SPOSOBY PRZEWIETRZANIA
LUTNIOCIĄGAMI

Wyrobiska, które nie są przewietrzane prądami
powietrza wytwarzanymi przez wentylator główny,

powinny być przewietrzane za pomocą lutniociągów.

Lutniociągi powinny być wykonywane z lutni
metalowych lub trudno palnych

antyelektrostatycznych lutni z tworzyw sztucznych.

 Przewietrzanie lutniociągiem może być ssące,
tłoczące lub kombinowane.

[ ROZPORZĄDZENIEMINISTRA PRZEMYSŁU I HANDLU z dnia 14 kwietnia 1995 r.
w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia

przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych ]

SPOSOBY

PRZEWIETRZANIA

LUTNIOCIĄGAMI

Rozróżnia się przewietrzanie tłoczące, ssące,

kombinowane. Dla uniknięcia zagrożeń wywołanych
gazami odstrzałowymi i pyłami w długich wyrobiskach
ślepych stosuje się tzw. lutniową wentylację rewersyjną

STRATY POWIETRZA

W każdym lutniociągu, niezależnie od stosowanego
sposobu wentylacji,występują straty powietrza wskutek
jego wypływu przez nieszczelności połączeń
poszczególnych segmentów lutni.
Wielkość strat powietrza w lutniociągach zależy od:
-   długości lutniociągu,
-   rodzaju, stanu oraz liczby złączy lutni,
-   materiału uszczelniającego i sposobu wykonania
uszczelnienia,
-   średnicy lutniociągu,
-   materiału, z jakiego wykonane są lutnie oraz
- opór wyrobiska (strata naporu w wyrobisku),
- opór wlotu powietrza do lutniociągu,
- sposób rozmieszczenia wentylatorów wzdłuż
lutniociągu.

METODY OBLICZANIA

LUTNIOCIĄGÓW

Badania zjawiska ucieczek powietrza

zapoczątkowane zostały w roku 1920 przez

autorów niemieckich M. Berlowitza i A. Jassego.

Z

szeregu

późniejszych

rozwiązań

tego

zagadnienia scharakteryzowano:

-   metodę J. Tarnowskiego,
- metodę W N. Woronina
- metodę R. Loissona i J. Ulmo reprezentującą
rozważania francuskie,
-   metodę J. Pawińskiego
i J. Roszkowskiego,
- metodę H. Bystronia.

METODY OBLICZANIA

LUTNIOCIĄGÓW

Dla określenia, którą z metod stosować w
praktyce,przeprowadzono badania (lata 1970-1973).
Przez porównanie wyników pomiarów i rozwiązań
teoretycznych otrzymano współczynnik nieszczelności
k dla dla poszczególnych odcinków lutniociągu .
Obliczono w ten sposób wartości współczynnika
nieszczelności k ,tak dla wentylacji ssącej, jak i
tłoczącej, oraz dla różnej liczby wentylatorów i
różnego sposobu ich zabudowy.

Współczynniki nieszczelności k lutniociągów starannie
zabudowanych i dobrze uszczelnionych, wykonanych z
nie uszkodzonych lutni, kształtują się następująco:
-   dla metalowych lutni wsuwanych uszczelnionych
bandażami
płóciennymi maczanymi w zaprawie cementowej

k = 0,00035 m

3

/( Ns)

-   dla metalowych lutni kołnierzowych
uszczelnionych
uszczelkami gumowymi
k = 0,00002 m

3

/( Ns)

-    dla lutni elastycznych

k = 0,00009 m

3

/(

Ns

).

METODY

OBLICZANIA

LUTNIOCIĄGÓW

OBLICZANIE

LUTNIOCIĄGÓW

Dla obliczenia lutniociągu wg. Bystronia opracowuje

się tzw.regulację lutniociągu i rzadziej obliczenia
lutniociągu oraz wyznacza się konieczny strumień
powietrza świeżego w przodku wyrobiska ślepego.

Regulacja to określenie:
- wydajności wentylatora lutniowego;
- spiętrzenia tego wentylatora,
- oporu lutniociągu, tj. oporu pokonywanego
przez wentylator lutniowy.

OBLICZANIE
LUTNIOCIĄGÓW

Dla obliczenia lutniociągu musimy wyznaczyć:

- objętość strumienia powietrza świeżego na końcu
lutniociągu;
- wydajność wentylatora lutniowego;
- spiętrzenie wentylatora.
W celu wyznaczenia powyższych konieczna jest
znajomość oporu i sprawności lutniociągu.

Wyznaczenie koniecznej objętości strumienia powietrza

świeżego w przodku wyrobiska ślepego

Konieczną objętość strumienia powietrza świeżego w
przodku wyrobiska ślepego wyznacza się ze względu
na:
1.      minimalną prędkość powietrza żądaną
przepisami bhp,
2.     ilość metanu,
3.      ilość i skład gazów odstrzałowych,
4.     zapylenie powietrza,
5.     warunki klimatyczne.

