1.6. Расчёт проветривания выработки.

Для проветривания конвейерного квершлага в момент проходки будем использовать нагнетательный способ проветривания, при котором свежий воздух подается из сквозной выработки в тупиковую по вентиляционным трубам. В месте установки ВМП имеется резервный вентилятор такого же типа с резервным питанием. Для контроля за количеством воздуха, поступающего в забой, устанавливается аппаратура АПТВ, которая сблокирована с общим пускателем. Для контроля концентрации метана в забое и на исходящей струе тупиковой выработки устанавливаются датчики ДМТ, которые сблокированы с групповым пускателем. При обнаружении недостаточного проветривания, при скоплении метана 2% и более необходимо снять напряжение в забое, вывести людей на свежую струю воздуха, выставить посты и сообщить начальнику смены или диспетчеру.

Расчет необходимого количества воздуха Q_зп определяется по следующим факторам:

- по метановыделению;

- разбавлению ядовитых газов после взрывных работ;

- минимальной скорости движения воздуха;

- по числу одновременно находящихся в выработке людей.

Так как по ПБ максимальная длина выработки без запасного выхода равна 500 м, расчёт необходимого количества воздуха будем вести для длины трубопровода, равной 450 м.

Определять количество воздуха, необходимое для проветривания выработки, по метановыделению не будем, т.к. метанообильность отсутствует.

Определим количество воздуха по разбавлению ядовитых газов после взрывных работ.

Необходимое количество воздуха определяется по формуле:

Т – время проветривания забоя после взрыва по ПБ, Т = 30 мин;

S_св – площадь поперечного сечения выработки в свету, S_св = 14,5м²;

l_в – проектная длина выработки, l_в = 189 м;

К_об – коэффициент, учитывающий обводнённость выработки,

К_об = 0,6;

К_ут – коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе при его диаметре 1000мм и длиной трубопровода 189 м принимаем 0,31);

V_вв – объём ядовитых газов, образующихся после взрыва ВВ л.

(принимаем 2124 л)

V_вв = Q∙I_вв,

где : Q-масса взрывчатого вещества на одну заходку , I_вв- газоностность взрывчатого вещества , принимаем 40л/кг.

V_вв= 53,1∙40=2124 л.

Определим количество воздуха :

Определим количество воздуха по минимальной скорости движения воздуха.

где: V_min – минимально допустимая скорость движения воздуха по выработке,

V_min = 0,25 м/с;

S_св – площадь поперечного сечения выработки в свету, S_св = 14,5м².

Определим количество воздуха по числу одновременно находящихся в выработке людей.

где: 6 – необходимое количество воздуха, приходящееся на одного человека, м³/мин;

n – максимальное число людей одновременно находящихся в выработке,

n =4 чел.

Из полученных выше значений Q_зп выбираем большее

(Q_зп = 347,65 м³/мин.), на основе которого определяем требуемую производительность ВМП:

К_ут – коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе, равный 0,31;

Q_зп – необходимое количество воздуха для проветривания выработки,

Q_зп=347,65 м³/мин.

Давление ВМП работающего на гибком вентиляционном трубопроводе

определяется по формуле:

h_в= Qв² Rтр.г( +0,41)

Q_в – производительность ВМП, Q_в =107,77м³/мин;

R_тр.г.- аэродинамическое сопротивление гибкого вентиляционного трубопровода без утечек воздуха, определяется по формуле:

R_тр.г = r_тр( l_тр + 20d_трn₁ +10d_трn₂ )

r_тр – удельное аэродинамическое сопротивление гибкого вентиляционного трубопровода без утечек воздуха, кm/м (принимаем 0,0051); n₁, n₂ – число поворотов трубопроводов на 90 и 45–60° соответственно; l_тр – длина трубопровода, м; d_тр – диаметр трубопровода, м.

R_тр.г=0,0051·(189+20·1,0·0+10·1,0·0)=2,448μ

h_в.=1,78²· 2,45∙( +0,41)= 10,18 даПа.

По сводным графикам областей использования ВМП и на основании Q_в и h_в принимаем вентилятор ВМ-6

Окончательно принимаем вентилятор ВМ-6, один рабочий и второй резервный, работающие на один прорезиненный трубопровод марки ЧЛХР диаметром 800 мм. Технические характеристики трубопровода ЧЛХР и вентилятора ВМ-6 приведены в таблицах 9 и 10.

Таблица 9.

Техническая характеристика вентиляционного трубопровода.

Тип трубы	Основа ткани	Покрытие	Толщина ткани, мм	Масса 1 м2, кг	Срок службы в сухих и сырых выработках, мес
ЧЛХР	комбинированная ткань	Двухстороннее негорючей резиной	1,1 – 1,2	1 – 1,2	24 -26

Таблица 10.

