Контроль вентиляции горных выработок. Расчет количества воздуха при проектировании вентиляции рудника, страница 6

V_з – объем загазированных выработок, м³.

, м³,

где V_и – объем выработок на исходящей струе от блока до поверхности, м³;

I_ВВ0 – общая газовость ВВ (I_ВВ0 = 0,9 м³/кг). При нормальном режиме про­ветривания при массовых взрывах количество воздуха рассчитывается по формуле

, м³/мин, (11.8)

где В₁ – расход ВВ при вторичном дроблении, кг.

  (11.9)

ε = 27 – коэффициент увеличения газовыделения в начальный период вы­пуска руды;

A_g –количество руды, выпускаемое из одного данного сорта, т/сут;

ω = 0,3 м³/м³ – объем пустот в отбитой руде;

Т₁ = 3–5 – время проветривания одной выработки, служащей для выпуска руды, мин;

γ_р – плотность руды в разрыхленном состоянии, т/м³;

Т_в – время выпуска руды в течение суток, с;

V'_з –объем проветриваемой выработки от ее начала до вентиляционной сбойки, м³. пыли:

, м³/мин, (11.10)

4.  Расчет воздуха по пыли производится по формуле в зави­симости от категории шахты по пыли

, м³/мин, (11.11)

где Q_п – норма расхода воздуха на 1 т добычи, м³/мин.

Расход Q_nна 1 т добычи

Категория рудника по пыли Размер частиц пыли, мкм Количество пыли, мг/т Qп, м3(мин·т)

I До 5–10 1000 0,4

II 5–10 1000–5000 0,4–2

III 5–10 5000–20000 2–8

Сверхкатегорные 5-10 >20000 >8

5.  По газам двигателей внутреннего сгорания

, м³/мин,  (11.12)

где q_д – норма расхода воздуха на 1 л. с. мощности двигателя, м³/мин; для двигателей с бензиновым карбюратором q_д= 6 м³/мин, для двигателей, рабо­тающих на соляр­ке, q_д= 5 м³/мин на 1 л. с; п_м – количество машин, шт.;

N – суммарная мощность двигателей, л. с;

K_з– коэффициент запаса принимается равным 1,4.

Из всех найденных значений выбирается наибольшее количество.

6. Производительность вентиляторной установки рассчиты­вается по формуле

, м³/мин,  (11.13)

где K – коэффициент, изменяющийся в пределах 1,1–1,3.

Для очистных забоев типа штрекообразной выработки

, м³/мин,   (11.14)

где S_оч – площадь поперечного сечения выработки, м;

l_оч – длина рабочего пространства, м.

По условию 4-кратного обмена воздуха в рабочем пространстве

, м³/мин,   (11.15)

При сквозных забоях камерообразного типа (открытые ка­меры с от­бойкой минными зарядами или вертикальными сква­жинами, камеры с подъэ­тажной выемкой с помощью штанго­вых шпуров; подъэтажное обрушение “камера над дучками”, магазинная система с отбойкой из очистных забоев)

, м³/мин,  (11.16)

где V_к – объем камеры, м³;

K_т – коэффициент турбулентной диффузии, который рас­считывается или принимается по табл. 13.6 и 13.7 “Справочника по рудничной вентиляции” (М., 1988). Для свободной струи круглого сечения если al_к/S_n≤ 0,38, то

  (11.17)

если al_к/S_n≥ 0,38, то K_тпринимается по табл. 13.6 “Справочника по рудничной вентиляции” (М., 1988). Если al_к/S_n < 0,5, то

  (11.18)

где а  – коэффициент структуры свободной струи; для круг­лой свободной струи а = 0,06–0,1; для плоской сво­бодной струи а = 0,1–0,18;

l_к – длина камеры, м;

S_n– площадь поперечного сечения выработки, по которой подводится воздух.

Количество воздуха по шахте при наличии нескольких камер рассчи­тывается как сумма количеств воздуха для каждой камеры:

, м₃/мин.  (11.19)

Подача вентилятора рассчитывается по формуле

, м³/мин,  (п.20)

где K – коэффициент, учитывающий утечки воздуха в над­шахтных зда­ниях, принимается от 1,1 до 1,3.

Распределение общешахтного воздуха по забоям

После определения необходимого количества воздуха про­изводят рас­пределение его по забоям в соответствии со схемой горных выработок. Ско­рости движения воздуха в забоях должны соответствовать ПБ.

Расчет общешахтной депрессии

Расчет депрессии осуществляется по наибольшему пути следо­вания воздушной струи, которая будет максимальной и которой будет достаточно для остальных параллельных направлений струй.

Общешахтная депрессия подсчитывается по формуле (11.21) и сво­дится в табл. 11.1.

, Па,  (11.21)

где h_п – депрессия последовательно соединенных горных вы­работок, Па;

h_кв – депрессия канала вентилятора принимается равной 0,11й_п направле­ния, Па;

h_кн – депрессия канала воздухонагревателя, Па.

 (11.22)

Выбор вентилятора

По известным Q_в и h_ввыбирается по табл. 25.1 и 25.2 “Справочника по руд­ничной вентиляции” (М., 1988) тип вентилятора и приводится его характери­стика.

Величина эквивалентного отверстия шахты рассчитывает­ся по формуле

  (11.23)

Таблица 11.1

Таблица для расчета депрессии направления

Обозна­чение вырабо­тки на схеме венти­ляции

Наи­ме­нование выра­ботки

Тип крепи

Аэродинамические параметры выработки

Расход воз­духа, м3/с

Ско­рость движе­ния воздуха в выра­ботке, м/с

Депрес­сия вы- работки, Па

Периметр P, м

Сечение S м2

α·103, Н·с2/м4

L, м

R, Н·с2/м8

в на- чале выра­ботки

в конце вы­ра­бот­ки

min

max

min

max

min

max

1-2 2-3 3-4 –

Ствол Около-стволь­ный двор – –

Бетон Бетон

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

Итого Всего

+ 10% неучтенных