OBLICZANIE

LUTNIOCIĄGÓW

SPOSOBY INSTALACJI

LUTNIOCIĄGU

[1]

[2]

[3]

LUTNIA WENTYLACYJNA

Lutnia wentylacyjna jest to przewód o określonej
długości, przekroju poprzecznym oraz kształcie
służący do lokalnego transportu powietrza.
Lutnie powinny być wykonane z odpowiednich
materiałów dopuszczonych do stosowania w
górnictwie, podobnie jak połączenia
poszczególnych lutni i połączenia lutni z
wentylatorem.
Kształt lutni oraz jej przekrój poprzeczny powinny
być takie, żeby zapewnione były możliwie
najmniejsze straty powietrza w czasie przepływu
przez lutniociąg.
Lutnie powinny zawierać elementy konstrukcyjne
umożliwiające ich zabudowę w wyrobiskach
górniczych.

[ Norma PrPN-G-43001 ]

TYPY I PARAMETRY LUTNI
WENTYLACYJNYCH

( wymagania zawarte w normach ) 

Do przewietrzania udostępniających i
przygotowawczych wyrobisk ślepych w kopalniach
polskich stosuje się:
-    metalowe lutnie wsuwane o średnicy 0,4 do
0,6 m,
-    metalowe lutnie kołnierzowe o średnicy od
0,7 do 1,0 m
-    lutnie elastyczne o średnicy od 0,4 do 1,0 m.
Wymagania techniczne dla lutni metalowych
określone są normami
- dla lutni wsuwanych PN-59/G-43001,
- dla lutni kołnierzowych PN-67/G-43022

PODZIAŁ LUTNI

Lutnie wentylacyjne dzieli się na (sztywne)
metalowe oraz elastyczne.
Od średnicy lutni i materiału z jakiego jest
wykonana zależy opór jednostkowy lutni i
przedstawia się następująco:

RODZAJ

LUTNI

ŚREDNICA LUTNI

(m)

OPÓR JEDNOSTKOWY

(kg/m

8)

 
 

METALOWE

0.4

2,1100

0.5

0,5400

0.6

0,1960

0.8

0,0490

1

0,0147

 

ELASTY-

CZNE

0.4

1,7650

0.5

0,4410

0.6

0,1470

0.8

0,0390

LUTNIE ELASTYCZNE

Lutnie elastyczne są wykonywane bądź to z tkaniny
bawełnianej bądź też z tkaniny poliamidowej
powlekanej dwustronnie polichlorkiem winylu.

Na rynku polskim do wyrobów lutni elastycznych
stosuje się tworzywo sztuczne o nazwie „ lutniowinyl
” i „ lutniowinyl TS – 3 ” o dużej elastyczności, która
zapewnia łatwość transportu, montażu i obsługi.
Tkanina ta jest trudnopalna i nie wydziela substancji
żrących i trujących.

PARAMETRY

PRODUKOWANYCH

LUTNI

Produkty firmy „ Teseco ” :

- lutnie do wentylacji tłoczącej

Lp.

Średnica

( m)

Długość

(m)

Jednostkowy opór

areodynamiczny,

(kg/m

8

)

1.

0.4

15-50

1.765

2.

0.5

15-50

0.237

3.

0.6

15-50

0.1109

4.

0.8

10-50

0.0390

5.

1

10-50

0.0205

6.

1.2

10-50

0.00748

PARAMETRY

PRODUKOWANYCH

LUTNI

Oprócz
standardowych
odcinków, o
długości 10 i 15
m produkowane
są również
długości od 20 -
50 m w celu
obniżenia oporu
aerodynamiczne
go.
[4]

PARAMETRY

PRODUKOWANYCH

LUTNI

-

lutnie do wentylacji ssącej wykonywane są dla

średnic 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1.0, 1.2, przy
długościach 1 – 5 m i maksymalnych
podciśnieniach dla klas A, B i C odpowiednio:

3000, 5000 i 8000 (Pa).

[5]

PARAMETRY

PRODUKOWANYCH

LUTNI

-

lutnie szybowe

Lp.

Średnica

( m)

Maksymalne

cisnienie

( Pa )

Jednostkowy opór

areodynamiczny

(kg/m

8

)

1.

0.6

10 000

0.1109

2.

0.8

10 000

0.1153

3.

1.0

10 000

0.0206

LUTNIE SZYBOWE

Przy drążeniu
pionowych wyrobisk
szybowych występuje
potrzeba uproszczenia
budowy lutniociągów
przy zapewnieniu
potrzebnych warunków
wentylacyjnych i
pewności
przewietrzania. Dla
potrzeb produkuje się
lutnie szybowe z
tworzyw sztucznych do

wentylacji tłoczącej.

