Tlen jest gazem bezbarwnym, bez smaku i zapachu o gęstości w normalnych warunkach 1,43 kg/m³. Jest on konieczny w procesie oddychania, a również niezbędny do podtrzymywania palenia i wszelkich procesów utleniania. Proces oddychania polega na pobieraniu powietrza do płuc, gdzie przepływająca krew pobiera część tlenu, który zostaje zużyty do spalania węgla. Powstaje dwutlenek węgla, który zostaje z płuc wydalony na zewnątrz.

Powietrze wydychane zawiera około 78% azotu, 17% tlenu i 4% dwutlenku węgla. Powietrze takie nie nadaje się do oddychania i przebywanie w nim zagraża zdrowiu. Zużycie tlenu przez człowieka zależy od wysiłku, jaki on pokonuje. W spoczynku wynosi ono 0,25 litra/min, a przy wielkim wysiłku nawet do 3,5 litra/min. Zmniejszenie tlenu w powietrzu kopalnianym wywiera ujemny wpływ na organizm ludzki. Przy 17% tlenu oddech staje się ciężki i występuje przyspieszone bicie serca, przy 15% występuje brak zdolności do większego wysiłku, przy 10% następuje utrata przytomności. Przepisy bezpieczeństwa nakazują, aby zawartość tlenu w powietrzu kopalnianym nie była mniejsza od 19%.

Azot N₂ jest to gaz bez woni, barwy i smaku, nie pali się i palenia nie podtrzymuje; jest czynnikiem opóźniającym utlenianie i palenie ciał oraz oddychanie. Przy braku tlenu azot działa dusząco. Zawartość azotu w powietrzu kopalnianym zmienia się wskutek zmiany zawartości innych gazów, np. spadku zawartości tlenu lub wzrostu zawartości innych gazów.

Metan CH₄ jest gazem bez barwy, smaku i zapachu, lżejszym od powietrza, co powoduje, że gromadzi się on najczęściej pod stropem wyrobisk. Dla organizmu ludzkiego jest gazem obojętnym, jednakże w powietrzu o dużej jego zawartości, przy równoczesnym braku tlenu, działa dusząco. Jest gazem palnym i wybuchowym. Jego zdolność do wybuchów zawiera się w granicach od 5 do 15% zawartości w powietrzu, przy czym wybuch jest najsilniejszy przy 9%. Powyżej 15% CH₄ pali się.

Pomiar zawartości metanu jest przeprowadzany za pomocą metanomierzy przenośnych i stacjonarnych.

Dwutlenek węgla CO₂ jest gazem bezbarwnym i bez zapachu, o smaku lekko kwaśnym, gęstości większej od powietrza, wskutek czego gromadzi się przy spągu nieprzewietrzanych wyrobisk i w dole pochylni. Dwutlenek węgla jest gazem duszącym oraz działa drażniąco na błony śluzowe i skórę. Powstaje podczas pełnego spalania, oddychania, wykonywania robót strzelniczych. Źródłem ciągłego wypływu dwutlenku węgla są stare zroby.

Zawartość CO₂ w powietrzu do 2% powoduje nieznaczne zwiększenie głębokości i częstotliwości oddechu. Duszność i osłabienie ogarnia człowieka przy zawartości 5%, przy 10% może nastąpić utrata przytomności, a powyżej - śmierć.

Określenie zawartości dwutlenku węgla możemy określić za pomocą metanomierza interferencyjnego lub wykrywacza harmonijkowego.

Tlenek węgla CO jest gazem palnym, wybuchowym (granice wybuchowości w powietrzu od 12,5% do 75%), bardzo silnie trującym, bez barwy i zapachu. Powstaje podczas niecałkowitego spalania węgla przy utrudnionym dostępie powietrza, np. wskutek podziemnego pożaru, wybuchu metanu w obecności pyłu węglowego oraz robót strzelniczych. Tlenek węgla jest nieco lżejszy od powietrza. Zważywszy silne własności trujące tego gazu jest on groźny dla człowieka. Wdychanie tlenku węgla powoduje niszczenie czerwonych ciałek krwi w płucach. Zatrucia tlenkiem węgla pozostawiają długotrwałe ślady w organizmie ludzkim.

Określenie zawartości tlenku węgla odbywa się za pomocą wykrywacza harmonijkowego.

Dla ochrony pracowników zatrudnionych pod ziemią przed zagrożeniem spowodowanym obecnością tlenku węgla należy przewidzieć możliwość szybkiego ich wydostania się ze strefy niebezpiecznej do prądu świeżego powietrza. Ponadto wszyscy pracownicy dołowi są zaopatrzeni w środki ochrony dróg oddechowych przed CO.

Tlenek i dwutlenek azotu (NO i NO₂ są gazami silnie trującymi, bardzo silnie drażniącymi błony śluzowe oczu, nosa i ust, a przy głębokim wdechu — parzącymi płuca. Powstają w kopalni podczas wykonywania robót strzelniczych.

Dwutlenek siarki S0₂ jest gazem niepalnym, bezbarwnym, o bardzo silnym i ostrym zapachu oraz smaku. Drażni błony śluzowe oczu i dróg oddechowych, a przechodząc w kwas siarkowy powoduje niszczenie tkanek. Gęstość dwutlenku siarki jest znacznie większa od powietrza.

Źródłem S0₂ w powietrzu kopalnianym są: roboty strzelnicze MW, skały o dużej zawartości pirytu.

Siarkowodór H₂S jest gazem bezbarwnym, trującym, o słodkawym smaku i nieprzyjemnym zapachu zgniłych jaj. Jego gęstość jest nieznacznie większa od powietrza. Siarkowodór odznacza się dużą rozpuszczalnością w wodzie. Jest palny i wybuchowy w granicach od 4,3% do 45,5%.

Źródłami siarkowodoru w powietrzu kopalnianym są: gnijące substancje organiczne, rozkład pirytu, gipsu, pożary kopalniane. Pomiaru zawartości H₂S można dokonywać wykrywaczem harmonijkowym z odpowiednią rurką wskaźnikową.

2. Gazy szkodliwe występujące w kopalniach węgla

W czynnych wyrobiskach górniczych zawartość gazów szkodliwych w powietrzu kopalnianym nie może przekraczać wielkości dopuszczonych przepisami bezpieczeństwa.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGI z dnia 23 listopada 2016r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych określa dopuszczalne zawartości gazów szkodliwych (tabela 1).

Tabela1

Rodzaj gazu	Zawartość gazu objętościowo %
Dwutlenek węgla	1,0
Tlenek węgla	0,0026
Tlenki azotu	0,00026
Dwutlenek siarki	0,000075
Siarkowodór	0,0007

W razie stwierdzenia większej ich zawartości w wyrobisku górniczym należy niezwłocznie wycofać ludzi do prądu powietrza świeżego, a dojścia do zagrożonego wyrobiska zagrodzić. W miejscach takich mogą być wykonywane tylko prace w zakresie ratownictwa górniczego i przeciwpożarowe.

Największe ilości szkodliwych gazów znajdują się w otamowanych i nieprzewietrzanych starych zrobach lub w tych rejonach złoża, których otamowanie nastąpiło wskutek pożaru, czyli w tzw. polach pożarowych.

W czasie zniżki barometrycznej ciśnienie gazów w przestrzeni otamowanej jest chwilowo wyższe niż przed tamami. Następuje wtedy wypływ gazów z otamowanej przestrzeni do czynnych wyrobisk przez nieszczelności tam i szczeliny calizny węglowej aż do czasu wyrównania się ciśnienia po obu stronach tam. W czasie zwyżki barometrycznej sytuacja jest odwrotna i powietrze wpływa do przestrzeni otamowanej.

Kontrolę składu powietrza kopalnianego wykonuje się ją za pomocą:

▬ analizy chemicznej przeprowadzanej w laboratorium. Próbki powietrza kopalnianego pobiera się do pipet szklanych, następnie bada się je w laboratorium na powierzchni,

▬ przyrządów do wykrywania i pomiaru gazów bezpośrednio pod ziemią.

III. Czynniki wpływające na przewietrzanie

Zasadniczy wpływ na przewietrzanie oraz komfort pracy mają ciśnienie powietrza, jego temperatura, wilgotność, ilość oraz prędkość przepływu powietrza. Czynniki te decydują o warunkach pracy, wpływają na samopoczucie człowieka i wydajność jego pracy.

1. Ciśnienie powietrza

Aby w kopalni mogła odbywać się ciągła wymiana powietrza zużytego na świeże, konieczny jest nieustanny jego przepływ przez wyrobiska. Ruch taki wywołuje różnica ciśnień, którą nazywamy depresją. System wyrobisk kopalnianych można rozpatrywać, jako rozgałęziony przewód. Stawia on strumieniowi powietrza pewien opór, który musi być pokonany. Pokonuje go depresja całkowita, która istnieje między szybem wdechowym i wydechowym.

Na depresję całkowitą składają się depresja naturalna i sztuczna.

Depresja naturalna powodowana jest głównie czynnikami termicznymi oraz zmianami składu powietrza, spadającą w szybach wodą itp. Depresja naturalna powoduje, że nagrzane powietrze płynie (zawsze) w kierunku wznoszącym się (tzn. ku górze). Dlatego układ z wentylatorem ssącym zainstalowanym w szybie wydechowym jest najbardziej optymalny.

Uproszczoną zasadę działania depresji naturalnej przedstawiono na rysunku 1. Przedstawiony na nim model kopalni złożony jest z sztolni i szybu wentylacyjnego.

Depresja sztuczna wywołana w sposób mechaniczny — wentylatorami. W kopalniach dąży się aby depresja naturalna i sztuczna sumowały się, (tzn. by kierunki ich były zgodne).

Rys. 1.Zasada działania wentylacji naturalnej z podanymi przykładowymi temperaturami.

a) obieg zimowy

b) obieg letni

1. Opory przepływu powietrza

Depresja całkowita, by wywołać ruch powietrza w kopalni musi pokonać opory R wyrobisk, na które składają się:

· opór tarcia powietrza o ściany wyrobisk,

· opór nagłego rozszerzenia lub zwężenia wyrobisk,

· opór wskutek zmian kierunku wyrobisk,

· inne opory, np. stawiane przez ciała znajdujące się na drodze strumienia powietrza.

Powyższe opory występują na całej drodze przepływu powietrza od zrębu szybu wdechowego do wentylatora, a więc im droga ta będzie dłuższa tym opory będą większe.

2. Temperatura powietrza

Temperatura powietrza w kopalni zależy od temperatury dostarczanego powietrza, jego ciśnienia, temperatury skał, intensywności przewietrzania, głębokości na którą powietrze jest sprowadzane szybem, reakcji chemicznych zachodzących w skałach lub wyrobiskach górniczych oraz innych czynników wywoływanych pracą ludzi i maszyn oraz robotami strzałowymi.

W kopalniach węgla, w których prace są prowadzone na znacznej głębokości zachodzi konieczność obniżenia temperatury powietrza, zwłaszcza w przodkach górniczych. Dokonuje się tego przez zwiększanie ilości i prędkości przepływu powietrza, stosowanie specjalnych urządzeń chłodniczych lub izolacji cieplnej głównych dróg wentylacyjnych, użycie powietrza sprężonego, lodu i in. Powyższe zagadnienie zostanie omówione szerzej w zagrożeniu klimatycznym

3. Wilgotność powietrza

Wilgotność powietrza zależy od ilości pary wodnej w nim zawartej. Wyrażamy ją za pomocą:

· wilgotności bezwzględnej F w [kg/m³] (tj. stosunku ilości pary wodnej w kg do objętości powietrza wilgotnego w m³)

· wilgotności względnej φ w [%] (tj. stosunku ilości pary wodnej znajdującej się w powietrzu, do ilości pary wodnej, która to powietrze nasyca).

Pomiaru wilgotności dokonujemy za pomocą higrometrów lub psychrometrów. Higrometr określa wilgotność na podstawie wydłużenia np. włosa ludzkiego pod wpływem wilgoci, zaś psychrometr określa zawartość wilgoci na podstawie pomiaru temperatury powietrza termometrem suchym i wilgotnym.

