6. Расчет вентиляции подземного горного предприятия

Выбор и расчёт схемы проветривания шахты решаются на стадии выбора способов вскрытия и подготовки вскрытия шахтного поля. Рассмотрим порядок выбора схемы проветривания выемочных участков; отдельных пластов; составленной общей схемы вентиляции с учетом выбранных и сконструированных схем вскрытия и подготовки шахтного поля; расчёт основных параметров проветривания: количество воздуха для очистного забоя, выемочного участка шахты; распределение полуученых значений количества воздуха по выработкам; определение максимального и минимального значения депрессии шахтовой вентиляционной сети.

6.1. Обоснование и выбор схемы проветривания

Выбор схемы проветривания, её конструкция зависит главным образом от ранее выбранной схемы вскрытия и подготовки шахтного поля. При выборе способа проветривания необходимо иметь в виду, что нагнетательный способ проветривания может приниматься для шахт, не опасных по метану. Поэтому область их применения весьма ограничена. В условиях газовых шахт необходимо применять всасывающий способ проветривания.

Выбор схемы проветривания, ее конструкция зависит главным образом от ранее выбранных схем вскрытия и подготовки шахтного поля. При этом необходимо учитывать требования правил безопасности: при углах падения свыше 10° нисходящие направления исходящей струи воздуха запрещено.

6.2. Расчет количества воздуха

Количество воздуха, необходимое для проветривания очистных выработок, должно рассчитываться по выделению метана, углекислого газа, газов, образующихся при взрывных работах, по числу людей, работающих в забое, и должно проверятся по допустимой сети движения воздуха, а при последовательном проветривании в очистных выработках- также по производительности вентиляторов местного проветривания (ВМП). Окончательно принимается наибольшее значение. Полный расход воздуха для проветривания забоя в приделах и за пределами выемочных участков и всех утечек воздуха. Расход воздуха для проветривания выработок вентиляционного участка находится исходя из следующих формул.

Количество воздуха, необходимое для проветривания очистного забоя

Q_оч=

где К_н= 1,43-коэффициент неравномерности газовыделения, зависит от объема газовыделения;

С=1- допустимая концентрация газа в исходящей из очистной выработки вентиляционной сети;

С₀=0 – концентрация газа в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе;

К_оз=1,25 –коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработоного пространства непосредственно прилегающей к призабойному.

Q_оч=

Проветим Q_оч по неравенству:

Q_оч =Q_{оч max}=60 S' V_max

S'=К_з*m*b_min

К_з=0,9- коэффициент загромождения выработанного пространства;

b_min­=2,9- минимальная ширина призабойного пространства.

S'=0,9*1,2*2,9=3,132

Q_{оч max}=60*3,132*4=751,68

Q_оч< Q_{оч max}

Q_уч=К_ут*Q_оч

где К_ут=1,3 –коэффициент, учитывающий утечки воздуха.

Q_уч=1,3*366.08=475.9

м²/мин

Суммарное количество воздуха, необходимое для проветривания участка с учетным коэффициента резерва 15%:

Q_ш=K _уч

К=3,8- коэффициент, учитывающий расход воздуха за пределы выемочных участков.

Q_ш=3,8*2189.16=8318.802 м³/мин=138.6 м³/с