III Tổng chi phớ (đầu tư + vận
2. Cỏc giải phỏp điều hũa khụng khớ cho mỏ hầm lũ
điều hũa khụng khớ, đặc trưng của hệ thống điều hũa khụng khớ và phương hướng phỏt triển hệ thống điều hũa khụng khớ mỏ hầm lũ.
GIẢI PHÁP ĐIỀU HềA KHễNG KHÍ TRONG CÁC MỎ HẦM LềTh.S. Đỗ Mạnh Hải Th.S. Đỗ Mạnh Hải
Viện Khoa học Cụng nghệ Mỏ - Vinacomin
Biờn tập: ThS. Phạm Chõn Chớnh
1. Mở đầu
Điều kiện làm việc trong cỏc mỏ hầm lũ cú tớnh đặc thự riờng so với cỏc nhà mỏy trờn bề mặt. Trong cỏc mỏ hầm lũ, cỏc vị trớ làm việc phõn bổ trong một khu vực rộng lớn, người lao động làm việc trong mụi trường độc hại.
Ngoài cỏc mối nguy hiểm về cụng nghệ, cũn cú cỏc mối nguy hiểm tự nhiờn liờn quan đến mụi trường đất đỏ xung quanh (cỏc vụ bục nước, nổ khớ, phụt khớ và đỏ, nổ khớ và bụi, cỳ đấm mỏ, khớ hậu…). Việc đảm bảo ổn định cỏc thụng số, điều kiện vi khớ hậu bằng thụng giú và điều hũa khụng khớ trong mỏ là nhiệm vụ quan trọng, nhất là trong điều kiện tập trung khai thỏc và tăng dần chiều sõu khai thỏc.
Nguồn nhiệt sinh ra trong cỏc mỏ hầm lũ bao gồm cỏc nguồn nhiệt cú nguồn gốc tự nhiờn và nguồn nhiệt do cỏc yếu tố cụng nghệ. Trong cỏc đường lũ, nhiệt độ và độ ẩm tương đối cao gõy ảnh hưởng đến cỏc chức năng của cơ thể con
người như khả năng nhận thức, sự tập trung, sự chỳ ý (Szlązak i in, 2006).
2. Cỏc giải phỏp điều hũa khụng khớ cho mỏ hầm lũ mỏ hầm lũ
Với nhu cầu làm mỏt một lượng lớn khụng khớ tại cỏc vị trớ làm việc ở cỏc khu vực sõu của mỏ, mỏy làm mỏt được sử dụng và được đặt trờn bề mặt hoặc dưới lũng đất. Khi tăng số lượng mỏy điều hũa khụng khớ được lắp đặt ở những khu vực sõu của mỏ đến một giới hạn, nhưng khụng thể làm mỏt lượng khụng khớ đến luồng giú thải của mỏ, trong tỡnh huống này, nhiệt ngưng tụ phải được thải trực tiếp qua cỏc đường ống lờn bề mặt.
Cú hai xu hướng trong cụng nghệ điều hũa khụng khớ mỏ:
- Sử dụng điều hũa khụng khớ cục bộ hoặc nhúm điều hũa bằng cỏch lắp đặt cỏc mỏy điều hũa khụng khớ cú cụng suất thấp trực tiếp trong khu vực khai thỏc (Hỡnh 2.1).
- Sử dụng điều hũa trung tõm bằng cỏch lắp đặt mỏy điều hũa khụng khớ cú cụng suất cao đặt trờn bề mặt hoặc dưới hầm lũ, ở vị trớ trung tõm của mỏ và vận chuyển khụng khớ lạnh đến cỏc khu vực khai thỏc (Hỡnh 2.2).
Theo vị trớ của cỏc thiết bị điều hũa khụng khớ, cú thể phõn biệt ba hệ thống điều hũa khụng khớ:
- Điều hũa khụng khớ cục bộ; - Điều hũa khụng khớ nhúm; - Điều hũa trung tõm.