W górnictwie najważniejsza jest wilgotność względna, gdyż ona decyduje o chłodzącym działaniu powietrza na organizm ludzki.

4. Prędkość przepływu

Prędkość przepływu powietrza zależy od tarcia cząstek powietrza o ściany wyrobiska, o obudowę i jego wyposażenie. W środku wyrobiska prędkość przepływu powietrza jest największa.

Średnią prędkość przepływu powietrza mierzymy za pomocą anemometrów. Przepisy określają dopuszczalne jego wartości, które wynoszą w ścianach i zabierkach do 5 m/s, w wyrobiskach korytarzowych — do 8 m/s, w szybach i szybikach podczas jazdy ludzi do 12 m/s. Dopuszczalne jest zwiększenie prędkości prądu powietrza do 10 m/s w wyrobiskach korytarzowych, w których nie odbywa się regularny ruch ludzi.

Minimalna prędkość prądu powietrza w polach metanowych z wyjątkiem komór, wynosi 0,3 m/s. Natomiast w wyrobiskach z trakcją elektryczną przewodową w polach metanowych wynosi nie mniej niż 1 m/s.

Prędkość przepływającego powietrza w wyrobisku przewietrzanym za pomocą lutniociągu wynosi nie mniej niż:

- 0,15 m/s — w polach niemetanowych lub w polach metanowych I kategorii zawożenia metanowego;

- 0,30 m/s — w polach metanowych II—IV kategorii zawożenia metanowego.

5. Ilość powietrza

Ilość powietrza przepływającą przez dane wyrobisko górnicze określa się, mierząc jego średnią prędkość i powierzchnię przekroju poprzecznego wyrobiska.

Ilość powietrza oblicza się ze wzoru

Q = S ^x v [m³/s] gdzie

S— powierzchnia przekroju poprzecznego wyrobiska, m²,

v— średnia prędkość powietrza, m/s

Przepisy bezpieczeństwa nakazują, aby całkowita ilość powietrza doprowadzonego do wszystkich wyrobisk podziemnych zakładu górniczego zapewniała utrzymanie wymaganego składu powietrza oraz jego temperatury. Uwzględniając zadania, jakie ma spełniać przewietrzanie kopalni, ilość powietrza, którą należy doprowadzić do kopalni lub do jej części, ustala się na podstawie:

▬ liczby zatrudnionych,

▬ rozrzedzenia gazów szkodliwych,

▬ utrzymania właściwych warunków klimatycznych.

Ilość powietrza doprowadzana do kopalni w przeliczeniu na jednostkę najliczniej obłożonej zmiany nie powinna być mniejsza od 6 m³/min w przeliczeniu na jednego zatrudnionego.

IV. Technika przewietrzania

1. Schematy przewietrzania

Kopalniana sieć wentylacyjna jest udokumentowana na mapach i schematach wentylacyjnych. Na mapach tych zaznacza się strzałkami kierunki prądów powietrza świeżego (kolorem czerwonym) i zużytego (niebieskim) oraz znakami umownymi wszelkie urządzenia wentylacyjne, a więc wentylatory główne, pomocnicze, tamy, mosty wentylacyjne, stacje pomiaru powietrza i inne (patrz załącznik). Mapy wentylacyjne muszą być systematycznie aktualizowane,

Dla lepszej orientacji w sposobie rozprowadzenia powietrza w kopalni sporządza się schematy przewietrzania, a mianowicie przestrzenne, kanoniczne i ilościowe (rys. 2 i 3).

Schematy przewietrzania
a – przestrzenny, b – kanoniczny, c - ilościowy

Rys. 2. Schematy przewietrzania

a – przestrzenny, b – kanoniczny, c - ilościowy

Schemat przestrzenny (rys. 2.a). Jest to rysunek stereograficzny, przedstawiający sieć wyrobisk podziemnych z zaznaczeniem kierunków przepływających w nich prądów powietrza.

Schemat kanoniczny (rys. 2.b). Jest uproszczeniem schematu przestrzennego przewietrzania kopalni. Oznacza się na nim punkty węzłowe, w których prądy powietrza rozdzielają się i łączą, a drogi powietrza pomiędzy tymi punktami wykreśla się jako łuki kół, bez uwzględnienia ich rzeczywistej długości i przebiegu. Schemat ten ułatwia analizę przewietrzania oraz wszelkie obliczenia wentylacyjne.

Schemat ilościowego rozdziału powietrza (rys. 2.c). Obrazuje w sposób rysunkowy procentowy pobór świeżego powietrza. Kropeczki oznaczają powietrze zużyte.

Schematy sieci wentylacyjnej kopalni
a) przestrzenny b) kanoniczny

Rys. 3. Schematy sieci wentylacyjnej kopalni

a) przestrzenny b) kanoniczny

2. Ogólne zasady przewietrzania

Przepływ powietrza w wyrobiskach górniczych uzyskuje się za pomocą wentylatorów, które zabudowane są na powierzchni w pobliżu szybu. Wentylator zasysający w sposób ciągły powietrze z szybu, powoduje przepływ powietrza w wyrobiskach górniczych. Taki rodzaj wentylacji nazywamy wentylacją ssącą. Szyby, przy których zabudowane są wentylatory nazywane są wydechowymi (wentylacyjnymi), a szyby, którymi powietrze wpływa do kopalni, nazywane są wdechowymi. Świeże powietrze sprowadzane jest szybami wdechowymi na najniższy poziom, a następnie płynie przez wyrobiska górnicze z dołu do góry czyli prądami wznoszącymi. Prądy powietrza płynące z góry na dół nazywają się prądami schodzącymi lub prądami sprowadzanymi na upad.

Przepisy zezwalają przewietrzanie prądami sprowadzanymi na upad w wyjątkowych przypadkach to jest, gdy średni upad wyrobiska lub bocznicy wentylacyjnej wynosi:

1) mniej niż 5⁰;

2) nie mniej niż 5⁰ i nie więcej niż 10⁰ — w przypadku gdy prędkość przepływu powietrza jest większa niż 0,5 m/s;

3) więcej niż 10⁰ — na zasadach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

Prąd powietrza wpływającego do kopalni szybami wdechowymi nazywa się całkowitym prądem powietrza świeżego, który rozdziela się na prądy powietrza świeżego płynące do poszczególnych partii, nazwane prądami grupowymi.

W dalszym ciągu prądy grupowe dzielą się na prądy rejonowe, przewietrzające poszczególne rejony wentylacyjne. Prądy powietrza po przewietrzeniu rejonów wentylacyjnych łączą się w grupowe prądy powietrza zużytego, które w rejonie szybu wydechowego łączą się w całkowity prąd powietrza zużytego, wypływający z kopalni szybem.

Poszczególne wyrobiska, którymi płynie powietrze, nazywa się bocznicami, a skrzyżowania wyrobisk — węzłami. Bocznice określa się numeracją kolejnych węzłów (np. bocznica 1 – 2, 2 – 3 lub 3 – 4 itd. rys. 2.a), a węzły cyfrą (np. 3, 4, 5 itd. rys. 2.a).

W zależności od wzajemnego połączenia prądów powietrza dzieli się je na niezależne i zależne.

Prąd powietrza niezależny jest to prąd, który odgałęzia się od prądu wlotowego powietrza świeżego i po przewietrzeniu kompleksu wyrobisk dołącza do prądu wylotowego powietrza zużytego, nie mając żadnych połączeń wentylacyjnych czynnych z wyrobiskami nieprzewietrzanymi tym prądem. Prąd niezależny może rozgałęziać się tylko wewnątrz rejonu wentylacyjnego, który jest przewietrzany tym prądem. Rejon wentylacyjny przewietrzany prądem niezależnym nazywany jest rejonem niezależnym.

Prąd zależny powietrza jest to prąd, łączący ze sobą wyrobiska, którymi płyną dwa różne prądy powietrza świeżego lub zużytego, lub przewietrzający rejony wentylacyjne mające połączenia „z innymi rejonami. Połączenia te mogą spowodować wpływ jednego rejonu na drugi pod względem kierunku przepływu powietrza i jego wydatków. Rejony przewietrzane prądem zależnym nazywane są rejonami zależnymi.

Wszystkie wyrobiska stanowiące drogi przepływu powietrza nazywa się siecią wentylacyjną.

Przewietrzanie wyrobisk górniczych prądami powietrza płynącymi dzięki pracy wentylatora głównego nazywa się wentylacją główną lub opływową. Wentylacją główną mogą być przewietrzane wyrobiska mające połączenie z innymi wyrobiskami z obu końców, czyli wyrobiska „przelotowe”. Wyrobiska tzw. ślepe, będące w trakcie drążenia, przewietrzane są za pomocą wentylacji odrębnej.

3. Zasady rozprowadzania powietrza w kopalni

Rozprowadzenie powietrza w kopalni powinno zapewniać:

▬ przepływ powietrza we wszystkich czynnych wyrobiskach górniczych,

▬ stabilność prądów powietrza, co do ich kierunku i objętości strumienia,

▬ łatwą lokalizację ewentualnych wypływów gazów, pożarów, wybuchów, aby ich skutki miały w kopalni zasięg jak najbardziej ograniczony,

▬ doprowadzenie do przodków możliwie największej ilości powietrza i uniknięcie jego ucieczek.

W związku z tym należy:

▬ wyrobiska podziemne kopalni przewietrzać jak największą ilością niezależnych prądów powietrza; prądami niezależnymi należy przewietrzać wyrobiska wybierkowe lub ich zespoły, komory materiałów wybuchowych, komory pomp, rozdzielnie główne, a także składy smarów i materiałów łatwo palnych;

▬ powietrze świeże doprowadzać najkrótszą drogą do każdego poziomu, skąd prądami wznoszącymi powinno płynąć do szybu wydechowego; wtedy bowiem depresja naturalna współpracuje z depresją wytworzoną przez wentylator, co gwarantuje stabilność kierunków przepływu powietrza; powietrza świeże i zużyte można prowadzić na upad tylko w wyjątkowych przypadkach;

▬ wyrobiska, którymi doprowadza się lub odprowadza powietrze utrzymać w odpowiednim przekroju w świetle obudowy; powinny być one odpowiednio szerokie, wysokie i nie zastawione zbędnymi materiałami lub urządzeniami stwarzającymi dodatkowe opory na drodze przepływu powietrza; powinny być izolowane od starych zrobów oraz zbędnych nie przewietrzanych wyrobisk; poszczególne rejony wentylacyjne powinny być od siebie izolowane.

V. Wentylatory główne

Wentylatory są to maszyny gdzie silnik elektryczny napędza wirnik wentylatora, który z jednej strony wytwarza podciśnienie i zasyła powietrze z kopalni, a z drugiej wydmuchuje to powietrze do atmosfery zewnętrznej.

1. Rodzaje wentylatorów

Rozróżnia się dwa typy wentylatorów: promieniowe (odśrodkowe) i osiowe.

Wentylatory promieniowe (rys. 4) składają się z obudowy 1 w której obraca się koło robocze 2 wyposażone w łopatki 3 odpowiednio ukształtowane. Obudowa wentylatora w osi koła roboczego ma otwór wlotowy 4, a na wprost łopatek wirnika, z boku — wylot, czyli dyfuzor 5.

Budynek wentylatora z zabudowanym wentylatorem promieniowym.

Rys.4. Budynek wentylatora z zabudowanym wentylatorem promieniowym

Podczas pracy wentylatora promieniowego cząsteczki powietrza, zasysane otworem wlotowym do środka koła roboczego, dostają się do przestrzeni międzyłopatkowej i wskutek siły odśrodkowej, wywołanej obrotem tego koła, zostają wyrzucone do dyfuzora i na zewnątrz. Na ich miejsce wchodzi powietrze przez otwór ssący. Uzyskuje się to przez zniżkę ciśnienia i działanie ssące wewnątrz kola roboczego, a zwyżkę ciśnienia na jego obwodzie.

