаның ағып кетуі желдеткіш арқылы өтетін ауа шығыны мен кенжарға берілетін немесе одан сорылатын шығынның қатынасын өзгертеді. Үрлеу жүйесінде ауаның бір бөлігі құбырдың соңына жетпей сыртқа шығады. Сору жүйесінде қазба ауасы саңылаулар арқылы құбырға енеді. Сондықтан желдеткіш арқылы өтетін ауа шығыны кенжар маңындағы сору аузында өлшенген ауа шығынынан артық болуы мүмкін. Рециркуляция — бұдан бөлек мәселе: жалпы шығын жоғары болғанның өзінде таза ауа жеткізілуі азаюы ықтимал.

Жүйені тексеру мына мәселелерді қамтуы тиіс:

• негізгі желіден жергілікті жүйеге қолжетімді таза ауа шығыны;

• желдеткіш пен ауа шығару орнының кіріс және шығыс ағындарына қатысты орналасуы;

• құбырдың диаметрі, ұзындығы, материалы, қосылыстары, бұрылыстары және зақымдары;

• үрлеу құбырының шығу аузынан немесе сору құбырының қабылдау аузынан кенжарға дейінгі қашықтық;

• тек желдеткіштің зауыттық тақтайшасындағы номинал ауа шығыны емес, құбырдың тиісті аузында өлшенген нақты ауа шығыны;

• құбырдан тыс, қазба бойымен өтетін және жергілікті кіріс–шығыс ауа жолын толықтыратын ағын;

• шаң, газ, жылу және жарылыс өнімдерінің бөлінуі мен жиналуы;

• техника қозғалысы және құбырды ұзарту әсері;

• қауіпсіздік бұғаттаулары, дабылдар және желдету тоқтағанда немесе жеткіліксіз болғанда жасалатын әрекеттер.

Үрлеу тәсілінде құбыр ішіндегі қысым айналасындағы қазба ауасының қысымынан әдетте жоғары болады. Сору тәсілінде ол төмен болады, сондықтан құбыр осы қысым айырмасына жаншылмай төзуі керек. Аралас тәсіл кейбір жағдайларда тиімді, бірақ ауа шығыны мен құбырлар орналасуын өзара сәйкестендіруді талап етеді. Қозғалтқыштың айналу бағытын ауыстырудың өзі үрлеу жүйесін дұрыс сору жүйесіне айналдырмайды. Желдеткіш аэродинамикасы, құбыр құрылысы, кіріс-шығыс қосылыстары, басқару және шығыс ауа жолы көзделген режимге жарамды болуы тиіс.

Жабдық пен құбырды бірге таңдау туралы жергілікті желдеткіштер бетінде түсіндіріледі. Қазақстанда 2014 жылғы № 352 бұйрықпен бекітілген қағидалар тұйық қазбаларды жергілікті желдетуді жеке қарастырады. Орнату аралығы, ауа беру қатынасы және қолдану шектеулері нақты кенішке қатысты талаптармен тексеріледі; мұнда олар әмбебап сан ретінде берілмейді.^[1]

Жерасты желдетуінің негізгі міндеттері

Кеніш газдары және жару жұмыстарынан кейінгі газдар мен түтін

Газ қаупі геология мен қазу тәсіліне байланысты. Көптеген көмір шахталарында метан негізгі фактор болса, басқа кеніштерде жарылыс өнімдері, көміртек монооксиді, азот оксидтері, күкірт қосылыстары, радон немесе технологиялық газдар маңызды болуы мүмкін. Желдету жоспарында ықтимал көздер, бөліну қарқыны, бақылау орындары, дабыл деңгейлері, газды сейілтіп шығару және қайта кіру шарттары көрсетіледі. Қазақстандағы көмір шахталарының газға қатысты талаптары 2014 жылғы № 351 бұйрықпен бекітілген жеке қағидалар бойынша тексеріледі.^[2]

Жару жұмыстарынан кейін желдеткіштің қайта іске қосылуы жұмыс орнының қауіпсіздігін өздігінен дәлелдемейді. Газдар мен түтінді шығару уақыты олардың мөлшері мен орналасуына, қолжетімді ауа шығынына, шығыс жолына дейінгі қашықтыққа, ағын тоқырайтын орындарға және құбыр күйіне байланысты. Қайта кіру мен жұмысты жалғастыру тек уақыт өткеніне немесе желдеткіштің айналуына емес, кеніш тәртібіне және қажетті ауа тексерулеріне сүйенуі тиіс.