Tựy thuộc vào yếu tố trung gian (chất làm mỏt), cỏc hệ thống điều hũa khụng khớ núi trờn cú thể được chia thành cỏc hệ thống sử dụng:
- Nước đỏ;
- Đỏ khụ (được sử dụng để sản xuất nước lạnh, ở vựng sõu nhất của mỏ);
- Huyền phự băng.
Cỏc hệ thống điều hũa khụng khớ cục bộ sử dụng cỏc thiết bị làm mỏt riờng lẻ, khụng cố định được thiết kế để làm mỏt khụng khớ trong một đường lũ. Thiết bị làm mỏt cú thể là giỏn tiếp hoặc trực tiếp. Hiện tại, cỏc mỏ than đỏ của Ba Lan ớt dựng cỏc thiết bị làm mỏt giỏn tiếp, ưu tiờn sử dụng cỏc thiết bị làm mỏt trực tiếp. Cỏc thiết bị này bao gồm một bộ phận làm lạnh với một bộ ngưng tụ, được kết nối bằng cỏc ống dẫn linh hoạt của mạch mụi chất làm lạnh đến thiết bị bay hơi cấu thành bộ làm mỏt khụng khớ. Nhiệt ngưng tụ cú thể được thải ra trực tiếp bởi dũng
nước làm mỏt thiết bị ngưng tụ đến rónh nước của mỏ hoặc qua ống dẫn nước đến thiết bị làm mỏt nước bay hơi. Cụng suất làm mỏt của cỏc thiết bị như vậy khụng vượt quỏ 450 kW. Nếu cần phải làm mỏt khụng khớ trong nhiều đường lũ, phải sử dụng nhúm nhiều thiết bị làm mỏt để làm mỏt cho cỏc gương lũ. Khi đú mỏ bước vào giai đoạn điều hũa khụng khớ nhúm, cũn được gọi là điều hũa khụng khớ phi tập trung (Szlązak i in, 2006).
Trong cỏc hệ thống điều hũa khụng khớ nhúm, một hoặc hai đơn vị làm mỏt được sử dụng trong một hệ thống song song để làm mỏt. Tổng cụng suất làm lạnh là từ 1000 kw đến 3000 kw. Thiết bị làm lạnh thường được đặt gần cỏc khu vực khai thỏc và nhiệt ngưng tụ được truyền trong cỏc thiết bị làm mỏt bằng nước bay hơi đến luồng khụng khớ đi vào cỏc khu vực làm việc.
Trong trường hợp nhiệt độ và độ ẩm khụng khớ cao trong toàn khu vực, rất khú để thải nhiệt ngưng tụ vào khụng khớ. Cỏc thiết bị làm mỏt được đặt gần cỏc giếng giú vào và nước làm mỏt được cung cấp bởi cỏc đường ống cỏch nhiệt với cỏc bộ làm mỏt khụng khớ, cỏch xa tới vài km. Cú thể cú một hệ thống điều hũa khụng khớ trung tõm cựng với việc duy trỡ điều hũa khụng khớ cục bộ ở cỏc khu vực hoạt động khỏc hoặc một vài hệ thống điều hũa khụng khớ nhúm phi tập trung.
Nếu nhu cầu về làm mỏt ở một vài hoặc
trong tất cả cỏc khu vực hoạt động vượt quỏ 5 MW, hầu hết cỏc bộ làm mỏt bay hơi trao đổi ỏp suất ba buồng đều bị bỏ và hệ thống điều hũa khụng khớ được chuyển thành hệ thống điều hũa trung tõm, cũn được gọi là điều hũa khụng khớ tập trung (Szlązak i in, 2006). Điều hũa khụng khớ trung tõm liờn quan đến vị trớ của cỏc thiết bị nhận nhiệt ngưng tụ trờn bề mặt và vị trớ của cỏc đơn vị làm lạnh trờn bề mặt, dưới lũng đất. Hệ thống điều hũa khụng khớ trung tõm bao gồm cỏc mạch nước ỏp suất thấp và cao cựng với bộ giảm ỏp ở khu vực sõu nhất mỏ. Trong cỏc hệ thống điều hũa khụng khớ trung tõm mỏy làm lạnh nước được sử dụng (Szlązak i in, 2009).