Wentylatory osiowe składają się z obudowy o kształcie cylindrycznym, w której znajduje się koło robocze osadzone w osi obudowy. Koło robocze składa się z nasady i przymocowanych do niej łopatek ustawionych pod pewnym kątem. Koło to jest podobne do śmigła samolotu. Podczas pracy wentylatora osiowego cząsteczki powietrza porywane są przez łopatki wirnika (śmigło) od strony dopływu powietrza i przerzucane są na drugą stronę.

Praca wentylatora określona jest następującymi parametrami:

▬ wydajnością wentylatora,

▬ spiętrzeniem wentylatora,

▬ mocą pobieraną przez silnik wentylatora,

▬ sprawnością zespołu wentylator - silnik.

Wydajność wentylatora (V) jest to ilość powietrza, jaką może przetłoczyć wentylator w zależności od oporów przepływu powietrza sieci przewietrzania. Wydajność wentylatora, jest to więc ilość (wydatek) powietrza dopływającego kanałem głównym do wentylatora, czyli ilość powietrza wypływającego z dołu szybem wydechowym powiększona o straty zewnętrzne (wszelkie nieszczelności w miejscu połączenia wentylatora z szybem np. zasuwy).

Spiętrzenie wentylatora (Δp) jest to różnica ciśnień, jaką musi wytworzyć wentylator przed i za kołem roboczym (wirnikiem) w wyniku jego obrotu, aby pokonać opory ruchu przepływu określonej ilości powietrza przez sieć przewietrzania danej kopalni. Spiętrzenia wentylatorów dochodzą do 8000 Pa.

Moc wentylatora (N) jest to moc pobierana przez silnik wentylatora, aby wytworzyć określone spiętrzenie i uzyskać odpowiadającą mu wydajność wentylatora.

Sprawność wentylatora (η) jest stosunkiem pracy użytecznej, wykonanej dla uzyskania przepływu powietrza, do pracy zużytej przez silnik wentylatora. Sprawność urządzenia wentylacyjnego jest jednym z czynników decydujących o ekonomicznej pracy wentylatora.

2. Charakterystyka wentylatora

Omówione powyżej parametry wentylatora przedstawić można graficznie za pomocą wykresu nazwanego charakterystyką wentylatora. Charakterystyka wentylatora jest to zespół trzech krzywych (rys.5), przedstawiających wzajemną zależność między:

▬ spiętrzeniem i wydajnością wentylatora -1,

▬ mocą i wydajnością wentylatora -2,

▬ sprawnością i wydajnością wentylatora -3.

Zależność ta podana jest przy stałej liczbie obrotów wirnika.

Najważniejsza jest krzywa spiętrzenia 1 przedstawiająca, jak zmienia się wydajność wentylatora w zależności od jego spiętrzenia, które jest potrzebne do pokonania oporów przepływu powietrza. Z kształtu tej krzywej widać, że im mniejsze jest spiętrzenie (czyli maleją opory) tym większa wydajność wentylatora.

Charakterystyka wentylatora
czek.eu

Rys. 5. Charakterystyka wentylatora

Krzywe mocy 2 i sprawności 3 pozwalają określić, jaka będzie pobierana moc przez silnik wentylatora oraz jaka będzie sprawność urządzenia w konkretnym przypadku.

3. Punkt pracy wentylatora

Parametry pracy wentylatora (tzn. spiętrzenia, wydatku, mocy i sprawności) zależą od parametrów danej sieci wentylacyjnej (tzn. oporu R , ilością powietrza V i spadku naporu Δw). Zależność pomiędzy ilością powietrza, a spadkiem naporu przy stałym oporze sieci wentylacyjnej przedstawia charakterystyka sieci (rys.6). Charakterystyka ta jest krzywą określającą współzależność między Δw i V dla danej sieci o oporze R.

Wykres charakterystyki sieci
czek.eu

Rys. 6. Wykres charakterystyki sieci

Dla określenia parametrów pracy wentylatora w konkretnej sieci przewietrzania, należy na charakterystykę tego wentylatora nanieść charakterystykę tej sieci (rys.7).

Punkt przecięcia się charakterystyki sieci z charakterystyką wentylatora jest nazwany punktem pracy P tego wentylatora w danej sieci i wskazuje, jakie spiętrzenie będzie wytwarzał ten wentylator i jaka będzie wydajność tego wentylatora.

Punkt pracy wentylatora
czek.eu

Rys.7 . Punkt pracy wentylatora

Stabilność pracy wentylatora jest to stałe położenie punktu pracy, czyli utrzymanie przez pracujący wentylator stałej wydajności i stałego spiętrzenia.

Stabilną pracę wentylatora uzyskuje się wówczas, gdy punkt pracy P leży między punktami P_g i P_d leżącymi na krzywej spiętrzenia (rys.7). Punkt P_g znajdujący się na wysokości równej 0,9 spiętrzenia maksymalnego (Δp_max). Dolną granicę położenia punktu pracy P_d podaje wytwórca, w dokumentacji danego wentylatora.

Gdy punkt pracy P znajduje się powyżej punktu P_g, to wówczas praca wentylatora jest niestabilna.

Niestabilność charakteryzuje się:

▬ drganiami i wibracją wentylatora, mogącą doprowadzić do zniszczenia wirnika,

▬ silną pulsacją wydajności i spiętrzenia wentylatora w dość dużych granicach.

Dobór wentylatora do sieci przewietrzania zapewnia bezpieczną i ekonomiczną pracę wentylatora w danej sieci.

4. Urządzenia towarzyszące

Przepisy bezpieczeństwa górniczego oraz techniczne warunki pracy każdego wentylatora wymagają odpowiedniego zabudowania silnika i wentylatora oraz jego połączenia z szybem wydechowym.

Do urządzeń towarzyszących (rys. 8) zalicza się:

▬ główny kanał wentylacyjny (kanał wentylatora głównego),

▬ zasuwę główną,

▬ urządzenia do rewersji wentylacji,

▬ zamknięcie zrębu szybu wydechowego.

Urządzenia głównego przewietrzania na powierzchni.
czek.eu

Rys.8. Urządzenia głównego przewietrzania na powierzchni

Przepisy górnicze wymagają, aby wentylatory główne były wyposażone w urządzenia do rewersji wentylacji, czyli zmiany kierunku prądu powietrza w kopalni. W zależności od typu wentylatora rewersje można wykonać przez zmianę kierunku obrotu wirnika w przypadku wentylatorów osiowych lub za pomocą kanału rewersyjnego i zasuw rewersyjnych.

VI. Urządzenia wentylacyjne

Do dołowych urządzeń wentylacyjnych zalicza się:

▬ tamy izolacyjne,

▬ tamy oddzielające,

▬ tamy regulacyjne,

▬ tamy bezpieczeństwa,

▬ mosty wentylacyjne.

Tamy izolacyjne - służą one do odcięcia wyrobisk wentylacyjnych nieczynnych, a więc starych zrobów lub czasowo zatrzymanych wyrobisk górniczych, od wyrobisk czynnych. Tama izolacyjna przedstawiona na rysunku 9.a jest tamą murową. W przypadku wystąpienia dużego ciśnienia górotworu, dla uniknięcia uszkodzenia tamy, zamurowuje się w niej kilka warstw wkładek drewnianych, np. zaimpregnowanych podkładów kolejowych. Tama taka posiada przepust wodny i rurkę badawczą 1. Rurka badawcza 9.b służy do pobierania próbek gazu zza tamy oraz pomiaru ciśnienia za tamą, a przepust wodny 2 do odprowadzania wody.

W kopalniach stosujących podsadzkę hydrauliczną czasami, jako tamy izolacyjne stosuje się korki podsadzkowe, których zaletą jest duża wytrzymałość, ognioodporność i szczelność.

Rys. 9.a. Tama izolacyjna murowa

9.b. Rurka badawcza do pobierania próbek gazu zza tamy

Tamy oddzielające - są to tamy przeznaczone do odgradzania prądów powietrza świeżego od prądów powietrza zużytego. Mogą one być wykonane, jako tzw. tamy pełne lub z drzwiami (rys. 10).

Tamy oddzielające pełne wykonuje się podobnie jak tamy izolacyjne z tą różnicą, że nie posiadają rurek do pobierania próbek powietrza.

Tamy oddzielające z drzwiami wykonuje się wtedy, gdy przez te tamy odbywa się transport i ruch załogi. W przypadku otwarcia drzwi takiej tamy mogą nastąpić zaburzenia w przepływie prądów powietrza. Dlatego buduje się dwie lub więcej tam w układzie szeregowym, które nazywamy śluzą wentylacyjną. Odległość między tymi tamami powinna być taka, aby przy transporcie materiału lub urobku albo przy przejściu ludzi, co najmniej jedna tama była zamknięta. Przepisy górnicze wymagają, aby drzwi w tamach oddzielających zamykały się samoczynnie.

Tama oddzielająca murowana z podwójnymi drzwiami i drewniana
czek.eu

Rys. 10. Tama oddzielająca murowana z podwójnymi drzwiami i drewniana

Tamy regulacyjne - stosuje się je do regulowania objętości strumienia powietrza w określonym prądzie. Zazwyczaj wykonuje się je, jako tamy z drzwiami i oknem regulacyjnym, którego pole można zmieniać zasuwą (rys. 11).

Rys. 11. Tama regulacyjna

Tamy bezpieczeństwa – przeznaczone są do ochrony wyrobisk przed zadymieniem oraz do tłumienia pożaru przez odcięcie dopływu powietrza do ognia. W niektórych przypadkach mogą pełnić funkcję tam oddzielających.

Mosty wentylacyjne - oddzielają od siebie różne prądy powietrza w miejscach ich przecinania się na skrzyżowaniach wyrobisk, którymi płyną prądy powietrza świeżego i zużytego (rys. 12).

Most wentylacyjny
czek.eu

Rys. 12. Most wentylacyjny

VII. Rozprowadzenie powietrza w rejonach wentylacyjnych

Rozprowadzenie powietrza w systemach eksploatacyjnych analizuje się z punktu widzenia zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego i metanowego. Bezpieczeństwo to związane jest z przepływem powietrza przez zroby (rys. 13).

Przykład przepływu powietrza przez zroby
czek.eu

Rys. 13. Przykład przepływu powietrza przez zroby

Charakterystykę układów wentylacyjnych przedstawiono poniżej na przykładzie systemów ścianowych.

Układ I Rysunek 14 przedstawia ścianę wybieraną do granic przy centralnym rozprowadzeniu powietrza w rejonie wentylacyjnym. Przez zroby przepływa powietrze w kierunku chodnika nadścianowego prowadzonego między zrobami.

Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji do granic w sposób centralny, popularnie nazywany układem na literę „U” wzdłuż zwałów
czek.eu

Rys. 14. Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji do granic w sposób centralny, popularnie nazywany układem na literę „U” wzdłuż zrobów.

W przypadku zbyt powolnej eksploatacji pokładu skłonnego do samozapalenia w zrobach może dojść do powstania pożaru endogenicznego. Natomiast w przypadku eksploatacji pokładu metanowego następuje wypłukiwanie metanu ze zrobów. Przy silnej metanowości ten sposób rozprowadzenia powietrza może uniemożliwić utrzymywanie odpowiednio niskiego stężenia metanu w prądzie powietrza zużytego, mimo że w ścianie mogą istnieć prawidłowe warunki przewietrzania.

Powyższy sposób nadaje się do stosowania, jeśli pokład jest nieskłonny do samozapalenia i niemetanowy lub słabo metanowy.

Układ II Rysunek 15 przedstawia ścianę wybieraną od granic przy centralnym rozprowadzeniu powietrza w rejonie wentylacyjnym.

Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji od granic w sposób centralny, (układ na literę „U” wzdłuż calizny)
czek.eu

Rys. 15. Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji od granic w sposób centralny, (układ na literę „U” wzdłuż calizny)

Przez zroby przepływa powietrze tylko w bezpośrednim sąsiedztwie czoła ściany, nie ma w nich warunków do powstawania pożarów endogenicznych. W przypadku eksploatacji pokładu metanowego, w nieprzewietrzanych zrobach gromadzi się metan, który podczas zniżek barometrycznych może wypłynąć do ściany.