Технические характеристики вентилятора ВМ-6

Параметры вентилятора	ВМ-6
Диаметр колеса, мм	950
Частота вращения, об/мин	2970
Производительность, м3/мин:
Оптимальная	2500
Максимальная	3200
Минимальная	800
Полное давление, Па
Оптимальное	140
Максимальное	480
Минимальное	90
Мощность двигателя, кВт	50,0
Масса, кг	1000
Длина проветривания	 1600

Рис 4.Схема вентиляции.

1.7. Разработка графика организации работ.

На большинстве угольных шахт Кузбасса принято 4 шестичасовых смены.

Для составления графика организации работ определи продолжительность каждого процесса по нормам выработки, установленным на шахтах Кузбасса. Исходные данные и результаты расчётов приведены в табл. 11. На основании этих расчётов определим продолжительность проходческого цикла и скорость проведения выработки.

Таблица 11.

Определение продолжительности проходческого цикла.

Наименование процесса	Ед. изм	Объём на цикл	Норма выработки			Продолжи- тельность процесса, мин
			по нормировочнику	поправочный коэффициент	установ- ленная
Бурение шпуров	Шпурна метр.	62,64	145	1	145	51,84
Заряжание и взрывание зарядов	шт.	29	24	1,1	26,4	131,82
Проветривание	мин	30	30	1	30	30
Погрузка породы	м3	41,47	84,6	1,07	89,88	164,92
Крепление выработки	-	1,68	2,26	1,05	2,37	63,80
Устройство вод канавки		1,68	15,1	1,5	22,65	26,70
Наращивание вент. става	м	1,68	198	1,15	227	2,66
Наращивание балки под монорельс		1,68	19	1	19	10,61
		Vi	Hi	K	Hуi=Hi*К	ti
Итого:						tц = 482,4мин

Продолжительность отдельного процесса определяется по формуле:

где: t_см – продолжительность смены, t_см = 360 мин;

V_i – объём работ на цикл;

N_пр – число проходчиков, выполняющих отдельный процесс;

H_уi – установленная норма выработки.

Число циклов в смену определяется исходя из продолжительности одного цикла t_ц :

где: t_см – продолжительность смены, t_см = 360 мин;

t_ц и Σt_i – продолжительность одного цикла, мин.

Первая смена: осмотр и ремонт оборудования, окончание крепления выработки, наростка противопожарного става, наростка вентиляционного трубопровода, доставка материалов.

Вторая смена: бурение шпуров, заряжание шпуров и взрывание, проветривание, начало погрузки отбитой торной массы на ленточный перегружатель.

Третья смена: окончание погрузки отбитой горной массы на ленточный перегружатель, крепление горной выработки, бурение шпуров.

Четвёртая смена: окончание бурения шпуров, заряжание шпуров и взрывание, проветривание, погрузка отбитой горной массы на ленточный перегружатель, крепление выработки.

Определим скорость подвигания забоя за месяц:

где: V – месячная скорость подвигания забоя, м/мес ;

n_д – число рабочих дней в месяце, n_д = 25 дней ;

l_ц – подвигание забоя за цикл, l_ц =2,160 м ;

n_ц – число циклов в смену, n_ц = 0,8 цикл/см ;

n_с – число смен по проведению выработки, n_с = 3 смены .

Численность рабочих, выполняющих отдельный процесс, определяется по нормам ПБ. На основании этого составляем график выходов рабочих (табл. 12).

Таблица 12.

График выходов рабочих.

Профессия	Разряд	Смены				Всего, человек
		I	II	III	IV
МГВМ	VI	1	1	1	1	4
Проходчик	V	4	4	4	4	16
Электрослесарь	V	2	1	1	1	5
Горнорабочий	II	3	1	1	1	6
Всего, человек		10	7	7	7	31

Основные технико-экономические показатели приведены в табл. 13.

Таблица 13.

Основные технико-экономический показатели.

Показатель	Ед. изм.	значение
1. Площадь сечения выработки в свету	м2	14,5
2. Площадь сечения выработки в проходке	м2	19,2
3. Тип крепи	-	арочная
4. Марка комбайна	-	2ПНБ-2Б
5. Вид транспорта в выработке: основной	-	КЛК-1200
вспомогательный	-	М(1100)
6. Продолжительность проходческого цикла	мин	482,4
7. Подвигание забоя за цикл	м	2,160
8. Число циклов в сутки	шт
9. Число проходчиков в звене	чел
10. Производительность труда проходчика	м/вых
11. Скорость проведения выработки	м/мес
12. Стоимость проведения 1м. выработки	р