5.3 Расчет сопротивления путей закорачивания через сопротивление вентиляционного окна.
Расчитать сопротивление путей закорачивание вентиляционной струи можно с помощью площади сечения вентиляционного окна.
Площадь сечения окна определяется по следующей формуле
Где Sок- площадь сечения вентиляционного окна, м2;
Sв – площадь сечения выработки, м2
Rд – сопротивление дверного проема, даПа;
При извесных величинах Sок, Sв, можно определить сопротивление дверного проема
В данной работе было произведено исследование сопротивления путей закорачивания по заданным площадям сечения вентиляционных окон и сечениям выработок. Площадь сечения выработок заданы в модели шахтной вентиляционной сети ,а площади сечения вентиляционных окон и количество дверей представлены в таблице 5.3.1
Таблица 5.3.1- Велнчины площади сечения вениляционных окон
№ ветвей |
21 |
23 |
40 |
62 |
64 |
85 |
96 |
115 |
200 |
330 |
487 |
489 |
577 |
Sок, м2 |
4 |
4,4 |
4 |
1,8 |
2,0 |
4,2 |
2,7 |
4,2 |
1,2 |
4,2 1,7 |
4,2 |
4,2 |
2,7 |
Кол-во |
3 |
4 |
2 |
1 |
1 |
5 |
1 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
2 |
Результаты исследования сопротивлеия путей закорачивания согласно данному методу показали, что в 51 выработке наблюдается нарушение устойчивости проветривания, а в 8 выработках обеспечиватся устойчивое проветривание. Результаты приведены в тоблицох 5.3.2 и 5.3.3.
Таблица 5.3.2- Ветви, в которых произошло закорачивание вентиляци- онной струи.
№ Ветви |
Название |
Rнорм |
Qнорм |
Rзакор |
Qзакор |
21 |
Ходок перепуска воды р/д г.915 |
25,00000 |
2,2 |
0,0027 |
7,91 |
23 |
Зап. пол. откат. штрек К8г.915 |
0,06500 |
48,8 |
0,02204 |
67,14 |
40 |
Угольная порожняковая ветвь р/д г.915 |
0,80056 |
2,1 |
0,00914 |
4,69 |
62 |
Ходок проветривания э.в.г. 915 (исходящая) |
0,01000 |
12,1 |
0,01019 |
12,10 |
64 |
Ходок проветривания кмеры р/д г.915 |
0,90000 |
15,2 |
0,06324 |
83,21 |
85 |
ВПП накл.конв. кв-га К8 |
0,80160 |
14,12 |
0,02150 |
62,46 |
96 |
Ходок проветривания насосной камеры г.534 |
7,00000 |
6,3 |
0,32829 |
27,86 |
104 |
Заезд главного конв. кв-га М3 г.1035 |
5,01090 |
3,7 |
0,00975 |
50,56 |
112 |
Заезд главного конв. кв-га М3 г.915 |
5,01210 |
5,3 |
0,01096 |
65,77 |
115 |
Вент. кв-г 2 М3 г.1035 |
5,01080 |
3,5 |
0,00996 |
25,41 |
185 |
НПП вост. бр. МЗ г.915 |
5,06000 |
3,1 |
0,06612 |
20,84 |
200 |
Ходок проветривания склада ВМ |
0,50075 |
3,1 |
0,12322 |
5,26 |
238 |
Полевой в/х М3 г.1035 (2 зап. кв- гезенк) |
10,02230 |
2,5 |
0,01496 |
40,54 |
294 |
Кам. ожидания накл. к/кв М3-Л1 |
2,06036 |
4,4 |
0,03064 |
25,57 |
330 |
Сбойка 1( Вспом.ходок-конв. бр-г Л8) |
1,50360 |
3,8 |
0,00978 |
25,10 |
433 |
Камера электрооборудования К8 |
10.00780 |
1,8 |
0,00904 |
8,61 |
487 |
Главный откат. кв-г К8-Л1 |
7,08700 |
4,0 |
0,01554 |
8,09 |
489 |
ПП 1 зап. к/ш К8 (зап. п/у- гезенк на в/х) |
0,15010 |
8,4 |
0,00854 |
16,22 |
577 |
Сбойка 2 (в/х 2 вост. лавы Л1) |
0,40131 |
11,6 |
0,03144 |
28,00 |
Таблица 5.3.3- Ветви, в которых произошло нарушение устойчивого проветривания.