Układ III Rysunek 16 przedstawia ścianę wybieraną do granic przy skrzydłowym (przekątnym) sposobie rozprowadzenia powietrza w rejonie wentylacyjnym.

Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji do granic w sposób skrzydłowy (układ na literę „Z”)
czek.eu

Rys. 16. Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji do granic w sposób skrzydłowy (układ na literę „Z”)

Przez zroby przepływa mniej powietrza niż w układzie I wobec czego mniejsze jest zagrożenie od pożarów endogenicznych. W pokładach silnie metanowych mogą jednak wystąpić duże stężenia metanu zwłaszcza w górnej części ściany.

Układ IV Rysunek 17 przedstawia ścianę wybieraną od granic przy skrzydłowym (przekątnym) sposobie rozprowadzenia powietrza w rejonie wentylacyjnym.

Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji od granic w sposób skrzydłowy (układ na literę „Y”)
czek.eu

Rys. 17. Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji od granic w sposób skrzydłowy (układ na literę „Y”)

Układ V W układzie tym zagrożenie od pożarów jest równoważne układowi III. Jednocześnie w ścianie istnieje małe zagrożenie metanowe. W przypadku, gdy na wylocie ze ściany istnieje duża koncentracja metanu, powyższy układ może zostać zmodyfikowany przez poprowadzenie dodatkowego prądu świeżego powietrza ( rys. 18).

Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji od granic w sposób skrzydłowy z doświeżeniem wylotu powietrza ze ściany (układ na literę „H”)
czek.eu

Rys. 18. Rozprowadzenie powietrza przy eksploatacji od granic w sposób skrzydłowy z doświeżeniem wylotu powietrza ze ściany (układ na literę „H”)

Rysunek 19 przedstawia wentylacje rejonu w przypadku eksploatacji złoża silnie metanowego, gdzie napotyka się problem utrzymania zawartości metanu w powietrzu wylotowym ze ściany w granicach dopuszczalnych przepisami.

Przykład rozprowadzenia powietrza w rejonie wentylacyjnym w przypadku złoża silnie metanowego
czek.eu

Rys. 19. Przykład rozprowadzenia powietrza w rejonie wentylacyjnym w przypadku złoża silnie metanowego

VIII. Przewietrzanie wyrobisk wentylacją odrębną

Wyrobiska górnicze mające tylko jedno połączenie z drogami przepływu powietrza nazywa się wyrobiskami ślepymi.

Przewietrza się je:

▬ przez dyfuzję,

▬ za pomocą pomocniczych urządzeń wentylacyjnych,

▬ stosując lutnie wentylacyjne.

1. Przewietrzanie przez dyfuzję

Dyfuzją gazów nazywa się wzajemne przenikanie gazów zawartych w połączonych ze sobą sąsiednich pomieszczeniach. Przepływające prądem obiegowym powietrze przenika do połączonych z nimi wyrobisk ślepych. Równocześnie powietrze z tych wyrobisk przepływa do prądu obiegowego. Przenikanie to maleje ze wzrostem odległości przodku wyrobiska ślepego od obiegowego prądu powietrza (rys.20).

Rys. 20. Przykład przewietrzania przez dyfuzję. Przodek A będzie słabiej przewietrzany od przodka B

2. Pomocnicze urządzenia wentylacyjne

Najprostszym pomocniczym urządzeniem wentylacyjnym jest przegroda wentylacyjna. Działanie i budowę przegrody wentylacyjnej pokazano na rysunku 21. Do pomocniczych urządzeń wentylacyjnych można zaliczyć także nawiewki wykonane z płótna wentylacyjnego (rys. 22) oraz dysze zasilane sprężonym powietrzem (rys. 23).

Przewietrzanie przez przegrodę wentylacyjną
czek.eu

Rys. 21. Przewietrzanie przez przegrodę wentylacyjną

Przewietrzanie za pomocą nawiewek a -wyrwy w stropie, b - wnęki, c - dojścia do tamy
czek.eu

Rys. 22. Przewietrzanie za pomocą nawiewek a -wyrwy w stropie, b - wnęki, c - dojścia do tamy

Przewietrzanie za pomocą nadmuchu z wykorzystaniem strumienicy

Rys. 23. Przewietrzanie za pomocą nadmuchu

3. Wentylacja lutniowa

Stanowi ona obecnie powszechnie stosowany sposób przewietrzania wyrobisk ślepych. Lutnie wentylacyjne są to cienkościenne rury metalowe, płócienne lub z tworzyw sztucznych. Lutnie płócienne i z tworzyw sztucznych określane są powszechnie, jako lutnie elastyczne.

Połączone ze sobą lutnie tworzą lutniociąg. Przepływ powietrza z lutniociągu uzyskuje się za pomocą jednego lub więcej wentylatorów lutniowych. Są to zwykłe wentylatory osiowe jedno- lub dwustopniowe z napędem elektrycznym lub pneumatycznym (na powietrze sprężone). Zabudowuje się je na początku lutniociągu w świeżym prądzie powietrza.

Przewietrzanie za pomocą lutniociągów może być:

▬ tłoczące

▬ ssące

▬ kombinowane

Na rysunku 24, 25, 25 i 26 przedstawiono systemy wentylacji lutniowej. Symbole l_S, l_PS_, l_T_, l_PT i l_Woznaczają odległość zabudowy poszczególnych elementów wentylacji lutniowej. Odległości te regulują przepisy górnicze. Przepisy określają także minimalne i maksymalne prędkości powietrza oraz inne warunki, jakie muszą być spełnione, aby wentylacja była sprawna i bezpieczna. Spróbuj znaleźć te parametry w ustawie zamieszczonej poniżej.

System wentylacji lutniowej ssącej

Rys.24. System wentylacji lutniowej ssącej

System wentylacji lutniowej kombinowanej z zasadniczym lutniociągiem ssącym oraz pomocniczym lutniociągiem tłoczącym z zabudowaną lutnią wirową
czek.eu

Rys.25. System wentylacji lutniowej kombinowanej z zasadniczym lutniociągiem ssącym oraz pomocniczym lutniociągiem tłoczącym z zabudowaną lutnią wirową

System wentylacji lutniowej tłoczącej
czek.eu

Rys.26. System wentylacji lutniowej tłoczącej

System wentylacji lutniowej kombinowanej z zasadniczym lutniociągiem tłoczącym z lutnią wirową (1) oraz pomocniczym lutniociągiem ssącym na którym zabudowany jest tłumik hałasu (2) i odpylacz (3)
czek.eu

Rys.27. System wentylacji lutniowej kombinowanej z zasadniczym lutniociągiem tłoczącym z lutnią wirową (1) oraz pomocniczym lutniociągiem ssącym na którym zabudowany jest tłumik hałasu (2) i odpylacz (3)

Wentylacja tłocząca charakteryzuje się doprowadzaniem większej ilości powietrza do przodka wyrobiska niż wentylacja ssąca. Dlatego wentylacja ssąca jest mniej korzystna przy zagrożeniu klimatycznym i metanowym. Wykorzystywana jest powszechnie w kopalniach o dużym zagrożeniu metanowym.

Przy drążeniu wyrobiska kombajnem chodnikowym i zastosowaniu wentylacji tłoczącej konieczne jest stosowanie pomocniczego lutniociągu ssącego z urządzeniem odpylającym (rys. 27) w strefie przodkowej. Zasadniczy lutniociąg tłoczący w polach metanowych musi być zakończony lutnią wirową. Przy urabianiu materiałami wybuchowymi z uwagi na mniejsze zapylenie w przodku odpylacz nie jest wymagany.

Innym rozwiązaniem wentylacji kombinowanej jest wentylacja z zasadniczym lutniociągiem ssącym i dodatkowym pomocniczym lutniociągiem tłoczącym w strefie przodkowej, który jest zakończony lutnią wirową (rys. 25).

IX. Wentylacja w przepisach

- ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGI z dnia 23 listopada 2016r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGI

z dnia 23 listopada 2016r.

w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych

……………………………………………………………………………………………………..

DZIAŁ III

Przewietrzanie

Rozdział 1

Wymagania ogólne

§142. 1. Ilość powietrza doprowadzana do wyrobisk zapewnia utrzymanie w tych wyrobiskach wymaganego składu powietrza i temperatury.

2. Wszystkie dostępne wyrobiska i pomieszczenia przewietrza się w taki sposób, aby zawartość tlenu w powietrzu nie była mniejsza niż 19% objętościowo, a stężenie gazów w powietrzu było nie większe niż dla:

1) dwutlenku węgla 1%

2) tlenku węgla 0,0026%:

3) tlenku azotu 0,00026%:

4) dwutlenku siarki 0,000075%:

5) siarkowodoru 0,0007%.

3. W zakładach górniczych stosujących maszyny z napędem spalinowym, zawartość tlenków azotu określa się na podstawie stężenia dwutlenku azotu.

4. Prawidłowość wskazań i działań przyrządów automatycznych oraz indywidualnych stosowanych do pomiarów stężeń gazów, o których mowa w ust. 2, kontroluje się za pomocą mieszanek wzorcowych.

5. Dopuszcza się występowanie przekroczeń stężeń gazów określonych w ust. 2 w wyniku stosowania dopuszczalnych procesów technologicznych, w szczególności robót strzałowych, prac spawalniczych, pracy maszyn z napędem spalinowym lub wydzielania się gazów wskutek urabiania, na zasadach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

6. Kierownik ruchu zakładu górniczego ustala:

1) miejsca i sposób oraz częstotliwość wykonywania pomiarów stężeń gazów określonych w ust. 2;

2) osoby odpowiedzialne za prowadzenie pomiarów stężeń gazów określonych w ust 2.

§143. 1. W przypadku stwierdzenia, że skład powietrza nie odpowiada wymaganiom określonym w §142 ust. 2, niezwłocznie wycofuje się ludzi z zagrożonego wyrobiska, a wejście do niego zabezpiecza się. W tych miejscach wykonuje się wyłącznie prace mające na celu przywrócenie prawidłowego składu powietrza lub prowadzi akcję ratowniczą.

2. Wyrobiska zakładów górniczych wydobywających rudy miedzi, w których jest przekroczone dopuszczalne stężenie siarkowodoru, izoluje się, oznacza i zabezpiecza przed możliwością wstępu.

3. Sposób izolowania oraz oznakowania i zabezpieczenia przed możliwością wstępu nieupoważnionych osób do wyrobisk, o których mowa w ust. 2, zasady przebywania załogi w rejonie tych wyrobisk, monitorowania stężenia siarkowodoru oraz automatycznego pomiaru prędkości lub ilości powietrza w wyrobiskach wygrodzonych i rejonie tych wyrobisk oraz zasady przeprowadzania okresowych kontroli tych wyrobisk są określane przez rzeczoznawcę i zatwierdzane przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

§144. 1. Nieprzewietrzane wyrobiska niezwłocznie otamowuje się lub likwiduje.

2. Do czasu wykonania czynności, o których mowa w ust. 1, nieprzewietrzane wyrobiska odpowiednio się oznakowuje i zabezpiecza przed wstępem osób nieupoważnionych.

3. Przepisu ust. 1 nie stosuje się do zakładów górniczych wydobywających kopalinę niepalną oraz do określonych w art. 2 ust. 1 pkt 2 ustawy, w których nieprzewietrzane wyrobiska odpowiednio się oznakowuje i zabezpiecza przed wstępem osób nieupoważnionych

4. W polach II—IV kategorii zagrożenia metanowego, tamy izolujące wyrobiska wykonuje się jako tamy o konstrukcji przeciwwybuchowej, a wyznaczone przez kierownika działu wentylacji zakładu górniczego tamy lub grupy tam izolacyjnych monitoruje się czujnikami gazometru automatycznej.

