Основы горного дела: Методические указания по выполнению курсового проекта "Проведение горных выработок", страница 5

         В проекте следует принимать цикличную технологию. При этом необходимо привести все процессы, которые входят в состав цикла, и описать их выполнение проходчиками [4, 10, 11].

         Одним из главных технологических параметров проведения выработки является величина подвигания забоя за цикл. При проведении буровзрывным способом эта величина определяется из паспорта буровзрывных работ (БВР), который приводится в данном разделе. При комбайновом способе эта величина зависит от свойств вмещающих пород и составляет не более 2 м.  

Для более простой организации работ величину подвигания за цикл следует принимать равной или кратной шагу установки крепи.

1.5. Расчет проветривания выработки

         Расчет проветривания тупиковой выработки включает в себя определение необходимого количества воздуха, требуемой производительности и депрессии вентилятора местного проветривания (ВМП), а также минимального расхода воздуха в месте установки ВМП. На основе полученных значений выбирают оптимальный ВМП из выпускаемых промышленностью для угольных шахт.

         При проектировании проветривания следует учитывать, что длина тупика выработок, проводимых по газоносным пластам, не должна превышать 500 м. В настоящее время для сооружения вентиляционного трубопровода применяют трубы типа ЧЛХВ или ЧЛХР с диаметром 600, 800, 1000 мм и длиной звена 20 м.

         Расчет необходимого количества воздуха (расхода) Q_зп для шахт Кузбасса определяется по следующим факторам: метановыделению, разбавлению ядовитых газов после взрывных работ и минимальной скорости движения воздуха. На других месторождениях также производят расчет по тепловому фактору (глубокие шахты) и по числу одновременно находящихся в выработке людей.

         При проведении пластовых выработок проходческим комбайном расход воздуха по метановыделению можно определить по формуле

,

где I_п – метанообильность подготовительной выработки, м³/мин; С – допустимая концентрация СН₄  в исходящей вентиляционной струе, %; С_о – допустимая концентрация СН₄  в поступающей в забой струе, %.

         Количество воздуха, необходимое для разбавления ядовитых газов после взрывных работ [12]:

,

где Т – время проветривания забоя после взрыва по ПБ, мин; S_c – площадь сечения выработки в свету, м²; l_в – проектная длина выработки, м; К_об – коэффициент, учитывающий обводненность выработки (0,6–0,8); К_ут – коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе;V_вв – количество ядовитых газов, образующихся после взрыва, л.

V_вв = QI_вв,

где Q – масса взрывчатого вещества на одну заходку, кг; I_вв – газовость взрывчатого вещества, л/кг (при взрывании по породе принимается 40 л, а по углю 100 л на 1 кг взрывчатого вещества).

         Расход по минимальной скорости движения воздуха:

Q_зп=60V_minS_c,

где V_min – минимально допустимая по ПБ скорость воздуха в выработке, м/мин.

         Из полученных расчетных значений Q_зп выбирают большее значение, на основе которого определяют требуемую производительность ВМП:

Q_в= К_утQ_зп,

где Q_в – производительность ВМП, м³/мин; К_ут – коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе; Q_зп – максимальное значение расхода воздуха для проветривания выработки, м³/мин.

         Согласно ПБ подача воздуха ВМП не должна превышать 70 % расхода воздуха в выработке в месте его установки. Минимальный расход воздуха в выработке со сквозным проветриванием, где будет установлен ВМП:

Q_св =1,43Q_в1,1.

         Депрессия ВМП определяется по формуле [12]:

h_в= h_ст+ åh_м+h_д =R_трQ_вQ_зп+åh_м+ υ²r/2 ,

где h_ст – статический напор, Па; h_д – динамический напор, Па; åh_м – потери напора на местные сопротивления, Па.

         Для прямолинейных выработок åh_м можно принять порядка 10 % от суммы статического и динамического напора.

         Выбор наиболее оптимального для конкретных условий ВМП производят по полученным расчетным значениям Q_ви h_в из специальных сводных графиков [12, 13]. Если расчетные значения Q_ви h_в не соответствуют характеристикам существующих типов ВМП, в проекте принимают вентиляционный трубопровод большего диаметра и (или) меньшую длину тупика выработки (длину трубопровода). Затем повторяют расчет по представленной выше методике с новыми значениями диаметра и длины вентиляционного трубопровода.