Дизель шығарындыларының қатты бөлшектері және газ тәрізді шығарындылар

Дизель техникасы пайдаланылған газдарымен бірге қатты бөлшектерді (DPM), көміртек монооксиді мен диоксидін, азот оксидтерін, күкірт қосылыстарын және көмірсутектерді бөлуі мүмкін. Мұндай техниканы пайдалануға рұқсат етілген кеніштерде шығарындылар және олардың жұмыскерлерге әсері өзара толықтырушы бірнеше шара арқылы азайтылады. Желдету — соның бір бөлігі; ол ластағышты көзінде азайтуды алмастырмайды. Қазақстандағы жобаларда өндірістік орта қолданылатын санитариялық талаптарға сәйкес бағаланады. Бұл санитариялық дереккөз DPM-ді өлшеудің арнайы әдістемесі емес.^[3]

DPM әсерін төмендету үшін мына шаралар бірге қолданылуы мүмкін:

• ластағыштардың ауадағы концентрациясын төмендетуге және оларды белгіленген шығыс ауа жолымен әкетуге жеткілікті ауа шығыны;

• шығарындылары аз дизель қозғалтқыштары және жабдық талабына сай отын;

• жоспарлы қызмет көрсету және шығарындыларды тексеру;

• нақты техника мен кенішке жарамды қатты бөлшек сүзгілері немесе пайдаланылған газды басқа тазарту жабдығы;

• қозғалысты ұйымдастыру және дизель қозғалтқышын қажетсіз бос жүрісте ұстауды шектеу;

• техниканың жұмыс кестесін жоспарлау және бір учаскеде қатар жұмыс істейтін машиналар санын басқару;

• жұмыскерлердің ластағыштарға ұшырау деңгейін өлшеу деректері бойынша бағалау және кеніш ауасының құрамын бақылау.

Ауа шығынын арттыру концентрацияны азайтуы мүмкін, бірақ энергия шығынын өсіріп, нашар күтілетін қозғалтқыштың артық шығарындыларын жоймайды. Сондықтан желдету ластағыш көзін бақылаумен ұштастырылады. DPM өлшеуінде сынама әдісі, талданатын көрсеткіш және бағалау негізі анық көрсетілуі керек. Тек қозғалтқыш қуаты бойынша ауа есептеу нақты әсерді бағалауды алмастырмайды.

Шаңды басу және ұстау

Желдету ауадағы шаң концентрациясын төмендетіп, шаңды әкетуге көмектеседі, бірақ оны пайда болған жерде автоматты түрде ұстамайды. Артық жылдамдық шөккен шаңды қайта көтеруі мүмкін. Кесу, бұрғылау, ұсату, тиеу, қайта тиеу және бетон бүрку кезінде жалпы желдетуге қосымша су бүрку, шаң түзілу көзін қоршау, ауаны ылғалды тазарту, ылғалды шаң ұстау немесе жергілікті сору қажет болуы ықтимал.

Шаңды ұстау немесе тазарту қажет болса, сору шығыны, шаңды ұстайтын сорғыштың қабылдау бөлігінің орны, құбыр кедергісі, су не сүзгі жүйесі және соңғы шығару бағыты ластағышты пайда болған жерінде ұстайтын жеке жүйе ретінде есептеледі. Жабдық топтары кеніштік шаңды сорып алу жабдықтары жөніндегі нұсқаулықта қарастырылады. Жергілікті шаң сору бүкіл кенжардың желдетілуімен бір қызмет атқармайды. № ҚР ДСМ-13 бұйрықпен бекітілген салалық санитариялық қағидаларда тау-кен өндірісіндегі шаң мен еңбек ортасына қатысты талаптар қамтылған; тиісті саланың бөлімі қолданылады.^[3]

Терең кеніштердегі жылу мен ылғал

Жылу жүктемесі қоршаған жыныстан, ыстық жерасты суынан, оқпанмен төмен түсетін ауаның сығылып жылынуынан, дизель қозғалтқыштарынан, электр жетектерінен, жабдықтан, жарылыстардан және адам еңбегінен туындайды. Желдету — маңызды инженерлік шара, бірақ қосымша салқындату қажет болуы мүмкін. Қазақстанның физикалық факторлар жөніндегі гигиеналық нормативтерінде жерасты жұмыс орындары үшін температура, салыстырмалы ылғалдылық және ауа жылдамдығының үйлесімі қарастырылады. Оны тек бір температура көрсеткішімен алмастыруға болмайды.^[4]

Ауа шығынын көбейту жылу мәселесін әрдайым толық шеше бермейді. Кіретін ауа бастапқыдан жылы әрі ылғалды болса, қосымша салқындату әсері шектеулі болуы мүмкін. Өте жоғары жылдамдық шаң көтеріп, қозғалыс пен жұмысқа кедергі келтіруі де ықтимал. Жылулық бағалауда қажеттілігіне қарай мыналар ескеріледі:

• құрғақ және ылғалды термометр көрсеткіштері, сондай-ақ қолданылатын жылулық бағалау әдісіне қажетті өзге параметрлер;

• ылғалдылық және таза ауа жолдарына келетін су;

• жыныс пен жерасты суынан бөлінетін жылу;

• жабдық пен жарылыстардың жылуы;

• ауа жолының ұзындығы және төмендеген сайын ауаның сығылып жылынуы;

• жергілікті немесе орталықтандырылған ауа салқындату мүмкіндіктері;

• еңбек пен демалыс тәртібі және жылу әсерінен қорғану шаралары.