5. Stosowanie tam izolujących o konstrukcji innej niż przeciwwybuchowa jest dopuszczalne za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego po zasięgnięciu opinii zespołu, o którym mowa w §240 ust. 2, oraz określeniu warunków ich zastosowania.

6. W przypadku prowadzenia ścian w warunkach zagrożenia metanowego zbędne wyrobiska przyścianowe likwiduje się w sposób ustalony w projekcie technicznym ściany, na podstawie opinii zespołów, o których mowa w §240 ust. 2.

§145. 1. Prędkość prądu powietrza w wyrobiskach:

1) w polach metanowych, z wyjątkiem komór, wynosi nie mniej niż 0,3 m/s;

2) z trakcją elektryczną przewodową w polach metanowych wynosi nie mniej niż 1 m/s.

2. W przypadku stosowania w wyrobiskach w polach metanowych śluz wentylacyjnych dopuszcza się mniejsze prędkości prądu powietrza od określonych w ust. 1, pod warunkiem zapewnienia składu powietrza spełniającego wymagania określone w §142.

3. Prędkość prądu powietrza nie przekracza:

1) 5 m/s — w wyrobiskach wybierkowych

2) 8 m/s — w wyrobiskach komorowych;

3) 12 m/s —w szybach i szybikach podczas jazdy ludzi.

4. Dopuszczalne jest zwiększenie prędkości prądu powietrza do 10 m/s w wyrobiskach korytarzowych, w których nie odbywa się regularny ruch ludzi.

5. Pomiaru prędkości prądu powietrza dokonuje się w wolnym przekroju wyrobiska.

§146. W zakładach górniczych organizuje się służbę wentylacyjną wyposażoną w przyrządy kontrolno-pomiarowe, która:

1) kontroluje stan urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych oraz skuteczność przewietrzania i klimatyzacji;

2) dokumentuje przebieg i wyniki kontroli, o której mowa w pkt 1, w sposób określony przez kierownika działu wentylacji zakładu górniczego.

§147. 1. Przewietrzanie ścian w pokładach zaliczonych do II —IV kategorii zagrożenia metanowego kontroluje się przez automatyczny pomiar prędkości lub ilości powietrza.

2. W projektach technicznych ścian, o których mowa w ust. 1, ustala się minimalną prędkość prądu powietrza oraz czas, po którym nastąpi automatyczne wyłączenie energii elektrycznej w rejonie ściany.

§148. Na nadszybiu szybu zjazdowego instaluje się urządzenie sygnalizujące czerwonym światłem zniżkę ciśnienia barometrycznego.

§149. Pomieszczenia dyspozytora ruchu zakładu górniczego, kierownika działu wentylacji zakładu górniczego oraz kierownika kopalnianej stacji ratownictwa górniczego wyposaża się w barograf.

§150. O wszelkich niezamierzonych zmianach w wentylacji wyrobisk osoby dozoru ruchu niezwłocznie zawiadamiają służbę wentylacyjną i dyspozytora ruchu zakładu górniczego.

Rozdział 2

Przewietrzanie za pomocą wentylatorów głównych

§151. 1. Wyrobiska przewietrza się prądami powietrza wytwarzanymi przez wentylatory główne, zabudowane na powierzchni.

2. W zakładzie górniczym eksploatującym kopaliny palne stosuje się przewietrzanie ssące.

3. W zakładach górniczych wydobywających kopaliny niepalne oraz w zakładach prowadzących działalność określoną w art. 2 ust. 1 ustawy, w których nie występuje zagrożenie metanowe, jest dopuszczalne stosowanie wentylatorów głównych umieszczonych w wyrobiskach, na warunkach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego albo zakładu.

§152. 1. Przy czynnym wentylatorze głównym lub zespole wentylatorów głównych instaluje się główny wentylator rezerwowy, którego uruchomienie będzie możliwe w ciągu 10 minut od wyłączenia wentylatora głównego lub zespołu wentylatorów głównych.

2. W zakładach górniczych eksploatujących złoża lub pokłady niemetanowe lub zaliczone do I kategorii zagrożenia metanowego oraz w zakładach górniczych, w których pokłady węgla są zaliczone do I lub II grupy samozapalności, dopuszczalne jest utrzymywanie silnika zapasowego do wentylatora wraz z częściami zapasowymi zamiast wentylatora rezerwowego.

§153. 1. Wartość różnicy ciśnienia między ciśnieniem atmosferycznym a ciśnieniem statycznym powietrza w przekroju szybu wydechowego poniżej kanału wentylacyjnego, wynosząca nie mniej niż 785 Pa jest zapewniana przez wentylator główny.

2. Dopuszcza się zmianę wartości różnicy ciśnienia, o której mowa w ust 1, przez kierownika ruchu zakładu górniczego w likwidowanych zakładach górniczych.

3. Przepisu ust. 1 nie stosuje się do zakładów górniczych i zakładów, o których mowa w §151 ust 3.

§154. Wentylator główny dobiera się do sieci wentylacyjnej w sposób umożliwiający jego stabilną pracę.

§155. Punkty pracy wentylatorów głównych i rezerwowych zainstalowanych przy danym szybie, opisane wielkościami spiętrzenia i wydajności, nie mogą różnić się o więcej niż 10% tych wielkości.

§156. Charakterystykę wentylatorów głównych aktualizuje się nie rzadziej niż raz na 5 lat oraz po zmianie konstrukcji wentylatorów.

§157. 1. Stacje wentylatorów głównych wyposaża się w urządzenia do regulacji wydajności i spiętrzenia.

2. W zakładach górniczych posiadających jeden szyb wydechowy stację wentylatorów głównych wyposaża się w urządzenie do zmiany kierunku przepływu powietrza.

§158.1. Jeżeli w sieci wentylacyjnej jest więcej szybów wydechowych, zapewnia się możliwość zmiany kierunku przepływu powietrza w poszczególnych podsieciach.

2. Urządzenia służące do zmiany kierunku przepływu powietrza utrzymuje się w stanie umożliwiającym taką zmianę w czasie nie dłuższym niż 20 minut

3. Zakres i częstotliwość przeprowadzania kontroli urządzeń służących do zmiany kierunku przepływu powietrza są określane przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

§159. 1. Stacje wentylatorów głównych wyposaża się w przyrządy dokonujące ciągłych pomiarów:

1) ciśnienia statycznego powietrza w kanale wentylacyjnym przed i za zasuwą (klapą);

2) prędkości powietrza w kanale wentylacyjnym;

3) ciśnienia statycznego powietrza w przekroju szybu wydechowego poniżej kanału wentylacyjnego.

2. Pomiary ciśnienia statycznego przed zasuwą i prędkości powietrza w kanale wentylacyjnym są automatycznie rejestrowane, a wyniki pozostałych pomiarów, o których mowa w ust. 1, są dokumentowane.

3. Miejsce zainstalowania przyrządów do dokonywania pomiarów, o których mowa w ust. 1, w zakładach górniczych i zakładach, o których mowa w §151 ust. 3, jest określane przez kierownika ruchu zakładu górniczego albo zakładu.

§160. 1. Zmiana parametrów pracy wentylatora głównego lub jego unieruchomienie są dopuszczalne wyłącznie za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego i na warunkach przez niego określonych.

2. W likwidowanych zakładach górniczych lub w ich częściach zapewnia się bieżącą kontrolę i odpowiednie modyfikowanie sieci wentylacyjnej, z uwzględnieniem dostosowania parametrów pracy wentylatorów głównych do poszczególnych etapów likwidacji.

§161. 1. W przypadku awaryjnej przerwy w pracy wentylatora głównego i braku możliwości uruchomienia wentylatora rezerwowego:

1) wstrzymuje się prowadzenie robót

2) wyłącza się urządzenia w polach metanowych II—IV kategorii zawożenia metanowego

3) wyprowadza się ludzi w kierunku szybów wdechowych lub na powierzchnię.

2. Czas, po którym nastąpi wykonanie czynności określonych w ust. 1, jest określany przez kierownika ruchu zakładu górniczego na wniosek kierownika działu wentylacji zakładu górniczego.

3. Sposób postępowania, o którym mowa w ust. 1, jest określony przez kierownika ruchu zakładu górniczego i zapisany w planie ratownictwa.

§162. Przerwy w pracy wentylatora głównego automatycznie sygnalizuje się w dyspozytorni zakładu górniczego, dokumentując jednocześnie czas trwania przerw oraz przyczyny ich wystąpienia.

§163. 1. Budynek stacji wentylatorów głównych:

1) wykonuje się z materiałów niepalnych;

2) wyposaża się w:

a) łączność telefoniczną z centralą telefoniczną zakładu górniczego,

b) oświetlenie stałe i rezerwowe.

2. W ramach oświetlenia rezerwowego dopuszcza się stosowanie przenośnych lamp akumulatorowych.

§164. 1. Stan techniczny wentylatorów głównych, w tym zdolność do ruchu wentylatora rezerwowego i urządzeń do zmiany kierunku przepływu powietrza, oraz stan aparatury kontrolno-pomiarowej jest kontrolowany przez osoby dozoru ruchu działu energomechanicznego i wentylacji.

2. Wyniki kontroli, o której mowa w ust. 1, dokumentuje się.

3. Zakres i częstotliwość przeprowadzania kontroli, o której mowa w ust. 1, oraz sposób dokumentowania jej wyników są określane przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

§165. 1. Doprowadzenie pod ziemię powietrza i odprowadzenie powietrza tym samym wyrobiskiem jest dopuszczalne wyłącznie w okresie prowadzenia robót mających na celu uzyskanie połączenia dwoma wyjściami na powierzchnię.

2. Prowadzenie powietrza przez nieczynne wyrobiska i zroby, z wyjątkiem ich likwidacji, jest niedopuszczalne.

3. W zakładach górniczych wydobywających kopaliny niepalne, w których nie występuje zagrożenie metanowe, oraz w zakładach prowadzących działalność określoną w art. 2 ust. 1 pkt 2 ustawy, prowadzenie powietrza przez nieczynne wyrobiska i zroby jest dopuszczalne za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego albo kierownika ruchu zakładu.

§166. Połączenie wentylacyjne sąsiednich zakładów górniczych jest dopuszczalne wyłącznie za zgodą kierowników ruchu tych zakładów i na warunkach przez nich określonych. O zamiarze połączenia powiadamia się właściwy organ nadzoru górniczego, w terminie nie krótszym niż 14 dni przed planowanym połączeniem.

§167. 1. Projektując wyrobiska, tworzy się jak najmniej złożoną sieć wentylacyjną.

2. W sieci wentylacyjnej wydziela się rejony wentylacyjne przewietrzane niezależnymi prądami powietrza.

3. Dla rejonów wentylacyjnych ścian wykonuje się schemat przestrzenny sieci wentylacyjnej z naniesionymi potencjałami w punktach węzłowych.

4. Częstotliwość aktualizacji potencjałów, o których mowa w ust. 3, jest określana przez kierownika działu wentylacji zakładu górniczego.

§168. Projektując i wykonując wyrobiska korytarzowe, uwzględnia się konieczność najszybszego uzyskania w nich prądu powietrza wytwarzanego przez wentylator główny.

§169. 1. Projektując udostępnienie, rozcięcie oraz prowadzenie eksploatacji złoża lub jego części, uwzględnia się konieczność ograniczenia odprowadzenia powietrza z wyrobisk korytarzowych z wentylacją odrębną do prądów powietrza przewietrzających wyrobiska wybierkowe.

2. Przepisu ust. 1 nie stosuje się do zakładów górniczych eksploatujących kopaliny niepalnie.

§170. 1. Przewietrzanie jednym prądem powietrza grupy przodków jest dopuszczalne wyłącznie w przypadku, gdy stężenie metanu w powietrzu doprowadzonym do każdego przodka wynosi nie więcej niż:

1) 0,5%;

2) 1% — w przypadku stosowania systemu gazometrycznego.