№ ветви |
Название |
Qнорм м3/с |
Qзак м3/с |
Ннорм даПа |
№ Ветви закор. |
17 |
Зап. о/кв на пл К8 г. 915 ( ВПП кам подз. дисп.) |
28,1 |
7,79 |
4,3 |
85 |
27 |
Сев. вент выр-ка г915 (склад ВМ-пар кв) |
4 |
0,67 |
0 |
64 |
36 |
Сбойка на угольную загрузку скипов г. 915 |
1,4 |
-1,37 |
0 |
40 |
50 |
Северная вент. в-ка г.915 ( парный к-г- вост о/кв) |
2,7 |
1,01 |
0 |
200 |
69 |
Обгонная выработка э.в.г. г.915 |
3,9 |
-12,96 |
0 |
64 |
108 |
Гезенк с гл. к/кв М3 на пол. в/х |
9,9 |
-21,41 |
0,1 |
238 |
116 |
Вент. кв-г 2 М3 г. 1035 |
2,4 |
-4,74 |
1,8 |
115 |
134 |
Зап. пол. о/ш М3 гор 1035 |
3,4 |
-27,51 |
1,8 |
104 |
145 |
Сбойка 2 ( Вост. п. о/ш – вост. парный п. о/ш М3 гор 915) |
4,8 |
-29,88 |
0,1 |
112 |
146 |
Вспом. ств 1 (гор 915-зумпф) |
2,4 |
-2,15 |
0,1 |
21 |
165 |
Вент.парн. пол. о/ш М3 гор. 915 |
16 |
-9,9 |
1,4 |
112 |
199 |
Вспомогательный уклон 2 М3 |
6.5 |
-15,84 |
0,1 |
104 |
202 |
Вспомогательный уклон 2 М3 ( НПП гор. 1035 сб гл. к/кв) |
7,1 |
-15,41 |
0,1 |
104 |
240 |
Парал. кв-г гор. 915 |
1,3 |
-0,70 |
0,0 |
64 |
249 |
Вспом уклон 2 М3 (ПП 2 вост. к/ш) |
5,7 |
-16,38 |
0,0 |
104 |
256 |
Параллельный. к/г г 915 |
1.3 |
-1,04 |
0,0 |
64 |
268 |
Вспом уклон 2 М3 ( вент скв- ПП 3 вост к/ш) |
4,7 |
-17,09 |
0 |
104 |
286 |
Конв бр-г Л8 (Сбойка 1- бункер) |
6,2 |
-6,41 |
0,0 |
294 |
290 |
Главный конв кв-г М3 |
0,2 |
-15,61 |
0,0 |
104 |
295 |
Конв бр-г Л8 ( Сб.1- 1 зап. к/ш Л8) |
2,5 |
-13,15 |
0,0 |
330 |
297 |
3 вост. в/ш М3 (исходящая погашения) |
2.1 |
-2,32 |
0,0 |
104 |
305 |
3 вост в/ш М3 ( забой погашения) |
1,1 |
-2,99 |
0,0 |
104 |
311 |
Конв бр-г Л8 |
10,1 |
-4,30 |
0,1 |
294 |
319 |
Конв бр-г Л8 (бункер) |
8,7 |
-5,03 |
0,1 |
294 |
332 |
Зап. пол отк. штрек К8 гор. 915 |
2,4 |
-1,26 |
0,0 |
433 |
356 |
Наклонный конв кв-г на К8 |
2,4 |
-2,70 |
0,0 |
23 |
385 |
Наклонный конв кв-г на К8 (камера ожидания- бункер) |
2,9 |
-3,04 |
0,0 |
23 |
431 |
Ходок в камеру эл.оборуд. К |
1,4 |
-2,37 |
0,0 |
433 |
432 |
камера электороборудования |
1,6 |
-2,65 |
5,2 |
433 |
447 |
Бункер с гл х. К8 на накл к/кв |
0,5 |
-0,34 |
1,2 |
23 |
462 |
Наклонный к/кв М3-Л1 |
9,3 |
-7,66 |
0,4 |
294 |
465 |
Наклонный к/кв М3-Л1 |
13,7 |
-0,36 |
0,1 |
185 |
524 |
Кам. ожидания накл конв. кв-га К8 |
1,6 |
-2,06 |
1,3 |
23 |
542 |
ПП 3 вост. конв. штрека Л1 |
15,1 |
3,12 |
0,2 |
577 |
551 |
Западный вент кв-г на К8 г. 784 |
5,8 |
2,55 |
0,0 |
23 |
578 |
Ходок 3 вост лавы Л1 |
3,8 |
-4,73 |
0,1 |
577 |
579 |
3 Восточный к/ш Л1 ( 20 м пере ходком 3 вост. лавы) |
3,8 |
-4,73 |
0,0 |
577 |
580 |
Сбойка между всп. ств 2 и всп. ств. 1 г. 784 |
2.0 |
0,06 |
0,0 |
96 |
583 |
3 вост. конв. штрек Л1 |
3,8 |
-4,73 |
0,0 |
577 |
711 |
Породный бункер руддвора г.915 |
7.1 |
7,06 |
2,2 |
62 |
713 |
Ходок с породного бункера г.915 |
13,6 |
-6,37 |
0,0 |
64 |
796 |
Гезенк с ПП 1 вост. к/ш на накл. к/кв. К8 |