Өндіріс пен ауа қажеттілігінің өзгеруі

Техника мен адамдар қозғалғанда, өндіру басқа деңгейжиекке ауысқанда, жару жұмыстары жүргізілгенде және қазбалар ілгерілегенде ауа қажеттілігі өзгереді. Өзгермейтін баптау бос учаскеге артық ауа беріп, белсенді кенжарды жеткіліксіз желдетуі мүмкін. Бірақ сенімді дерексіз ағынды азайту қажетті қауіпсіздік қорын төмендетеді.

Сондықтан қалыпты және қалыптан тыс режимдер, рұқсат етілетін ең аз ауа шығыны, бақылау талаптары және реттегіштерді не желдеткіш режимін өзгертуге өкілетті адамдар анықталады. Учаскеде жұмыс жүрмеуі оның желдету қажеттілігі жоғалды дегенді білдірмейді.

Энергия тұтыну және тұтас жүйенің тиімділігі

Желдету жерасты кәсіпорнының тұрақты электр жүктемелерінің бірі болуы мүмкін. Нақты үлесі тереңдікке, қазбалар сұлбасына, климатқа, өндіру әдісіне және жабдыққа байланысты, сондықтан үнем мүмкіндігі осы кеніштің өлшеулерімен бағаланады. Сәтбаев университетінің АР19677949 жобасы пайдаланудағы басты желдеткіштерді жаңғыртуды және олардың аэродинамикалық сипаттамаларын зерттеуді қамтиды. Бұл жергілікті зерттеу бағытын көрсетеді, бірақ барлық кенішке ортақ үнем пайызын немесе BOFENG жабдығының нәтижесін дәлелдемейді.^[5]

Жүйе тиімділігін тек желдеткіштің пайдалы әсер коэффициентімен бағалауға болмайды. Қосымша энергия тұтынуға мыналар әкелуі мүмкін:

• кіріс немесе шығыс ауа жолдарының үлкен кедергісі;

• қажетсіз дроссельдеу және тарылған қималар;

• бөгеттер, есіктер немесе құбырлар арқылы ауаның ағып кетуі;

• жер бетіндегі желдеткіштің ауа қабылдау және шығару бөліктерінің қолайсыз орналасуы;

• жұмыс жүргізілмейтін учаскелерге қажеттіліктен артық ауа беру;

• дұрыс таңдалмаған басқару параметрлері;

• желінің қажетті ауа шығыны мен қысымына сәйкес келмейтін желдеткіш режимі.

Желдету параметрлерін өлшеу және үздіксіз бақылау

Жоба немесе компьютерлік модель жерасты өлшеулерімен салыстырылғанға дейін болжам болып қалады. Желдету параметрлерін өлшеу арқылы белгілі бір желі сұлбасындағы нақты ауа бөлінісі мен қысым қатынастары тіркеледі. Үздіксіз бақылау жоспарлы өлшеулер арасында маңызды жағдайлардың қалай өзгергенін көрсетеді.

Қандай параметрлер өлшенеді?

Ауа жылдамдығы және қима ауданы. Осы екі шама тармақтағы немесе жұмыс орнындағы көлемдік шығынды анықтауға мүмкіндік береді. Олар ауа бөлінісін тексеру, жетіспейтін ағынды анықтау және модельді жаңарту үшін қолданылады. Қима бойынша орташа жылдамдықты алу тәсілі де көрсетіледі.

Қысым. Статикалық не толық қысым өлшенетіні, ал қысым айырмасы үшін екі нүкте мен ондағы қысым түрі жазылады. Ауа шығынымен бірдей шарттарда алынған қысым деректері жұмыс нүктесін тексеріп, тарылуды, ауаның ағып кетуін және реттеу өзгерістерін іздеуге көмектеседі.

Газдар мен ластағыштардың концентрациясы. Аспап пен сынама алу әдісі анықталған қауіпке сәйкес таңдалады. Нәтижелер ауа құрамын және жұмыскерге әсерді бағалауға, дабылдарға, қауіпсіздік бұғаттауларына және қайта кіру шарттарын анықтауға қолданылады.

Температура және ылғалдылық. Бұл деректер жылулық ортаны және салқындату тиімділігін бағалау үшін қажет. Әртүрлі жұмыс орындары мен режимдерді салыстыру тереңдіктің, маусымның және салқындату жүйесіндегі өзгерістердің әсерін ажыратуға көмектеседі.

Желдеткіштің жұмыс күйі. Қосылу-тоқтау күйі, айналу жиілігі, қуат, діріл және мойынтірек температурасы тіркеледі. Қуат мәні біліктегі механикалық қуатты ма, әлде кірістегі электр қуатын ба білдіретіні көрсетіледі. Бұл жабдықтың тозуын немесе ақауын желідегі өзгерістермен байланыстыруға мүмкіндік береді.

Есіктер мен реттегіштердің күйі. Нақты ашылу және баптау желдету жоспарымен салыстырылады. Желдеткіш режимі өзгермесе де, бір реттегіштің өзгеруі тармақ шығынының күтпеген ауысуын түсіндіруі мүмкін.