2. Przewietrzanie jednym prądem powietrza grupy przodków drążonych kombajnami z zastosowaniem wentylacji lutniowej kombinowanej z ssącym lutniociągiem wyposażonym w urządzenie odpylające jest dopuszczalne pod warunkiem, że stężenie metanu w powietrzu doprowadzanym do każdego z przodków wynosi nie więcej niż 0,5%

§171. 1. Ściany przewietrza się niezależnymi prądami powietrza, z tym że długość ściany lub łączna długość ścian przewietrzanych jednym niezależnym prądem powietrza wynosi nie więcej niż 400 m.

2. W pokładach niemetanowych lub zaliczonych do I kategorii zagrożenia metanowego czasowe przewietrzanie jednym niezależnym prądem powietrza ścian o łącznej długości większej niż 400 m jest dopuszczalnie za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego pod warunkiem utrzymywania między tymi ścianami dróg wyjścia w odstępach nie większych niż 250 m.

3. Dopuszczalną długość dróg z niezależnym prądem powietrza określa się, uwzględniając czas działania stosowanego ucieczkowego sprzętu ochrony układu oddechowego.

§172. 1. Niezależnymi prądami powietrza przewietrza się:

1) składy materiałów wybuchowych;

2) komory:

a) pomp głównego odwadniania,

b) rozdzielni elektrycznych średniego napięcia zasilających urządzenia głównego odwadniania,

c) ładowni akumulatorów.

2. Ilość powietrza przepływającego przez komory, o których mowa w ust 1 pkt 2, uniemożliwia powstanie wybuchowej mieszaniny wydzielających się gazów lub par szkodliwych dla zdrowia.

§173. 1. Opływowym prądem powietrza przewietrza się:

1) komory i składy paliw, olejów lub środków smarnych oraz miejsca tankowania paliwa

2) komory rozdzielni elektroenergetycznych średniego napięcia innych niż wymienione w 172 ust. 1 pkt 2 lit. b.

2. Przepis ust. 1 pkt 2 nie dotyczy rozdzielnic zestawionych z nie więcej niż czterech pól rozdzielczych wyłącznikowych, które mogą być instalowane na warunkach ustalonych dla stacji transformatorowych, o których mowa w §741.

§174. 1. Komory, o których mowa w §172 ust 1 pkt 2:

1) wykonuje się w kamieniu lub złożu kopaliny niepalnej

2) lokalizuje się w polach niemetanowych lub w wyrobiskach niezagrożonych wybuchem.

2. Wykonanie w złożu kopaliny palnej komór, o których mowa w §172 ust 1 pkt 2, jest dopuszczalne wyłącznie w przypadkach uzasadnionych względami bezpieczeństwa pod warunkiem wykonania ich w obudowie z materiałów niepalnych, zapewniającej skuteczną izolację kopaliny palnej.

3. Przepis ust. 1 pkt 1 stosuje się do miejsc napełniania paliwem zbiorników maszyn.

§175. 1. Do poziomu wydobywczego powietrze doprowadza się możliwie najkrótszą drogą.

2. Z poziomu wydobywczego powietrze odprowadza się prądami wnoszącymi w kierunku powierzchni.

3. Sprowadzanie powietrza wyrobiskiem na upad jest dopuszczalne wyłącznie w przypadku, gdy średni upad wyrobiska lub bocznicy wentylacyjnej wynosi:

1) mniej niż 5⁰;

2) nie mniej niż 5⁰ i nie więcej niż 10⁰ — w przypadku gdy prędkość przepływu powietrza jest większa niż 0,5 m/s;

3) więcej niż 10⁰ — na zasadach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego na podstawie opinii rzeczoznawcy.

§176. 1. Regulację przewietrzania prowadzi się tamami regulacyjnymi umieszczonymi na początku prądów rejonowych.

2. Do prowadzenia regulacji przewietrzania jest dopuszczalne zastosowanie wentylatorów umieszczonych w wolnym przekroju wyrobiska.

3. Regulacja przewietrzania z zastosowaniem wentylatorów lub tam regulacyjnych zabudowanych w grupowych prądach powietrza lub rejonowych prądach powietrza odprowadzanego do szybu wydechowego lub na powierzchnię jest dopuszczalna za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego, który określa warunki jej prowadzenia.

§177. 1. W wyrobiskach korytarzowych, stanowiących połączenie między prądem powietrza prowadzonym od szybu wdechowego a odprowadzanym do szybu wydechowego, zabudowuje się śluzy wentylacyjne.

2. W przypadku:

1) działalności określonej w aut. 2 ust. 1 ustawy;

2) zakładów górniczych wydobywających kopaliny niepalne, w których nie występuje zagrożenie metanowe

— śluzy wentylacyjne zabudowuje się na polecenie kierownika ruchu zakładu górniczego.

§178. 1. Śluzy wentylacyjne wyznaczone przez kierownika działu wentylacji zakładu górniczego wyposaża się w:

1) blokady uniemożliwiające równoczesne otwarcie drzwi w dwóch tamach śluzy wentylacyjnej z zachowaniem możliwości otwarcia tych drzwi w przypadkach uzasadnionych względami bezpieczeństwa

2) czujniki:

a) sygnalizujące we właściwej dyspozytorni otwarcie drzwi w tamach śluzy wentylacyjnej,

b) dokonujące ciągłych pomiarów różnicy ciśnienia powietrza po obu stronach śluzy wentylacyjnej lub po obu stronach tam tej śluzy, których wyniki rejestruje się w centrali systemu gazometrycznego.

2. Tamy śluz wentylacyjnych uruchamiane mechanicznie oraz tamy wewnątrz rejonów wentylacyjnych wyposaża się w drzwi otwierane w jedną stronę.

3. Tamę przy moście wentylacyjnym wyposaża się w dwoje drzwi otwieranych w przeciwne strony albo zabezpieczonych przed samoczynnym otwarciem.

§179. 1. Tamy wentylacyjne wykonuje się z materiałów niepalnych, z wyjątkiem zakładów określonych w alt 2 ust. 1 pkt 2 ustawy, w których dopuszcza się zastosowanie materiałów zabezpieczonych ogniochronnie.

2. Przepisu ust 1 nie stosuje się do tam śluz wentylacyjnych:

1) zlokalizowany cli wewnątrz rejonu wentylacyjnego;

2) tymczasowych, niezbędnych na czas budowy tam wykonanych z materiałów niepalnych.

3. W wyrobisku korytarzowym łączącym wyrobisko, w którym znajduje się taśmociąg, z innym wyrobiskiem, które stanowi drogę ucieczkową, nie mniej niż jedną z tam wentylacyjnych, łącznie z drzwiami, wykonuje się z materiałów niepalnych.

§180. Odstęp między tamami w śluzie wentylacyjnej lub między sąsiednimi śluzami wentylacyjnymi podczas ruchu osób lub urządzeń transportowych umożliwia zamknięcie drzwi jednej z tych tam lub drzwi w sąsiedniej śluzie wentylacyjnej.

§181. Drzwi w tamach wentylacyjnych:

1) wykonuje się z materiałów niepalnych i zabezpiecza je przed samoczynnym otwarciem.

2) są zamykane samoczynnie albo mechanicznie.

§182. 1. Drzwi w tamach śluz wentylacyjnych zainstalowanych na drogach przewozu lokomotywowego lub przewozu z napędem własnym oraz głównego transportu samojezdnymi maszynami górniczymi są otwierane i zamykane mechanicznie lub automatycznie.

2. W zakładach górniczych wydobywających kopaliny niepalne, w których nie występuje zagrożenie metanowe, usytuowanie tam śluz wentylacyjnych na drodze przewozu lub na drogach głównego transportu pojazdami oponowymi, których drzwi są otwierane i zamykane mechanicznie lub automatycznie, jest określane przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

§183. Jeżeli różnica ciśnień powietrza uniemożliwia ręczne otwarcie drzwi w tamie wentylacyjnej, tamę tę wyposaża się w urządzenie zapewniające otwarcie drzwi i bezpieczne przejście.

§184. Pozostawianie otwartych drzwi w tamach wentylacyjnych lub składowanie materiałów lub sprzętu w bezpośrednim sąsiedztwie tam wentylacyjnych jest niedopuszczalne.

§185. 1. W wyrobiskach, w których jest konieczne zabudowanie tam wentylacyjnych, umieszczenie urządzeń transportu linowego jest niedopuszczalne.

2. Przepisu ust. 1 nie stosuje się w przypadku, gdy jest zapewnione mechaniczne lub samoczynne zaniknięcie i otwarcie tam wentylacyjnych bez potrzeby wejścia pracowników na drogi transportowe.

§186. W zakładach górniczych eksploatujących kopalinę palną, tamy wentylacyjne buduje się w możliwie najbliższej odległości od skrzyżowań wyrobisk.

§187. W zakładach górniczych eksploatujących kopalinę palną wyrobiska przewietrzane grupowymi prądami powietrza wyposaża się w urządzenia transportowe.

§188. 1. Kierownik działu wentylacji zakładu górniczego, za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego, wprowadza zmiany w sieci wentylacyjnej i regulacji przewietrzania, które nanosi się na mapy przewietrzania i schematy wentylacyjne.

2. Zmiany w sieci wentylacyjnej i regulacji przewietrzania, powodujące zmiany sposobu wycofywania załogi drogami ucieczkowymi, nanosi się na mapy przewietrzania i schematy wentylacyjne znajdujące się w planie ratownictwa górniczego w ciągu doby, a pozostałe zmiany w terminach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

Rozdział 3

Przewietrzanie za pomocą lutniociągów, pomocniczych urządzeń wentylacyjnych lub przez dyfuzję

§189. 1. Wyrobiska, które nie są przewietrzane prądami powietrza wytwarzanymi przez wentylator główny, przewietrza się za pomocą lutniociągów.

2. Lutniociągi wykonuje się z lutni metalowych lub innych spełniających wymagania, o których mowa w 28 ust. 2.

3. Dopuszcza się przewietrzanie wyrobiska za pomocą pomocniczych urządzeń wentylacyjnych, w przypadku gdy długość tego wyrobiska nie jest większa niż:

1) w polach niemetanowych lub w polach metanowych I kategorii zagrożenia metanowego:

a) 15 m — przy nachyleniu nie większym niż 10⁰ we wzniosie i upadzie;

b) 10 m — przy nachyleniu większym niż 10⁰ we wzniosie i upadzie;

2) w polach metanowych II—IV kategorii zawożenia metanowego;

a) 6 m —przy nachyleniu nie większym niż 10⁰ we wzniosie i upadzie;

b) 4 m — przy nachyleniu większym niż 10⁰ we wzniosie i upadzie.

4. W przypadku zakładów górniczych eksploatujących kopalinę niepalną, w których nie ma zagrożenia metanowego, po spełnieniu wymagań, o których mowa w §142 ust. 2, kierownik ruchu zakładu górniczego może zezwolić na przewietrzanie wyrobisk o długości nie większej niż:

1) 60 m — w przypadku zastosowania wentylatorów wolnostrumieniowych, umieszczonych w wolnych przekrojach wyrobisk z opływowym prądem powietrza i wytwarzających strugę strumienia na odległość nie mniejszą niż 45 m;

2) 30 m — w przypadku zastosowania wentylatorów wolnostrumieniowych, umieszczonych w wolnych przekrojach wyrobisk z opływowym prądem powietrza i wytwarzających strugę strumienia na odległość nie mniejszą niż 15 m.

§190. 1. Przewietrzanie wyrobiska przez dyfuzję jest dopuszczalne w przypadku, gdy długość tego wyrobiska nie jest większa niż:

1) w polach niemetanowych lub w polach metanowych I kategorii zagrożenia metanowego:

a) 10 m — przy nachyleniu nie większym niż 10⁰ we wzniosie i upadzie;

b) 6 m — przy nachyleniu większym niż 10⁰ we wzniosie i upadzie;

2) 2 m — w polach metanowych II—IV kategorii zagrożenia metanowego.

2. W polach metanowych przewietrzanie przez dyfuzję wnęk odmetanowania, wnęk wiertniczych oraz dojść do tam izolacyjnych i pożarowych jest niedopuszczalne.

