Расчет параметров дегазации. Дегазация при проведении вентиляционного и конвейерного штреков л. 3-30, страница 3

Допустимые потери давления в сети всасывающего газопровода определяются по формуле:

Н_вс= 350-В_у , мм.рт.ст.

где 350 – оптимальное разрежение, создаваемое вакуум-насосом, мм.рт.ст.

В_у- разрежение (рекомендуемое) у устьев скважины, мм.рт.ст.;

Н_вс= 350-50= 300 мм.рт.ст.

Ориентировочные потери давления на каждом участке, начиная от скважин, определяются по формуле:

h=мм.рт.ст.

где l- длина i-го участка трубопровода, м;

L- общая длина трубопровода по наиболее трудному маршруту, м; L=2002 м;

Тогда для данного случая потери давления на отдельных отрезках составляют

h_1-2= 300*1300/2002= 194,8 мм.рт.ст.

h_2-5= 300*460/2002= 68,9 мм.рт.ст.

h_5-6= 300*42/2002= 6,3 мм.рт.ст.

h_6-7= 300*160/2002= 23,9 мм.рт.ст.

h_7-8= 300*40/2002= 5,9 мм.рт.ст.

Начальное давление в участковом газопроводе у скважин определяется по формуле:

Р₁=Р_б(1+1,17*10^-4*Н_пов)-В_у,  мм.рт.ст.

Р_б- барометрическое давление на поверхности шахты, мм.рт.ст.

Р_б=760 мм.рт.ст.

Н_пов – глубина от поверхности до выработки, из которой бурятся скважины, м;                 Н_пов = 490 м.

Р₁ =760 (1+1,17*10^-4*490)- 50=753 мм.рт.ст.

Давление газа на границах ветвей сети вплоть до вакуум-насосов определяется следующим образом

Р₂= Р₁- h_1-2;    Р₃ =Р₂- h_2-5;  Р₄=Р₃- h_5-6;      Р₅=Р₄- h_6-7;    Р₆=Р₅- h_7-8; 

Требуемый диаметр трубопровода для любой ветви определяется :

d_1-2= ксм.

где к- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации шахтных газопроводов, к= 5,42;

Т- абсолютная температура газа, к; Т=273+t;

t - температура воздуха в шахте;

l-  длина газопровода, м;

  -объемная масса метановоздушной смеси при 760 мм.рт.ст. и 293 К;                  

определяется по формуле

С-концентрация метана в смеси, %

C=100*I_д/Q_см , %

Требуемый диаметр участкового газопровода на участке 1-2 (конвейерный штрек 3-30) при исходных данных к=5,42; Q_см= 5,21 м³/мин; l=1300 м., Т=288; Р₁=753 мм.рт.ст.; Р₂= 753- 194,8 = 558,2 мм.рт.ст.

C=100*2,11/5,21= 40,5   %

=5,37*10^-3*(224-40,5)= 0,98

d_1-2=5,42=10,77 см.

Принимаем диаметр участкового газопровода 159 мм. Тогда давление газа в конце участка, т.е. в точке 2 определяется по формуле

Р_2р=,  мм.рт.ст.

Где к₁- коэффициент, к₁=8,15* 10³.

Р_2р= , мм.рт.ст.

Требуемый диаметр магистрального трубопровода на участке 2-5 (Фл. монт. уклон 2/3) при исходных данных К=5,42; Q_см= 5,67 м³/мин,

l=460 м., Т=288; Р₃=731,4-68,9 = 662,5 мм.рт.ст.;

C=100*2,11/5,67= 37,2   %

=5,37*10^-3*(224-37,2)= 1,0

d_2-5=5,42=9,43 см.

Принимаем диаметр магистрального газопровода на участке 2-5

равным 159 мм., тогда давление газа в конце участка, т. е. в точке 5 составит

Р_3р= =714,7 мм.рт.ст.;

Требуемый диаметр магистрального трубопровода на участке 5-6 (скважина с фл. бремсберга 2/3 на групп. конв. штрек) при исходных даннных

К=5,42; Q_см= 5,71 м³/мин,

l=42 м., Т=288; Р₄==662,5- 6,3 = 656 мм.рт.ст.;

C=100*2,11/5,71= 36,9  %

=5,37*10^-3*(224-36,9)= 1,0

d_5-6=5,42=7,29 см.

Принимаем диаметр магистрального газопровода на участке 5-6 равным 159 мм., тогда давление газа в конце участка, т.е. в точке 6 определяется:

Р_4р= =714,0 мм.рт.ст.;

Требуемый диаметр максимального трубопровода на участке 6-7 (групп. конв. штрек) при исходных даннных

К=5,42; Q_см= 5,87 м³/мин,

l=160 м., Т=288; Р₅==656- 23,9 = 632 мм.рт.ст.;

C=100*2,11/5,87= 35,9  %

=5,37*10^-3*(224-36,9)= 1,0

d_6-7=5,42=8,9 см.

Принимаем диаметр магистрального газопровода на участке 6-7 равным 159 мм., тогда давление газа в конце участка, т.е. в точке 7 определяется:

Р_5р= =713 мм.рт.ст.;

Требуемый диаметр магистрального трубопровода на участке 7-8 (Путевой уклон 4/1) при исходных даннных

К=5,42; Q_см= 5,91 м³/мин,

l=40 м., Т=288; Р₆==632- 5,9 = 626 мм.рт.ст.;

C=100*2,11/5,91= 35,7  %

=5,37*10^-3*(224-35,7)= 1,0

d_7-8=5,42=6,83 см.

Принимаем диаметр магистрального газопоровода на участке 7-8 равным 159 мм., тогда давление газа в конце участка, т.е. в точке 8 определяется:

Р_6р= =712,8 мм.рт.ст.;

Нанеся на характеристику вакуум- насосов точку с координатами

Q_см= 5,91 м³/мин. и Р_в= Р_6р = 712,8  мм.рт.ст., устанавливаем, что при принятых диаметрах магистрального и участкового газопроводов 159 мм. требуемое количество отсасываемой метановоздушной смеси обеспечивается одним вакуум- насосом производительностью 50  м³/мин.