«Қазақмыс» 2026 жылғы 31 наурыздағы «Жомарт» кеніші туралы хабарламасында аэрогаздық бақылау мен желдету инфрақұрылымын қатар дамыту жұмыстарын сипаттайды. Бұл — кәсіпорын жариялаған нақты жоба туралы мәлімет, тәуелсіз сынақ хаттамасы немесе барлық кенішке арналған өлшеу тәртібі емес. Аспаптар, өлшеу нүктелері, дабыл шектері мен жиілік нақты қауіптерге, желдету жоспарына және қолданылатын талаптарға сай белгіленеді. Бір кәсіпорынның кестесін басқа нысанға автоматты көшіруге болмайды.^[6]

Өлшеу сапасын қамтамасыз ету

Қателік көздеріне қолайсыз өлшеу бекеті, дәл емес қима өлшемі, бұрылыс не есік маңындағы ағынның бұзылуы, калибрлеуі расталмаған аспап, қимадағы өлшеу нүктелерінің аздығы және құжатталмаған желі режимі жатады. Жазбада күн, орын, қима, әдіс, аспап, пайдалану режимі және жақын реттегіштер мен бөгеттер көрсетіледі. Аспапты калибрлеу — модельді өлшеуге сәйкестендіруден бөлек міндет.

Модельді кеніштің нақты күйімен салыстыру

Өлшенген ауа шығыны модель бойынша есептелген мәннен өзгеше болса, бірден желдеткіш қысымын арттыру дұрыс шешім болмауы мүмкін. Ықтимал себептер:

• тармақ кедергісінің қате бағалануы;

• есік немесе реттегіш күйінің модель алғышартынан өзгешелігі;

• бөгет арқылы немесе ескі қазбаларға ауаның ағып кетуі;

• ауа жолының тарылуы немесе бүлінуі;

• құбыр қосылыстарының тығыз болмауы немесе қосылыстың зақымдануы;

• модельге әлі енгізілмеген қазбалар арасындағы жаңа қосылыс;

• желдеткіштің немесе басқарудың болжанғаннан басқа режимде жұмыс істеуі.

Модель өлшеулер бойынша нақтыланып, қазбалар мен олардың байланыстары елеулі өзгергеннен кейін жаңартылады. Жаңартылған модель нақты желі сұлбасы мен жұмыс режиміне сәйкес болуы керек.

Ақау белгілері және бастапқы тексерулер

Төмендегі белгілер — себеп іздеудің бастапқы бағыттары, дайын диагноз емес. Тексеру кеніш тәртібімен және желі күйін тіркей отырып жүргізіледі. Қысым мен ауа шығынын салыстыру үшін желдеткіш баптауы, өлшеу орны және ауа тығыздығының шарттары сәйкес болуы қажет.

Желдеткіш қалыпты жұмыс істеп тұрғандай көрінеді, бірақ кенжардың желдетілуі нашарлайды.

Құбырдан ауаның ағып кетуі, қосылыстың бүлінуі, құбырдың ұзаруы, жаншылуы, тарылуы немесе аузының қолайсыз орны берілетін не сорылатын шығынды азайтуы мүмкін. Рециркуляция болса, желдеткіш арқылы өтетін ауа шығыны жоғары болғанымен таза ауа жеткіліксіз болады.

Бірдей режимде желдеткіш арқылы өтетін ауа шығынын үрлеу құбырының шығу аузында немесе сору құбырының қабылдау аузында өлшенген мәнмен салыстырыңыз. Құбырды және жергілікті кіріс–шығыс ауа жолын тексеріңіз. Сорылатын ауаның бәрін таза ауа деп қабылдауға болмайды.

Желдеткіш режиміне жоспарлы өзгеріс енгізілмесе де, бір тармақтың шығыны азаяды.

Есіктің не реттегіштің күйі, бүлінген бөгет, жаңа қосылыс немесе қазбадағы кедергі қысым мен ауа бөлінісін өзгертуі мүмкін. Себеп ауа жетіспейтін орынның өзінде емес, жалғасқан басқа тармақта болуы ықтимал.

Реттегіштерді, ауа жолын және нақты сұлбаны тексеріп, ауа шығыны мен қысымды қайта өлшеңіз. Нақты күйді қолданыстағы желдету жоспарымен салыстырыңыз.

Желдеткіш қысымы өсіп, ауа шығыны азаяды.

Баптау өзгермей, желдеткіш сипаттамалық қисықтың орнықты аймағында жұмыс істесе, бұл белгі жүйе кедергісінің өсуіне сәйкес келуі мүмкін. Құбырдың жаншылуы, тордың бітелуі, өтпелі бөлшектің зақымдануы немесе қазба қимасының нашарлауы тексеріледі.

Желдеткіш баптауын, қысым түрін және өлшеу нүктелерін анықтаңыз. Ауа жолы бойындағы қысымды салыстырып, жоғалуы артқан бөліктерді қараңыз.

Желдеткіш арқылы өтетін ауа шығыны күтпеген жерден өсіп, оның қысымы төмендейді.