3. W polach metanowych przelewowe komory pomp oraz wloty do podszybi o długości nie większej niż 10 m, w których strop na całej długości ma wznios wynoszący nie mniej niż 15° w kierunku szybu, przewietrza się przez dyfuzję lub za pomocą pomocniczych urządzeń wentylacyjnych pod warunkiem spełnienia wymagań określonych w §142 ust. 2.

4. W zakładach górniczych eksploatujących kopalinę niepalną oraz w zakładach, o których mowa w art. 2 ust 1 pkt 2 ustawy, przewietrzanie przez dyfuzję wyrobisk o długościach większych od ustalonych w ust. 1 jest dopuszczalne za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego albo kierownika ruchu zakładu pod warunkiem spełnienia wymagań, o których mowa w §142 ust. 2.

§191. 1. Przewietrzanie za pomocą lutniociągu może być ssące, tłoczące lub kombinowane.

2. Odległość lutniociągu od czoła przodka wynosi nie więcej niż:

1) w polach niemetanowych i niezagrożonych wyrzutami gazów i skał — 10 m

2) w polach metanowych lub zagrożonych wyrzutami gazów i skał przy wentylacji:

a) ssącej —6 m,

b) tłoczącej —8 m.

3. Zwiększenie do 15 m odległości, o której mowa w ust. 2 pkt 1, jest dopuszczalne za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego pod warunkiem zastosowania wentylacji tłoczącej.

4. W wyrobiskach drążonych kombajnami:

1) odległość lutniociągu ssącego od czoła przodka wynosi nie więcej niż:

a) przy wentylacji ssącej —3 m,

b) przy wentylacji ssącej dla kopalu niepalnych w polach niemetanowych — 6 m.

c) przy wentylacji kombinowanej —6 m;

2) odległość lutniociągu tłoczącego od czoła przodka wynosi nie więcej niż:

a) przy wentylacji tłoczącej w polach niemetanowych — 10 m.

b) przy wentylacji tłoczącej w polach metanowych — 8 m.

c) przy wentylacji kombinowanej — 12 m.

§192. 1. Odległość lutniociągu od czoła przodka w szybach lub szybikach wynosi nie więcej niż:

1) przy wentylacji tłoczącej i kombinowanej — 4

2) przy wentylacji ssącej — 2

— gdzie „s” oznacza powierzchnię przekroju wyrobiska pionowego w wyłomie wyrażoną w m².

2. W szybach lub szybikach, w których pomost znajduje się w odległości od czoła przodka nie mniejszej niż określona w ust. 1, koniec lutniociągu znajduje się między przodkiem a pomostem.

§193. 1. Lutniociąg wyprowadza się do przepływającego prądu powietrza na odległość nie niniejszą niż 8 m. w kierunku uniemożliwiającym występowanie recyrkulacji powietrza.

2. Przepisu ust. 1 nie stosuje się do lutniociągów pomocniczych wykorzystywanych:

1) przy wentylacji kombinowanej;

2) do usuwania nagromadzeń metanu:

3) do poprawy warunków klimatycznych.

3. W przypadku zastosowania w zakładach górniczych wydobywających rudy miedzi, cynku i ołowiu systemu komorowo-filarowego dopuszcza się wyprowadzenie lutniociągu do przepływającego prądu powietrza na odległość uniemożliwiającą występowanie recyrkulacji powietrza.

§194. W wyrobisku, z którego jest pobierane powietrze do przewietrzania wyrobiska z użyciem lutniociągu, ilość przepływającego powietrza uniemożliwia występowanie jego recyrkulacji.

§195. 1. W wyrobisku z opływowym prądem powietrza, w którym jest zainstalowany lutniociąg, utrzymuje się prędkość powietrza, o której mowa w §145 ust. 1.

2. Prędkość przepływającego powietrza w wyrobisku przewietrzanym za pomocą lutniociągu wynosi nie mniej niż:

1) 0,15 m/s — w polach niemetanowych lub w polach metanowych I kategorii zawożenia metanowego;

2) 0,30 m/s — w polach metanowych II—IV kategorii zawożenia metanowego.

3. W drążonym wyrobisku o przekroju poprzecznym w wyłomie większym niż 20 m² przewietrzanym za pomocą lutniociągu dopuszcza się mniejszą niż określona w ust. 2 prędkość przepływającego powietrza pod warunkiem spełnienia wymagań określonych §142 ust. 2.

§196. W części szybu lub szybiku przewietrzanej za pomocą lutniociągu prędkość przepływającego powietrza wynosi nie mniej niż:

1) 0,10 m/s — w polach niemetanowych lub w polach metanowych I kategorii zawożenia metanowego;

2) 0,15 m/s — w polach metanowych II—IV kategorii zawożenia metanowego.

§197. W szybach głębionych z powierzchni w złożach metanowych lutniociąg wyprowadza się na wysokość nie mniejszą niż:

1) 3 m nad poziom terenu:

2) 0,5 m nad dach budynku —w przypadku gdy wentylator znajduje się w tym budynku.

§198. Przy szybie lub szybiku, lub nadsięwłomie drążonym w warunkach zagrożenia metanowego oprócz wentylatora czynnego instaluje się wentylator rezerwowy.

§199. Pomosty w drążonych szybach lub szybikach lub nadsięwłomach wykonuje się w sposób zapewniający stały, swobodny przepływ powietrza uniemożliwiający nagromadzenie się metanu pod lub nad tymi pomostami.

§200. 1. Wyrobiska drążone metodą nadsięwłomu w polach metanowych przewietrza się prądem powietrza wytwarzanym przez wentylator główny.

2. Przewietrzanie za pomocą lutniociągu dukli wiertniczej w polu metanowym drążonej metodą nadsięwłomu jest dopuszczalne wyłącznie do wysokości 15 m.

§201. 1. Wentylatory lutniowe w polach metanowych pracują bez przerwy.

2. W przypadku przerwy awaryjnej w pracy wentylatora lutniowego wstrzymuje się roboty, wycofuje się pracowników, a wejście do wyrobiska zabezpiecza się przed wstępem osób nieupoważnionych.

3. W zakładach górniczych wydobywających sól, warunki pracy wentylatorów określa kierownik ruchu zakładu górniczego.

§202. 1. W szybach głębionych z powierzchni, w warunkach zagrożenia metanowego, elektryczne silniki wentylatorów umieszczonych na początku lutniociągu przewietrza się bezpośrednio z atmosfery.

2. W polach metanowych II—IV kategorii zagrożenia metanowego elektryczne silniki wentylatorów umieszczony cli na początku lutniociągu przewietrza się powietrzem pobieranym bezpośrednio z prądu opływowego, doprowadzanym w celu przewietrzania wyrobiska.

§203. 1. Wentylatory lutniowe umieszcza się na początku lutniociągu w prądzie powietrza wytworzonym przez wentylator główny.

2. Dla wyrobiska przewietrzanego za pomocą lutniociągu opracowuje się projekt wentylacji lutniowej, który zawiera:

1) kategorię zagrożeń naturalnych partii złoża lub pokładu, w której będzie wykonywane wyrobisko;

2) prognozowaną metanowość bezwzględną wyrobiska w [m³CH₄/min];

3) krytyczny czas potencjalnej przerwy w przewietrzaniu

4) temperaturę pierwotną skał w [⁰C];

5) docelową długość wyrobiska w [m];

6) powierzchnię przekroju poprzecznego wyrobiska w świetle obudowy w[m³];

7) sposób drążenia wyrobiska;

8) maksymalną ilość materiału wybuchowego odpalanego jednocześnie w [kg];

9) wyposażenie przodka w urządzenia do schładzania powietrza, zwalczania zapylenia i hałasu;

10) rodzaj wentylacji lutniowej oraz rodzaj i średnicę lutni, długości lutniociągu;

11) typ i parametry punktu pracy wentylatora, wydajność i spiętrzenie;

12) sprawność lutniociągu w [%];

13) ilość powietrza w:

a) prądzie opływowym w [m³/min],

b) przodku wyrobiska w [m3/min];

14) schemat wentylacji lutniowej i lokalizacji czujników stanu przewietrzania wyrobiska;

15) sposób zawieszenia lutniociągów wraz z wentylatorami do obudowy wyrobisk.

3. W projekcie wentylacji lutniowej przyjmuje się wartość maksymalną ilości powietrza doprowadzonego do przodka wyrobiska, wynikającą z obliczeń uwzględniających:

1) utrzymanie w wyrobisku wymaganego składu oraz wymaganej prędkości i temperatury powietrza;

2) zwiększenie się oporu lutniociągu — w przypadku zainstalowania w nim urządzeń odpylających lub chłodzących powietrze.

4. W przypadku stosowania wentylacji kombinowanej ilość powietrza dostarczanego lutniociągiem do przodka jest o nie mniej niż 20% większa od ilości powietrza pobieranego przez wentylator pomocniczy.

§204. 1. Przebudowy, naprawy lutniociągów i wentylatorów oraz sieci energetycznych, powodujące przerwy w przewietrzaniu wyrobisk wentylacją lutniową, wykonuje się na zasadach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

2. Warunki prowadzenia przebudowy i naprawy, o których mowa w ust. 1, oraz sposób wznowienia przewietrzania określane są przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

3. Prace, o których mowa w ust. 1, powodujące przerwy w przewietrzaniu wyrobisk z wentylacją lutniową prowadzone w polach metanowych II—IV kategorii zawożenia metanowego lub w warunkach zagrożenia wyrzutami gazów i skał, prowadzi się pod stałym nadzorem osoby dozoru ruchu zakładu górniczego, po uzyskaniu zgody kierownika ruchu zakładu górniczego, który określa sposób:

1) zabezpieczenia osób przebywających w wyrobisku z wentylacją lutniową;

2) kontroli stężeń gazów w wyrobisku z wentylacją lutniową.

§205. 1. Wznowienie przewietrzania wyrobisk wentylacją lutniową oraz usuwanie powstałych w nich nagromadzeń gazów prowadzi się w sposób uniemożliwiający przekroczenie ich dopuszczalnych stężeń w prądach powietrza wytwarzanych przez wentylator główny.

2. Dla wyrobiska przewietrzanego wentylacją lutniową w polach II—IV kategorii zagrożenia metanowego określa się krytyczny czas potencjalnej przerwy w przewietrzaniu, po przekroczeniu którego w trakcie wznowienia przewietrzania reguluje się wypływ powietrza z tego wyrobiska.

§206. 1. Szczegółowy sposób usuwania nagromadzonych gazów z wyrobisk przewietrzanych wentylacją lutniową jest określany przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

2. Wznowienie przewietrzania i usuwanie nagromadzeń gazów z wyrobisk przewietrzanych wentylacją lutniową, gdy została przekroczona ich dopuszczalna zawartość w prądach powietrza wytwarzanych przez wentylator główny, jest dopuszczalne wyłącznie na zasadach określonych przez kierownika mchu zakładu górniczego.

3. Przed wznowieniem przewietrzania i usuwaniem nagromadzeń gazów wycofuje się osoby z wyznaczonej stref zagrożenia, a dostęp do tej strefy zabezpiecza się posterunkami.

§207. W szybach głębionych z powierzchni, w warunkach zagrożenia metanowego:

1) z pomostu roboczego na zrębie szybu wyprowadza się kominy wentylacyjne na wysokość nie niniejszą niż 10 m nad poziom terenu i nie mniejszą niż 2 m nad pomost wysypowy i poza budynek wieży szybowej, przy czym łączna powierzchnia ich przekrojów poprzecznych jest większa o 50% od powierzchni przekroju poprzecznego lutniociągu wentylacyjnego, za pomocą którego jest przewietrzany szyb;

2) zadaszone pomieszczenia oraz kanały mające połączenie z szybem wyposaża się w odpowiednie odpowietrzniki kominowe, wyprowadzone do atmosfery na wysokość nie mniejszą niż 2,5 m od powierzchni terenu;

3) wylot wysypu szybowego umieszczonego w budynku wieży szybowej odgradza się od rwy szybowej szczelną ścianką o wysokości nie mniejszej niż 2,5 m i szerokości nie mniejszej niż średnica szybu.

