Подземное вентиляционное оборудование

Когда говорят про подземное вентиляционное оборудование, многие сразу представляют себе просто вентилятор, висящий в штреке. На деле же — это целая система, от воздухозабора до распределительных устройств, где каждый узел должен работать как часы. И главная ошибка — думать, что можно поставить любую ?дуйку? и забыть. Особенно в глубоких стволах или при разработке длинных лав. Тут уже не до импровизаций.

Из чего на самом деле состоит система

Если брать по-честному, то основа — это главные вентиляторные установки (ВГД, ВЦ, ВО). Но их одного мало. Возьмём, к примеру, вентиляторы местного проветривания (ВМП). Казалось бы, вещь простая. Но вот случай: ставили мы как-то на проходке один аппарат, не будучи марку, из серии ?подумали, что сойдёт?. Давление по паспорту вроде бы подходящее, но на деле — при протяжке воздуховода на 500 метров воздух ?выдыхался? уже на трёхстах. Лава стояла. Пришлось срочно менять на более мощный, с другим типом лопаток. Вывод: паспортные данные — это одно, а реальная характеристика сети — совсем другое. Нужно считать не только потери, но и возможные изменения сечения выработок.

А ещё есть вспомогательное оборудование, про которое часто забывают, пока не прижмёт. Это депрессиометры, например. Без них как слепой — не поймёшь, где в сети ?пробка?. Или противопожарные клапаны. Видел объекты, где их ставили ?для галочки?, не рассчитывая на реальное тепловое воздействие. Страшно представить, что будет при реальном возгорании. Материалы имеют значение: стальной воздуховод или стеклопластиковый? Последний, кстати, легче и не ржавеет, но его крепёж требует особого подхода, иначе в местах соединений будут свищи.

И нельзя забывать про автоматику. Современные системы управления позволяют дистанционно регулировать производительность вентиляторов в зависимости от концентрации метана или запылённости. Но здесь тоже подводные камни. Датчики нужно регулярно калибровать, иначе их показания начинают врать. А ?умная? система на враньё датчиков может среагировать полным отключением вентиляции в рабочей зоне. Был прецедент — из-за пыли, налипшей на оптический сенсор, система решила, что метан зашкаливает, и отрубила главный вентилятор. К счастью, обошлось. С тех пор настаиваю на дублирующих системах контроля ручного режима.

Монтаж и ?подводные камни? на практике

Теория теорией, но все главные проблемы всплывают при монтаже. Вот, например, фундамент под главный вентилятор. Кажется, залил бетон по проекту — и всё. Но если грунт подвижный, или рядом ведётся бурение, через полгода может появиться перекос. Видел, как из-за этого на валу появилась вибрация, которая за месяц ?съела? подшипники. Пришлось останавливать проветривание всей крыла шахты на двое суток для переустановки. Теперь всегда советую делать геодезический контроль точки установки до и после монтажа.

Ещё один момент — стыковка воздуховодов. Резиновые уплотнители со временем дубеют, особенно в холодных выработках. А если использовать герметик, то потом при демонтаже мучаешься. Нашли для себя компромисс — фланцевые соединения с паронитовыми прокладками и дополнительной обтяжкой хомутами через каждые 10 метров. Да, дороже, но утечки меньше. Кстати, об утечках. Их поиск — это отдельное искусство. Иногда свист слышно, а иногда утечка тихая, но на сотнях метров теряется до 30% воздуха. Помогает анемометр и метод последовательного исключения участков.

Электропроводка для вентиляционного оборудования — тема для отдельного разговора. Кабель должен быть не просто в броне, а с защитой от механических повреждений, особенно в проходческих забоях. И сечение нужно брать с запасом, учитывая пусковые токи. Однажды сэкономили на кабеле, поставили ?впритык? по расчёту. В результате при частых пусках ВМП кабель грелся, изоляция начала плавиться. Хорошо, что заметили вовремя. Теперь закладываем запас минимум 25%.