Салыстырылатын режимдерде ашылған есік немесе реттегіш, ауаның көп мөлшерде ағып кететін жолы не таза ауаның қысқа жолмен шығысқа кетуі жиынтық кедергіні азайтуы мүмкін. Бұл жұмыс орнына қажет таза ауаның артқанын білдірмейді.

Ауа теңгерімін тексеріп, есіктерді, бөгеттерді, тұйықтауларды, реттегіштерді және жаңа қосылыстарды қараңыз. Қосымша ауаның нақты қай жолмен кететінін анықтаңыз.

Өндіру орны ауысқаннан кейін газ немесе DPM концентрациясы, не температура жоғарылайды.

Ауа қажеттілігі басқа учаскеге ауысқанымен, реттеу соған бейімделмеген болуы мүмкін. Техниканың жұмыс кестесі, тармақтағы ауа шығыны, өлшеу сапасы немесе нүктелердің орналасуы да өзгеруі ықтимал.

Жұмыс пен техниканың нақты орнын анықтап, тиісті аспаптар мен сынама нәтижелерін тексеріңіз. Әсерге ұшыраған учаскедегі ауа шығынын өлшеңіз.

Есептік және өлшенген ауа шығындарының айырмасы ұзақ уақыт сақталады.

Ықтимал себептер — қате геометрия немесе кедергі, тіркелмеген реттегіш күйі мен қосылыс, ауаның ағып кетуі, қолайсыз өлшеу бекеті немесе әртүрлі режимдердің деректерін салыстыру.

Құжатталған сұлбада өлшеуді қайталап, жоспарды нақты қазбалармен салыстырыңыз. Желдеткішке қажетті жұмыс нүктесін немесе баптауын өзгертпес бұрын модельді қайта нақтылаңыз.

Қажеттілікке қарай желдету және бейімделетін басқару

Қажеттілікке қарай желдету (VoD) барлық реттелетін жабдықты тұрақты баптаумен жүргізудің орнына ауа шығынын нақты жұмыс пен қоршаған орта жағдайына бейімдейді. Бастапқы деректерге өндіріс кестесі, техника мен адамдардың орны, газ концентрациясы, температура, тармақ шығыны, қысым, есік күйі және жабдықтың жұмыс ақпараты кіреді.

Мұндай басқаруды, мысалы, мына кезеңдермен енгізуге болады:

1. Уақыт кестесіне сай басқару: ауысым, жару жұмыстары, жөндеу немесе жұмыс үзілістері үшін алдын ала белгіленген режимдер.

2. Оқиғаға байланысты басқару: техника учаскеге кіргенде немесе жұмыс басталғанда ауа шығынын өзгерту.

3. Өлшеуге негізделген кері байланыс: нақты газ, температура, қысым немесе ауа шығыны бойынша реттеу.

4. Тұтас желі бойынша үйлестірілген басқару: желдеткіштер, реттегіштер, есіктер және учаскелік режимдерді өзара сәйкестендіру.

Әсерді бағалауда басқару пәрменінің өзгергенін ғана емес, кенжарда қажетті ауа қамтамасыз етілгенін және электр тұтынудың қалай өзгергенін өлшеу керек. Енгізуге дейінгі және кейінгі жағдайлар өндіріс көлемін, жұмыс уақытын, техника құрамын және маусымдық не салқындату шарттарын ескере отырып салыстырылады. Есептік үнем нақты өндірістік нәтижемен бірдей емес. Ықтимал тиімділік қажеттіліктің өзгеруіне, желінің реттелу мүмкіндігіне, датчиктер мен байланыстың сенімділігіне, іске қосу-баптауға және бұрынғы пайдалану тәртібіне тәуелді.

VoD учаске бос көрінгендіктен ғана ағынды азайтуға немесе желдеткішті тоқтатуға рұқсат бермейді. Газ, жылу, өрт және қайта кіру қауіптері бойынша қажетті режим сақталуы тиіс. Сенімді жүйе үшін мыналар қажет:

• ең аз ауа шығыны мен қауіпсіздік шектеулерін анықтау;

• датчик орындарын тексеру және өлшеу аспаптарының калибрленгенін растау;

• датчик не байланыс істен шыққанда ауысатын қауіпсіз режимді белгілеу;

• қауіпсіздік бұғаттаулары және дабылға жауап беру тәртібі;

• жалғасқан тармақтарды ескеретін желі моделі немесе тексерілген басқару алгоритмі;

• қолмен басқаруға көшу құқығы мен тәртібі;

• жерасты ауа шығынының берілген пәрменге сай нақты өзгергенін өлшеумен растау.

Желдету ақауларына ден қоюға дайындық және өзгерістерді басқару

Қорғаныс құрылғысының іске қосылуынан желдеткіштің тоқтауы, электрмен жабдықтаудың үзілуі, өрт, бөгет не есік зақымы, реттеу өзгерісі, қазбалар арасындағы жаңа қосылыс немесе жергілікті желдету құбырының бүлінуі ауа қозғалысын тез өзгертуі мүмкін. Салдары оқиға орнынан тыс учаскелерге де таралады.