§208. W przypadku przerwy w przewietrzaniu szybu wentylacją lutniową głębionego w warunkach zagrożenia metanowego w szybie oraz na powierzchni w promieniu 10 m od szybu i wylotów wentylacyjnych tego szybu niezwłocznie:

1) wycofuje się osoby i wyłącza spod napięcia urządzenia elektryczne, z wyjątkiem urządzeń przeznaczonych do transportu ludzi i urządzeń iskrobezpiecznych;

2) wstrzymuje się ruch pojazdów i maszyn z napędem spalinowym.

§209. 1. Wyrobiska korytarzowe drążone kombajnami prowadzi się z zastosowaniem urządzeń odpylających.

2. Wyłączenie urządzenia odpylającego powoduje zatrzymanie urabiania kombajnem.

3. W przypadku zastosowania w wyrobisku korytarzowym drążonym kombajnem i przewietrzanym wentylacją lutniową stacjonarnego urządzenia odpylającego lub lutniociągu pomocniczego prędkość przepływającego powietrza wynosi nie mniej niż 0,3m/s, z wyjątkiem tej części wyrobiska, w której równolegle jest umieszczony lutniociąg pomocniczy.

§210. 1. W wentylacji z pomocniczym lutniociągiem ssącym wyposażonym w urządzenia odpylające lub pomocniczym lutniociągiem tłoczącym wyposażonym w chłodnicę powietrza, końcowy odcinek lutniociągu tłoczącego w przodku wyrobiska wyposaża się w:

1) klapę zamykającą wylot lutniociągu lub inne urządzenie do zmiany kierunku przepływu powietrza;

2) odcinek o długości 10 m zbudowany z lutni wirowych;

3) lutnię zasobnikową.

2. Do budowy odcinka, o którym mowa w ust. 1 pkt 2, w polach niemetanowych lub w polach metanowych I kategorii zagrożenia metanowego dopuszcza się stosowanie lutni perforowanych.

§211. W przypadku stosowania wentylacji kombinowanej w polach metanowych zapewnia się możliwość wyłączenia za pomocą systemu zabezpieczenia metanometrycznego urządzeń układu wentylacji kombinowanej w przodku.

§212. 1. Długość odcinka, w którym równolegle został umieszczony lutniociąg doprowadzający powietrze do przodka i lutniociąg pomocniczy, wynosi nie więcej niż 10 m.

2. Do długości odcinka, w którym równolegle zostały umieszczone lutniociągi, o których mowa w ust. 1, nie wlicza się długości odcinka lutniociągu wykonanego z lutni wirowych lub perforowanych.

§213. Zainstalowanie dodatkowego wentylatora w lutniociągu tłoczącym jest dopuszczalne wyłącznie w celu pokonania dodatkowych oporów spowodowanych umieszczeniem chłodnicy powietrza i pod warunkiem, że:

1) z lutniociągu tłoczącego zostanie wyprowadzony bocznik, w którym została umieszczona chłodnica powietrza;

2) w lutniociągu przed dodatkowym wentylatorem zostanie umieszczony manometr

3) na długości lutniociągu występuje nadciśnienie

4) przerwy w ruchu obu wentylatorów lub obniżenie prędkości powietrza w lutniociągu, poniżej wartości ustalonej przez kierownika działu wentylacji, są sygnalizowane w dyspozytorni;

5) długość odcinka lutniociągu od miejsca umieszczenia dodatkowego wentylatora do przodka, wynosi nie więcej niż 200 m;

6) w polach metanowych dodatkowy wentylator z napędem elektrycznym jest automatycznie wyłączany za pomocą systemu zabezpieczenia metanometrycznego;

7) w polach niemetanowych lub polach I kategorii zagrożenia metanowego można nie wykonywać bocznika.

§214. 1. Lutniociągi wykonuje się tak, aby:

1) lutnie nie stykały się z przewodami i urządzeniami elektrycznymi;

2) lutnie były łączone w sposób niezawężający przekroju lutniociągu

3) do zmiany kierunku zabudowy lutniociągu stosowane były sztywne lub usztywnione lutnie, a w przypadku stosowania lutni z tworzyw sztucznych kształtki lutniowe niezawężające przekroju lutniociągu

4) były zabezpieczone przed uszkodzeniami mechanicznymi.

2. Stosowanie w szybach lub szybikach lutni z tworzyw sztucznych jest dopuszczanie na zasadach określonych przez kierownika ruchu zakładu górniczego.

§215. 1. W przodkach wyrobisk przewietrzanych wentylacją lutniową dokonuje się pomiarów prędkości przepływu i temperatury powietrza.

2. Niezależnie od pomiarów, o których mowa w ust. 1, dokonuje się pomiarów prędkości powietrza w prądzie opływowym, w którym jest umieszczony wentylator.

3. Na podstawie wyników pomiarów, o których mowa w ust. 1 i 2, określa się wielkość różnicy między ilością powietrza:

1) płynącą w prądzie opływowym a ilością powietrza pobieraną przez wentylator w [%]

2) dostarczaną do przodka przez lutniociąg a ilością powietrza pobieraną przez wentylator pomocniczy w [%].

4. Na podstawie wyników pomiarów, o których mowa w ust. 1 i 2, oraz wyników analiz próbek, o których mowa w §216 ust. 1, określa się metanowość bezwzględną wyrobiska w [m³ CH₄/min].

§216. 1. W przodkach wyrobisk raz w miesiącu pobiera się próbki powietrza w celu określenia jego składu.

2. Wyniki analizy próbek, o których mowa w ust. 1, dokumentuje się w sposób określony przez kierownika mchu zakładu górniczego.

§217. W wyrobiskach drążonych w polach metanowych stosuje się urządzenia sygnalizujące w dyspozytorni ruchu lub w dyspozytorni gazometrycznej przerwy w pracy wentylatorów lutniowych lub zmniejszanie się prędkości powietrza w lutniociągu.

Rozdział 3

Szyby i szybiki

§62. Czynne wyrobiska mające bezpośrednie połączenia z głębionym lub pogłębianym szybem lub szybikiem odgradza się od szybu lub szybiku oraz odpowiednio oznakowuje.

§63. 1. Osoby wykonujące pracę w szybie lub szybiku zabezpiecza się przed spadającymi przedmiotami.

2. Wylot głębionego szybu zakrywa się szczelnym pomostem z klapami, otwieranymi wyłącznie w trakcie przejazdu naczynia wydobywczego lub w trakcie zejścia na pomost bezpieczeństwa.

§64. Roboty w szybie lub szybiku wykonuje się z pomostów roboczych lub naczyń wyciągowych, z zastrzeżeniem §617.

§65. Rozbieranie lub przekładanie pomostów stałych, przemieszczanie pomostów wiszących oraz transport urządzeń w szybie lub szybiku wykonuje się po spełnieniu wymagań określonych w §625.

§66. 1. W celu odwadniania głębionego szybu lub szybiku instaluje się nie mniej niż dwie pompy, które mogą być podłączone do jednego rurociągu tłocznego.

2. Przepisu ust. 1 nie stosuje się w przypadku głębienia szybu metodą mrożeniową.

…………………………………………………………………………………………...

§70. Przy wykonaniu szybu lub szybiku metodą obudowy opuszczanej stopę obudowy posadawia się w skałach plastycznych, wodonieprzepuszczalnych na głębokość wynoszącą nie mniej niż 1 m.

§71. W trakcie głębienia lub pogłębiania szybu lub szybiku z zastosowaniem otworu wielkośrednicowego:

1) stosuje się zabezpieczenia przed wpadnięciem osób do otworu wielkośrednicowego;

2) zabezpiecza się wyrobisko pod otworem wielkośrednicowym w celu ochrony osób przed zagrożeniami.

§72. 1. W szybie lub szybiku, w którym za obudową występują skały luźne i zawodnione, elementy zbrojenia umocowuje się do obudowy wyłącznie metodą kotwienia. Długość kotew umocowanych do obudowy wynosi nie więcej niż 2/3 grubości obudowy.

2. Przepisu ust. 1 nie stosuje się do odcinków szybu lub szybiku w obudowie tubingowej i stalowej.

§73. 1. Szyb lub szybik wykonywany metodą nadsięwłomu o wysokości większej niż 20 m wyposaża się w szczelny pomost:

1) roboczy — w przodku nadsięwłomu;

2) bezpieczeństwa — w odległości nie mniejszej niż 2 m i nie większej niż 3 m pod pomostem roboczym;

3) ochronny — umieszczony na wysokości nie większej niż 6 m nad poziomem podszybia.

2. Otwory w pomoście ochronnym i bezpieczeństwa, przeznaczone dla ruchu wyciągu i przejścia osób, zabezpiecza się klapami otwieranymi wyłącznie na czas przejazdu lub przejścia.

§74. 1. Szyb lub szybik wykonywany metodą nadsięwłomu wyposaża się przy wysokości nadsięwłomu wynoszącej:

1) nie mniej niż 8 m i nie więcej niż 20 m —w przedział zsypny i drabinowy;

2) więcej niż 20 m — w przedział zsypny, drabinowy i wyciągowy.

2. Przedział zsypny wypełnia się na stałe urobkiem do wysokości pomostu bezpieczeństwa.

§75. Droga dojścia pracowników do przodka przedziałem drabinowym w szybach lub szybikach wykonywanych metodą nadsięwłomu wynosi nie więcej niż 50 m.

76. 1. Metodą nadsięwłomu bez poszerzania wykonuje się szyb lub szybik o przekroju poprzecznym nie większym niż 12 m².

2. Poszerzenie nadsięwłomu wykonuje się z góry na dół.

3. Przepisu ust. 1 nie stosuje się do szybów lub szybików wykonywanych metodą nadsięwłomu w złożach soli i rud metali.

§77. W przypadku przebijania nadsięwłomu do istniejącego wyrobiska na ostatnich 6 m wykonuje się otwór badawczy do tego wyrobiska lub z tego wyrobiska.

§78. Osoby wykonujące pracę przodku nadsięwłomu powiadamia się o każdorazowym przechodzeniu osób przedziałem drabinowym.

§79. Wykonywanie szybu lub szybiku metodą nadsięwłomu:

1) jest niedopuszczalne w skałach sypkich lub zaburzonych tektonicznie;

2) poprzedza się w polu metanowym odwierceniem otworu wentylacyjnego.

§80. 1. Przebudowę szybu lub szybiku, naprawę obudowy oraz remont wyposażenia wykonuje się z góry na dół.

2. W trakcie wykonywania robót związanych z procesami technologicznymi, o których mowa w ust 1, wyciągi szybowe wykorzystuje się wyłącznie do celów związanych z wykonywaniem tych robót.

3. Roboty, o których mowa w ust. 1, wykonuje się zgodnie z projektem technicznym.

§81. Głębienie szybu oraz wykonywanie obudowy szybowej realizuje się do środka szybu, wyznaczonego na powierzchni lub poziomie wyjściowym.

Zebrał i opracował: Czesław Zając marzec 2010, czerwiec 2018, styczeń 2024

Bibliografia:

- Bielewicz T., Prus B., Honysz J. Górnictwo Część I. Wydawnictwo ŚLĄSK 1993r.

- Roszczynialski W., Nawrat S., Szlązak J., Tomczyk J.: Bezpieczna kopalnia. Kraków 1999r.

- Czechowicz J., Mastaliński M., Surowiec M.: Górnictwo Część III. Wydawnictwo ŚLĄSK 1985r.

- Górnictwo i Geoinżynieria Rok 29 Zeszyt 3/1 2005 r.

- Frycz A., Klimatyzacja kopalń. Wydawnictwo ŚLĄSK 1981r.

- Praca zbiorowa, Technologia kierunek górniczy. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne 1977r.

- Praca zbiorowa, Poradnik górnika Tom III. Wydawnictwo ŚLĄSK 1974r.