Опыт с поставщиками и конкретные аппараты

Рынок сейчас насыщен, но качество разное. Работали мы и с европейским оборудованием, и с отечественным. У каждого свои плюсы. Отечественные вентиляторы, те же ВЦ-12 или ВОД-30, часто проще в ремонте ?в полевых условиях? — запчасти более доступны. Но по энергоэффективности в последние годы сильно вырвались вперёд китайские производители. Они научились делать довольно надёжные агрегаты с хорошим КПД.

Вот, к примеру, недавно столкнулся с продукцией компании ООО города Датун Чжунтуоао Электромеханическое Оборудование. Сначала отнёсся скептически, но изучив их каталог на сайте https://www.china-dtszta.ru, обратил внимание на конструктивные решения. У них, судя по описанию, серьёзный производственный комплекс — более 5000 кв. м. площадей под цеха сборки и механической обработки. Это важно, потому что означает контроль над процессом изготовления ключевых узлов, а не просто сборку из готовых компонентов.

Что конкретно привлекло? В линейке их шахтных вентиляторов есть модели с регулируемым углом установки лопаток рабочего колеса прямо в процессе эксплуатации. Это даёт гибкость под изменяющиеся горно-геологические условия без замены самого вентилятора. Плюс, судя по техническим данным, они активно используют антикоррозионные покрытия для работы во влажных условиях. Для нас это актуально. Сам я их оборудование в работе не видел, но коллеги с одного разреза пробовали — пока нареканий нет, работают уже около года. Их завод расположен в промышленном парке новых материалов в провинции Шаньси, что, наверное, объясняет их интерес к современным материалам для изготовления.

Обслуживание — где кроется реальная стоимость

Многие при закупке смотрят только на ценник оборудования. А потом оказывается, что его обслуживание влетает в копеечку. Самый затратный пункт — замена подшипниковых узлов на главных вентиляторах. Если конструкция не продумана, то для замены нужно демонтировать половину агрегата, а это простой. Сейчас ищем модели с выносными или быстросьёмными узлами. Это экономит часы, а в шахте часы — это деньги и безопасность.

Смазка. Казалось бы, мелочь. Но неправильно подобранная смазка для высокооборотных вентиляторов местного проветривания приводит к перегреву и заклиниванию. Составили для себя таблицу: тип подшипника, скорость, температурный режим выработки — и соответствующая марка смазки. Висит теперь в диспетчерской у механиков.

Чистка. Лопатки вентиляторов, особенно на всасывании, со временем обрастают слоем пыли и влажной грязи. Это не только нарушает балансировку, но и снижает производительность на 15-20%. Раньше чистили вручную, во время плановых остановок. Сейчас пробуем установить систему автоматической продувки сжатым воздухом по таймеру. Пока эксперимент, но на одном вентиляторе уже виден эффект — перепад давления стабилизировался.

Мысли вслух о будущем проветривания

Куда всё движется? Тренд — это цифровизация и предиктивная аналитика. Скоро датчики будут не только показывать текущее состояние, но и предсказывать, когда, например, начнёт изнашиваться конкретный подшипник, анализируя спектр вибраций. Это позволит перейти от планово-предупредительного ремонта к ремонту по фактическому состоянию. Звучит заманчиво, но для этого нужна единая цифровая среда на всей шахте, а это пока дорогое удовольствие.

Другой вектор — энергосбережение. Вентиляция — один из главных потребителей энергии в шахте. Уже появляются системы рекуперации энергии, когда при торможении или регулировании потока кинетическая энергия воздуха преобразуется обратно в электрическую. Пока это единичные проекты, но за ними будущее.

И последнее. Как бы ни совершенствовалось подземное вентиляционное оборудование, самый важный элемент системы — это человек, обслуживающий её. Его опыт, внимание к мелочам (тому же стуку или изменению тона гула) и ответственность. Ни одна автоматика не заменит вовремя замеченную трещину на фланце или каплю масла под корпусом. Поэтому все наши навороты должны не заменять людей, а помогать им принимать более точные решения. Всё остальное — просто железо и провода.