Стационарные установки. Главная вентиляторная установка шахты: Методические указания для выполнения контрольного задания, раздела курсового и дипломного проекта

Шахтные вентиляторные установки служат для проветривания горных выработок и создания в них нормальных атмосферных условия с точки зрения санитарных норм. Главные вентиляторные установки (ГВУ) предназначены для проветривания всех выработок шахты, за исключением отдельных тупиковых выработок и камер специального назначения. При проектировании ГВУ на инженера ложится большая ответственность за принятые решения, которые должны гарантировать безопасные условия труда на горном предприятии, высокую надежность установки, длительный срок эксплуатации и ее экономичность.

ГВУ является сложным электромеханическим комплексом, состоящим из вентиляторов, электропривода, пускорегулирующей аппаратуры, аппаратуры дистанционного управления и контроля, устройств и приспособлений для реверсирования воздушной струи и переключения вентиляторов, выходных частей диффузоров, вентиляционных каналов, всасывающей будки, глушителей шума. В районах, где температура воздуха опускается ниже нуля в течение года более 1 месяца, ГВУ должна оборудоваться калориферной установкой.

Цель работы - формирование профессиональных инженерных знаний и приобретение опыта принятия обоснованных решений в вопросах проектирования и управления главной вентиляторной установкой шахты.

1.  Исходные данные и задачи расчета

1.1. Исходные данные

§  категорийность шахты по газу и пыли;

§  срок службы вентиляторной установки (минимальный равен продолжительности отработки одного горизонта, но не менее срока службы вентилятора по паспорту) - Т, год;

§  расход атмосферного воздуха в выработках шахты - Q_ш, м³/с;

§  потери давления воздуха в выработках шахты в начале эксплуатации вентиляторной установки – Р_min, Па;

§  потери давления воздуха в выработках шахты в конце срока эксплуатации вентиляторной установки – Р_max, Па.

1.2. Задачи расчета

§  установить способ проветривания шахты;

§  выбрать схему проветривания шахты;

§  выбрать тип и модель вентилятора;

§  выбрать технологическую схему вентиляторной установки;

§  определить рабочие параметры вентилятора при нормальном режиме проветривания шахты;

§  определить рабочие параметры вентилятора при экстренном режиме проветривания шахты;

§  определить рабочие параметры вентилятора при реверсивном режиме проветривания шахты;

§  выбрать способ регулирования параметров рабочего режима вентилятора;

§  выбрать привод вентилятора;

§  выбрать вспомогательное оборудование ГВУ;

§  определить технико-экономические показатели работы ГВУ в течение всего срока эксплуатации.

2. Способ и схема проветривания шахты

2.1. Способы проветривания шахты

Большое разнообразие геологических и технологических условий добычи полезных ископаемых подземным способом обуславливает необходимость использования всасывающего, нагнетательного или комбинированного способа проветривания.

Наиболее распространенным способом для газовых угольных шахт производительностью до 3-4 млн.т/год со средней глубиной отработки 300-400 м является всасывающий способ рис.1.а. На рудных шахтах его применяют до глубин примерно 1500 м. Он обеспечивает более высокий уровень безопасности, так как вентилятор отсасывает их шахты отработанный рудничный воздух, при этом давление в горных выработках ниже атмосферного, что способствует более эффективному разгазовыванию пластов и окружающих пород. В случае остановки ГВУ происходит автоматическое повышение давления в шахте до атмосферного, что снижает интенсивность выделения газов в атмосферу шахты. Недостатками этого способа являются: невысокий КПД ГВУ, так как поток воздуха выбрасываемый в атмосферу обладает значительной энергией; более сложная схема автоматизации; дополнительные эксплуатационные и капитальные затраты, так как калориферная установка расположена на другом стволе.

Проветривание негазовых шахт (некатегорийных) производительностью до 10-12 млн.т/год при средней глубине отработки 400-600 м целесообразно про изводить нагнетательным способом рис.1.б. На угольных шахтах с малой газообильностью -до 10 м³/т (1 категория), с небольшим аэродинамическим сопротивлением, при отработке горизонтов, расположенных на небольшой глубине от дневной поверхности (Подмосковный угольный бассейн) он получил широкое применение.