Кенішке арналған әрекет ету жоспарында кемінде мыналар қарастырылады:

• басты, қысым күшейткіш және жергілікті желдеткіштердің тоқтауы;

• электрмен жабдықтау, басқару, датчик немесе байланыс ақауы;

• қысымның немесе ауа шығынының жеткіліксіздігі туралы дабылдар;

• газ, түтін, температура және басқа ластағыштарға қатысты дабылдар;

• әсерге ұшыраған аймақтағы барлық адамдарды қауіпсіз жерге шығару, жабдықты тәртіпке сай тоқтату және энергия көздерін ажырату;

• жабдықты қайта іске қосу шектеулері мен тексеру шарттары;

• қайта кіру алдындағы тексеру және кеніш ауасын өлшеу;

• қажетті келісу мен бекітуден өткен уақытша желдету сұлбалары;

• өзгерісті тіркеу, оның себебін анықтау және тиісті рұқсат беру.

Қазақстанда 2014 жылғы № 352 бұйрықпен бекітілген тау-кен және геологиялық барлау объектілеріне арналған қағидалардың және 2014 жылғы № 351 бұйрықпен бекітілген көмір шахталарына арналған қағидалардың қолданылу ауқымы бөлек тексеріледі. Желдету режимі, тоқтау кезіндегі іс-қимыл және құжаттарды жаңарту нақты кеніш талаптарымен бірге қарастырылады. Бұл тізім нысанның аварияларды жою жоспарын немесе жауапты мамандардың бағалауын алмастырмайды. Қазақстан талаптары басқа елдердегі жобаларға автоматты түрде қолданылмайды.^[1][2]

Жерасты желдетуін іс жүзінде бағалау кезеңдері

1. Игеру кезеңдері мен пайдалану сценарийлерін анықтау. Қазіргі қазбаларды, жоспарланған дайындау жұмыстарын, өндіру учаскелерін, техниканың жұмыс кестесін, жару жұмыстарының циклдерін, жөндеу режимдерін және болашақ кеңеюді қарастырыңыз.

2. Қауіптер мен ауа қажеттілігінің өлшемшарттарын анықтау. Газ, DPM, шаң, жарылыс өнімдері, жылу, ылғал, өрт және технологиялық шығарындылар көздерін белгілеңіз. Қолданылатын ең аз ауа шығыны, жылдамдық, әсерді бағалау шектері және нысан талаптарын тексеріңіз.

3. Желдету желісін картаға түсіру. Кіріс-шығыс қазбаларын, тармақ қосылыстарын, реттегіштерді, жергілікті жүйелерді, тұйықтауларды, ауа ағып кететін жолдарды, желдеткіштер мен өлшеу нүктелерін тіркеңіз.

4. Қолданыстағы жүйені өлшеу. Белгілі пайдалану режимінде ауа шығынын, қысымды, ауа құрамын және жылулық жағдайды өлшеңіз. Жергілікті жүйеде тәсілге сай үрлеу құбырының шығу аузындағы немесе сору құбырының қабылдау аузындағы шығын тексеріледі.

5. Желі моделін құру немесе жаңарту. Өлшенген қысым мен ауа шығыны бойынша тармақ кедергісін бағалап, модельді осы деректермен сәйкестендіріңіз. Тек сызбаға немесе болжамды кедір-бұдырлыққа сүйенбеңіз.

6. Балама шешімдерді салыстыру. Қазбаларды жақсарту, ауаның ағып кетуін тоқтату, параллель жолдар, реттеу, өндіру кезектілігі, желдеткіш баптауы және кейінгі даму кезеңдерін бағалаңыз. Ауаның ағып кетуіне, кеңеюге және белгісіздікке алынған қордың негізі құжатталуы тиіс; түсіндірмесіз пайыздарды қоса беруге болмайды.

7. Бастапқы жұмыс ауқымын белгілеп, жабдықты салыстыру. Ең аз, қалыпты және ең жоғары ауа қажеттілігіне сәйкес шығын–қысым жұптарын, тығыздықты, орнату сұлбасын, басқаруды және ақау кезіндегі режимді анықтаңыз. Желдеткіш нұсқасы таңдалған соң оның қисығы мен орнату жағдайлары бойынша желіні қайта тексеріңіз.

8. Іске қосу-баптау және нәтижені растау. Орнатылған жүйені алаңдағы өлшеулермен, дабыл және басқару сынақтарымен тексеріңіз. Қажет болса зауыттық не нысандық қабылдау сынақтары орындалады. Әдіс, рұқсат етілетін ауытқу және стандарт нұсқасы жоба құжаттарында көрсетіледі. Қосымша ақпаратты шахталық желдеткіштерді өндіру және олардың сапасын бақылау туралы беттен қараңыз.

9. Қызмет көрсету және қайта бағалау. Желі елеулі өзгергеннен кейін жоспар мен модельді жаңартыңыз. Өлшеу нәтижелерінің уақыт бойынша өзгеруін салыстырып, реттеу құрылыстары мен құбырларды қарап, түсіндірілмеген ауытқулардың себептерін зерттеңіз.