2,4 |
-2,70 |
0,7 |
23 |
800 |
Утечка кв-га на 1 зап. к/ш Л1 |
0,2 |
-0,50 |
0,0 |
489 |
834 |
Утечка по сб. с заезда вост. бр-га на вост. пол.в/ш |
0,2 |
-1,01 |
2,9 |
487 |
836 |
Утечка по ходку вост бр-га К8 |
0,2 |
-0,12 |
0,1 |
487 |
837 |
Утечка на ВПШ 2 зап. лавы. |
0,3 |
-0,32 |
1,0 |
489 |
850 |
Утечка ( Сб. на исх. склад ВМ с парал кв. руддвора г 915) |
0,0 |
-0,34 |
0,0 |
64 |
863 |
Утечка бункер гл. х К8 на зап. пол. о/ш |
0,5 |
-0,88 |
0,1 |
433 |
882 |
Утечка по ходку вост. пол. уклона М3 г.915 |
0,6 |
-0,54 |
7.3 |
112 |
889 |
Утечка по 2 пол. уклону М3 гор 1035 |
0,0 |
-0,33 |
0,0 |
112 |
936 |
Вост. пол. в/ш К8 г.915 |
0,5 |
-0,51 |
31,0 |
487 |
941 |
Утечка через выработанное пространство 2 зап. лавы К8 |
0,1 |
-0,07 |
1,6 |
489 |
954 |
Утечка вост. парный. пол. о/ш М3 г.915 |
0,4 |
-0,26 |
0,3 |
294 |
962 |
Утечка по вост. пол. в/ш К8 г915 |
0,1 |
-0,13 |
0,0 |
487 |
965 |
Утечка по вост. пол. в/ш К8 г915 |
0,2 |
-0,39 |
0,0 |
487 |
1010 |
Утечка к/х 1 зап лавы К8 |
0,7 |
0,11 |
0,2 |
23 |
1012 |
Утечка 2 зап. к/ш Л1 с 3 зап. в/ш Л1 |
0,3 |
-0,25 |
0,7 |
489 |
1115 |
Утечка через выр. простр. 3 зап лавы Л1 |
0,4 |
-0,10 |
1,9 |
489 |
1121 |
Утечка 3 зап. к/ш Л1 |
0,4 |
-0,10 |
0,0 |
489 |
Висновки
Аналіз результатів моделювання показав, що у 6 гілках з низхідним провітрюванням дія теплової депресії пожежі може привести до порушення стійкості провітрювання. Пожежні гази розповсюджуються по виробкам та загрожують життю 6 - 32 гірників. При перекиданні вентиляційного потоку пожежні гази поширюються по 8 -170 додатковим виробкам шахти.
Розглянуті основи визначення стійкості провітрювання при пожежах в похилих виробках з низхідним провітрюванням. Показаний механізм взаємодії пожежі з параметрами приведеної характеристики вентилятора у похилій виробці.
Використання зображень напірних (приведених) характеристик дозволило показати механізм оцінки та підвищення стійкості провітрювання похилих виробок з низхідним провітрюванням при пожежах та кількісну і якісну відмінність стійкості до і після її підвищення.
Дослідження зв’язку між зміною витрати повітря та зміною критичної депресії показали що в умовах даної шахти для досліджуємих трьох виробок цей зв’язок існує.
По результатам моделювання видно, що у 17 випадках дія теплової депресії пожежі може привести до порушення стійкості провітрювання та загрожувати життю гірників. Дослідження показало, що при перекиданні вентиляційного потоку повітря додатково до зони пожежних газів потрапляють ще по 3-184 виробкам. Кількість людей в зоні розповсюдження пожежних газів зростає до 49 гірників. Також пожежні гази загрожують життю гірничорятувальникам в ході ліквідації аварії. Для забезпечення стійкого провітрювання і попередження загрози життю людей необхідно встановити регулятор в нижній частині аварійної гілки.