Расчёт расхода воздуха для вентиляции выемочного участка, страница 2

Проверка по минимальной скорости движению воздуха:

                                             V_в = Q_п/ 60 ∙ S_св0,25 м/с,                              (7.17)

V_в = 311,3/60∙ 12,6= 0,41 м/с – условие выполняется.

Расчёт производительности вентилятора определяется по формуле:

                                                                                                                           (7.18)

                                                        Q_в = К_ут.∙ Q _n                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

где:    К_ут – коэффициент утечек, К_у=1,5;

Q_в = 1,5 ∙ 311,3=467 м³/мин.

          Так как длина выработки составляет 3000 м, то для надёжного проветривания через каждые 500 метров проводится сбойка. После чего перед ней устанавливается вентилятор, а пройденная часть проветривается за счёт общешахтной депрессии.

          Количество свежего воздуха, поступающего к месту установки вентилятора:

                                                      Q_в.с. = 1,43 ∙ Q_в,                                   (7.19)

 Q_вс= 1,43 ∙ 467=637,8 м³/мин.

          Депрессия гибкого трубопровода:

                                                                                                                   (7.20)

h_в = R_тр ∙ Q²_в ,

где:    R_тр  – аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода, R_тр=5,5*10^-4;

h_в=5.5∙10^-4∙637,8²=103 мм.вод.ст.

На основании требуемого количества воздуха и депрессии принимается к установке вентилятор местного проветривания типа ВМЭ-8.

Проветривание подготовительных забоев должно обеспечивать:

         - удаление из выработки в расчетное время ядовитых газообразных продуктов разложения взрывчатых веществ

       - разбавление из выработок  взрывчатых и ядовитых газов, выделяющихся из пород и полезного ископаемого

       - создание нормальной температуры воздуха в забое и во всей выработке

При составлении схем проветривания необходимо учитывать следующие требования ПБ:

       - ВМП должен быть установлен, в выработке со свежей струей на расстоянии не менее 10 м от струи, выходящей из устья тупиковой выработки

       -  производительность  ВМП не должна превышать 70 % от дебита струи, из которой вентилятор забирает свежий воздух

Для данных условий принимаем нагнетательный способ, так как, он применяется в выработках, где из стенок, кровли или почвы выделяются горючие и ядовитые газы, а также обескислороженный воздух.

Достоинства этого способа заключается в интенсивном перемешивании воздуха в призабойном пространстве и разбавлении его со свежем воздухом, поступающим из конца  воздухопровода. Исходящая из забоя струя выходит по выработке к устью, захватывая по пути все вредные и взрывчатые газообразные примеси, выделяющиеся из стенок выработки.

К достоинствам следует отнести и то, что возможно применение гибких трубопроводов.

Основной недостаток способа – загазирование всей выработки и необходимость постепенного разбавление этих газов до санитарных норм, что при большом объеме выработок требует установки вентиляторов значительной производительности и труб большого диаметра.

 

                                  

 Рис.7.1.   Проветривание подготовительной выработки.

7.4. Упрощённый расчет расхода воздуха

для проветривания шахты

Расход воздуха для проветривания шахты в целом:

                                                   Q_шобщ = 1,2 Q_ш∙ К_гт,                                         (7.20)

где:    Q_ш – расход воздуха по метану, м³/мин;

                                                              Q_ш=Q_шп,                                                                                                        (7.21)

где:    Q_шп – расход воздуха для шахтопласта, м³/мин;

                                            Q_шпi=100∙q_шп∙A_шп/24∙60∙C_д,                         (7.22)

где:    q_шп – относительная газообильность выработок шахтопласта, м³/т;

                   после дегазации,qшп=5,0

          A_шп – добыча с шахтопласта, т/сут;Ашп=8000

          C_д – максимально допустимое содержание газа в исходящей вентиляционной струе, %;Сд=0,75

                              Q _шп =100∙5,0∙8000/24∙60∙0,75=3703 м³/мин;  

где:    К_гт – коэффициент, учитывающий горнотехнические условия;

                     К_гт = 1 +К₇ + К₈ + К₉ + К₁₀ +  К₁₁ + К₁₂ + К₁₃ ,                                                                      (7.23)

 где :  К₇ – коэффициент, учитывающий утечки воздуха за пределы выемочного участка;

           К₈ – коэффициент проветривания поддерживаемых выработок;

           К₉ – коэффициент, учитывающий разработку горизонтов;

           К₁₀ – коэффициент, учитывающий обособленное проветривание;

           К₁₁ – коэффициент, учитывающий число проветриваемых участков;

           К₁₂ – коэффициент, учитывающий схему проветривания шахты;

           К₁₃ – коэффициент, учитывающий обособленное проветривание                                                                                      

подготовительных выработок.

К_гт = 1+0,2+0,05+0+0,15+0,2+0,2+0,1=2

Q_ш.общ = 1,2∙3703∙2=8978  м³/мин.

7.5. Выбор схемы проветривания

          В зависимости от взаимного расположения горных выработок, по которым проходят входящие и исходящие вентиляционные струи принимается центральная схема проветривания, которая применяется в сочетании с нагнетательным способом проветривания.

Для обеспечения бремсберговой схемы проветривания свежий воздух в проектируемое шахтное поле предусматривается подавать по наклонному стволу. Далее свежий воздух распределяется через  бремсберг по подготовительным и очистным участкам. Исходящая струя воздуха выдается по вентиляционному штреку на путевой бремсберг, с путевого бремсберга через шурфы на поверхность.

            Расчёт расхода воздуха для вентиляции угольных шахт

Расчет воздуха для проветривания очистных забоев:

- по максимальной скорости воздушной струи:

                                                                            Q_оч=60∙V_max∙S_оч,                                                  (7.24)

где:    V_max – максимальная скорость движения воздуха в лаве, V_max=4 м/с;