Кеніш түріне қарай желдету басымдықтары

Жерасты көмір шахталары. Метан, көмір шаңы, өздігінен қызу мен жану, сондай-ақ тұтану көздері желдету жоспарына елеулі әсер етуі мүмкін. Ағындарды бөлу, газды бақылау, жабдықтың жарамдылығы, желдеткіш режимі және рециркуляцияны болдырмау нақты шахта талаптарына сай ұйымдастырылады.

Жерасты металл кеніштері. Дизель шығарындылары, жарылыс өнімдері, кремнезем немесе кен шаңы және тереңдіктегі жылу жиі маңызды болады. Ұзын көлбеу қазбалар мен шашыраңқы өндіру учаскелері желі кедергісін, техниканың жұмыс кестесін, жергілікті желдетуді және келесі деңгейжиектерді жоспарлауды ерекше қажет етеді.

Жерасты бейметалл кеніштері. Дизель шығарындылары, шаң және жарылыс өнімдері мұнда да маңызды. Үлкен қималы қазбаларда немесе камералар арасында тірек кентіректер қалдырылатын камера-діңгекті қазу жүйесінде ауаны учаскелерге дұрыс бөлу, қысқа жолмен өтуін болдырмау, техника жүктемесіне сай ауа беру және өндіру орны ауысқанда тармақ шығынын тексеру қажет.

Бұл — жалпы салыстыру. Соңғы желдету шешімін геология, қазу тәсілі, тереңдік, қолданылатын құқықтық талаптар және нақты қауіп бағасы анықтайды. Өндірілетін пайдалы қазбаның атауы жанғыш газ немесе өзге ерекше қауіп жоқ екенін дәлелдемейді.

Дереккөздердің қызметі де бөлек: кеніш пен көмір шахтасының қауіпсіздік қағидалары тиісті объектіге, санитариялық және гигиеналық құжаттар жұмыс ортасын бағалауға қолданылады. Университеттің зерттеу сипаттамасы немесе кәсіпорын хабарламасы осы талаптарды алмастырмайды. Бір кеніштің өлшеулері мен жабдық шешімдерін басқа нысанға тексерусіз көшіруге болмайды.^[1][2][3][4]

Желдету жүйесін бағалауға қажетті жоба деректері

Алдын ала бағалауды нақтылау үшін төмендегі қолжетімді мәліметтерді ұсыныңыз:

• деңгейжиектер, оқпандар, штольня ауыздары, көлбеу және өрлеме қазбалар, негізгі ауа жолдары көрсетілген қазіргі және болашақ жоспар;

• кіріс және шығыс ауа жолдарының орны мен жоспарланған ағын бағыттары;

• ауа жолдарының өлшемі, ұзындығы, күйі және негізгі тарылулары;

• қазіргі және болашақ ең аз, қалыпты және ең жоғары қажеттілік режимдеріне сәйкес ауа шығыны–қысым жұптары;

• негізгі бекеттер мен белсенді жұмыс орындарындағы өлшенген ауа шығыны, қысым, өлшеу нүктелері және сол кездегі режим;

• көлемдік шығынның нақты не салыстыруға қабылданған күйге қатыстылығы, қысымның статикалық не толық екені және қысым айырмасы салыстырылатын екі нүкте;

• есептерге, желдеткіш қисықтарына және қабылдау деректеріне қолданылған ауа тығыздығы немесе салыстыруға қабылданған күй;

• кеніш тереңдігі, теңіз деңгейінен биіктігі, температура, ылғалдылық және жерасты суының жағдайы;

• қазу тәсілі, дайындау кестесі және кеңею кезеңдері;

• дизель техникасының түрі, қуаты, саны, орналасуы және жұмыс кестесі;

• газ, шаң, DPM, жарылыс өнімдері, жылу және технологиялық шығарындыларға қатысты қауіптер;

• жергілікті желдету құбырының диаметрі, материалы, ұзындығы, бұрылыстары, ауаның ағып кетуі және кенжардың қажетті ауа шығыны;

• қолданыстағы желдеткіштердің зауыттық тақтайша деректері, қолжетімді қисықтары, айналу жиілігі не қалақша бұрышы, нақты жұмыс деректері, басқаруы және негізгі–резервтік сұлбасы;

• қолжетімді кернеу мен жиілік, іске қосу не айналу жиілігін реттеу тәсілі және қажетті басқару интерфейстері;

• есіктер, реттегіштер, бөгеттер, герметикалық тұйықтаулар, ауа ағып кететін жолдар және өзге желдету құрылыстары;

• бақылау нүктелері, дабыл шектері және өлшеулердің қолжетімді тарихы;

• қолданылатын қағидалар, кеніштің желдету жоспары және жобаның қабылдау талаптары.

Деректердің толық болмауы алғашқы техникалық талқылауға кедергі емес, бірақ ауа шығыны мен қысым жөніндегі ұсыныстың дәлдігін шектейді. Тармақтар бойынша өлшеу нәтижелері мен жаңартылған желдету жоспары тек қозғалтқыш қуаты немесе желдеткіш диаметрі туралы мәліметтерге қарағанда пайдалырақ.