[6]

LUTNIE
SZYBOWE
posiadają budowę
wzmocnioną w
sposób
zapobiegający
zerwaniu się lutni
pod własnym
ciężarem. Każdy
odcinek lutni
szybowej jest
wzmocniony na
bokach linką
metalową
połączoną z
sąsiednimi
odcinkami.

[6]

PARAMETRY

PRODUKOWANYCH

LUTNI

Rynek zagraniczny „ ABC Canada ” [7] :
- lutniociągi owalne bliźniacze o długościach lutni
od 15 do 50 m, przy średnicach od 0.45 do 1.5 m;

PARAMETRY

PRODUKOWANYCH

LUTNI

- lutniociągi spiralne o długościach lutni 7.5 m, dla

średnic od 0.3 do 2.0 m

,

[7]

AKCESORIA SŁUŻĄCE DO

INSTALACJI LUTNIOCIĄGÓW

ELASTYCZNYCH

Stabilne włókno ważne jest,
kiedy stosujemy lutnie
elastyczne. Pomaga ono
utrzymać profil lutniociągu,
w celu lepszego przepływu
powietrza.

[8]

AKCESORIA LUTNIOWE

Z elementów lutni, głównie ssących można wykonywać
różne akcesoria lutniowe o szerokim przeznaczeniu,
takie jak:
Trójniki, lutnie perforowane, lutnie wirowe,
rozwidlenia, zasuwy.

[9]

ZŁĄCZA

LUTNI ELASTYCZNYCH

Do połączeń odcinków lutni elastycznych stosuje się
śrubowe złącza zaciskowe. Zastosowana konstrukcja
złącza zapewnia szczelne, pewne połączenie lutni ze
sobą oraz uniemożliwia mimowolne zawężanie średnic
na połączeniach a także przypadkowe rozłączenia
odcinków lutni. [10]

ŁĄCZENIE ZE SOBĄ

KOLEJNYCH ODCINKÓW

LUTNI ELASTYCZNEJ

Łączenie za

pomocą pierścienia

z drutu, dla małych

średnic.

[10]

ŁĄCZENIE ZE SOBĄ

KOLEJNYCH ODCINKÓW

LUTNI ELASTYCZNEJ

Łączenie za pomocą złącz śrubowych.
Montaż złącza na jednej z lutni, zbliżenie obu
końców, dokręcenie śruby i zdjęcie lutni po
złączeniu.
[10]

ŁĄCZENIE LUTNI
METALOWYCH

Stosuje się dwa sposoby łączenia lutni
metalowych:
- wsuwany,
- kołnierzowy.
Lutnie metalowe o małych średnicach łączy się w
lutniociąg przez wsuwanie, a o średnicach większych
600, 800, 1000 mm kołnierzowo przez zśrubowanie
kołnierzy. Wadą lutni metalowych jest znaczna ich
masa, trudności z uszczelnieniem połączeń, z czym
związane są duże straty powietrza.

LUTNIE KOŁNIERZOWE

[11]

LUTNIE WENTYLACYJNE WSUWANE -

CYNKOWANE

[11]

LUTNIE

WENTYLACYJ

NE

WSUWANE -

CZARNE

[11]

Literatura:

- Franciszek Rosiek ,materiały z wykładów;

- Rozporządzenie Ministra Przemysłu I Handlu z dnia
14 kwietnia 1995 r.
w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy,
prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego
zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych
zakładach górniczych ;
- J. Roszkowski „Wentylacja odrębna” ;

Adresy stron internetowych:

[1] http://www.teseco.com.pl/ssace.htm

[2] http://www.mining-

technology.com/contractors/ventilation/jensen/
[3]

http://www.mining-technology.com/contractors/ventilation/teloni/

[4] http://www.teseco.com.pl/images/tlocz01.jpg

[5] http://www.teseco.com.pl/images/WUG03.jpg

[6]

http://www.teseco.com.pl/spis.htm

[7]

http://www.abccanada.ca/

[8] http://www.mining-
technology.com/contractors/ventilation/protan/
[9] http://www.teseco.com.pl/akcesoria.htm
[10] http://www.teseco.com.pl/tloczace.htm

[11] http://www.fugor.com.pl/produkty.html

NORMY:
- PN-G-43001:1999 – Górnictwo. Lutniociągi wentylacyjne. Wymagania
podstawowe.
- PN-G-43026:1998 – Lutniociągi wentylacyjne.Określanie podstawowych
parametrów.
- PN-G-43025:1994 – Lutniociągi wentylacyjne. Metody obliczania i
kryteria oceny
jakości.