Жерасты желдетуі туралы жиі қойылатын сұрақтар

Кеніштің желдету жүйесі мен шахталық желдеткіштің айырмасы қандай?

Жүйе кіріс-шығыс ауа жолдарын, қазбаларды, реттегіштерді, құбырларды, өлшеу-бақылауды, пайдалану тәртібін және желдеткіштерді біріктіреді. Желдеткіш осы желімен ауаны қозғайтын қысым айырмасын жасайды. Сондықтан алдымен жүйенің бастапқы қажеттілігі анықталып, кейін ол таңдалған жабдық пен орнату шарттарымен салыстырылады.

Басты және жергілікті желдетудің айырмасы қандай?

Басты желдету кеніштің негізгі кіріс және шығыс жолдары арқылы ауа өткізеді. Жергілікті желдету тұйық қазбалар мен жеткілікті өтпелі ағыны жоқ орындарға қызмет етеді. Ол таза ауаны негізгі желіден алады. Сору жүйесінде де құбырдан тыс жолмен таза ауаның кенжарға жетуі қамтамасыз етілуі керек. Желідегі қысымды қосымша арттыратын желдеткіштің қызметі бұдан бөлек.

Кенжардағы ауа шығыны желдеткіш арқылы өтетін ауа шығынынан неге аз болуы мүмкін?

Үрлеу жүйесінде ауаның ағып кетуі құбырдың соңына жететін шығынды азайтады. Сору жүйесінде қазба ауасы саңылаулар арқылы құбырға еніп, желдеткіш арқылы өтетін ауа шығыны кенжар маңынан сорылатын ауа шығынынан артық болуы мүмкін. Үйкеліс пен тарылу жұмыс нүктесін өзгертеді, бірақ герметикалығы сақталған құбырдағы ауаны өздігінен азайтпайды. Рециркуляция жалпы шығын азаймағанның өзінде таза ауа жеткізілуін нашарлатады. Өлшеу нүктелері мен тығыздық шарттары сәйкес болуы тиіс.

Айналу жиілігін арттыру ауа жетіспеуін әрдайым жоя ма?

Жоқ. Нақты себеп қазбаның тарылуы, реттеу құрылысының бүлінуі, ауаның ағып кетуі, қысқа жолмен өту, рециркуляция, теңгерімсіз таралу немесе жарамсыз құбыр болуы мүмкін. Желіні тексермей қысымды көтеру жұмыс орнына жететін ауа шығынын аз ғана арттырып, тұтынылатын қуат пен шуды көбейтуі ықтимал. Алдымен жетіспеудің негізгі себебі анықталады.

Жерасты желдету жүйесінің параметрлері қаншалықты жиі өлшенеді?

Жиілік қолданылатын қағидаға, кеніш түріне, қауіптерге, желдету жоспарына және өзгеріс қарқынына байланысты. Міндетті мерзімдерден бөлек, желі елеулі өзгергенде, күтпеген көрсеткіш шыққанда, желдеткіш не реттеу баптауы ауысқанда, жаңа қосылыс жасалғанда немесе қазба айтарлықтай ілгерілегенде қосымша тексеру қарастырылады. Басқа елдің не басқа типті кеніштің мерзімін автоматты қолдануға болмайды.

Терең кеніштің жылуын тек желдетумен басқаруға бола ма?

Кей жағдайда жеткілікті, бірақ жыныс, ыстық су және жабдықтан келетін жылу жүктемесі, сондай-ақ төмен түсетін ауаның сығылып жылынуы бар ағынмен қажетті жылулық жағдайды сақтауға мүмкіндік бермеуі мүмкін. Ылғалдылық адамның жылу беруіне де әсер етеді. Жергілікті салқындату, салқындатылған су, тоңазыту жабдығы, су әкетуді жақсарту немесе орталықтандырылған салқындату еңбек қауіпсіздігі шараларымен бірге қарастырылады.

Көмір шахтасы мен металл кенішіне бірдей желдету жоспары жарай ма?

Барлық кенішке ортақ бір жоспар жоқ. Көмір шахтасында метан, көмір шаңы, өздігінен қызу-жану және жабдыққа қойылатын қорғаныс талаптары шешуші болуы мүмкін. Металл және бейметалл кеніштерінде DPM, жарылыс өнімдері, кремнезем немесе кен шаңы, жылу және ұзын тарамдалған қазбалар маңызды болуы ықтимал. Әр жоба нақты қауіп пен қолданылатын талаптарға негізделеді.

Қорытынды

Тиімді жерасты желдетуі желдеткіштің үлкен жалпы шығынымен емес, әр белсенді жұмыс орнына қажетті ауа жетуімен бағаланады. Сенімді тәсіл — қажеттілікті анықтау, желіні өлшеп модельдеу, артық кедергі мен ауаның ағып кетуін азайту, бастапқы шығын–қысым ауқымын белгілеу, содан кейін жабдықты таңдау немесе реттеу. Таңдалған желдеткіш пен орнату шарттары бойынша желі қайта тексеріледі. Осылайша жүйені жобалау мен желдеткіш таңдау байланысады, бірақ бір міндетке айналмайды.