8.2. Расчет расхода воздуха для проветривания шахты в целом

Расход воздуха для шахты в целом определяется по фор­муле

Q_ш= 1,1(∑Q_уч+ ∑Q_{m в} + ∑Q_{noг в} + ∑Q_под._в + ∑Q_к + ∑Q_уm), (8.1)

где 1,1 — коэффициент, учитывающий неравномерность рас­пределения воздуха по сети горных выработок;

∑Q_уч — расход воздуха для проветривания выемочных участков, м³/мин; определяется в соответствии с разделом 6;

∑Q_m.в - расход воздуха, подаваемый к всасам ВМП для

обособленного проветривания тупиковых выработок, м³/мин; определяется в соответствии с разделом 5. На газовых шахтах расход воздуха для проветривания тупиковых выработок, про­водимых за пределами выемочных участков, кроме выработок, проводимых по негазоносным породам, принимается с учетом обособленного их проветривания;

∑Q_noг.в — расход воздуха для обособленного проветри­вания погашаемых выработок, м³/мин;

∑Q_noд.в — расход воздуха для обособленного проветри­вания поддерживаемых выработок, м³/мин;

∑Q_к_ расход воздуха для обособленного проветривания

камер, м³/мин;

∑Q _ym — утечки воздуха через вентиляционные сооруже­ния, расположенные за пределами выемочных участков, м³/мин;

При нескольких вентиляционных установках по формуле (8.1) определяется в соответствии со схемой проветривания расход воздуха по группам выработок (крылу, шахтопласту), проветриваемым отдельными вентиляторами, а общий расход воздуха для шахты рассчитывается как сумма полученных результатов.

Расход воздуха для проветривания шахты, определенный по формуле (8.1), должен удовлетворять при проектировании условию формулы (8.2), а для действующих шахт — (8.3).

_ _ _ _

Q_ш = 133,3(∑I_уч + ∑I_{m в} + ∑I_ст + ∑I_{о в},) (8.2)

где (∑I_уч^- — абсолютное среднее газовыделение на выемочных участках, м³/мин; определяется в соответствии с разделами 3,4;

∑I_{m в}^- -абсолютное среднее газовыделение из обособ­ленно проветриваемых тупиковых выработок, м³/мин; опре­деляется в соответствии с разделами 3,4;

∑I_ст^-— абсолютное среднее газовыделение из старых выработанных пространств ранее отработанных этажей и го­ризонтов, м³/мин;

∑I_{о в}^-— абсолютное среднее газовыделение из погашае­мых и поддерживаемых выработок, м³/мин; определяется в соответствии с разделами 3,4.

_

Q_ш ≥ ( (100 k_н.ш ) / (C-C_o) ) ∑I_исх (8.3)

где k_н.ш — коэффициент неравномерности газовыделения в

шахте; для условий шахт Днепровского буроугольного бассейна принимается равным 2,3, а для прочих условий — 1,1;

С — допустимая концентрация газа в исходящих из шахты вентиляционных струях, %; принимается согласно ПБ;

С₀ — концентрация газа в атмосферном воздухе на по­верхности шахты, %; при расчете по метановыделению при­нимается равной 0, а при расчете по углекислому газу опре­деляется по данным анализов;

∑I_ист^- — абсолютное среднее газовыделение в исходящих из шахты вентиляционных струях, м3/мин; определяется в соответствии с пунктами 3.2.5 или 4.2.3.

Если условия формул (8.2) и (8.3) не выполняются, то Q_ш определяется по формуле (8.2) или (8.3).

Расход воздуха для проветривания шахты на период стро­ительства определяется по формуле (8.1).

8.2.1. Расход воздуха для проветривания погашаемых и поддерживаемых выработок

Расход воздуха, необходимый для проветривания погаша­емых выемочных участков (Q_пог.в, м³/мин), определяется по формуле

n _yч

Q_пог.в = ∑Q _{yч пі} , (8.4)

i=1

где Q _{yч пі} — расход воздуха для проветривания i-oгo погаша­емого участка, м³/мин; определяется по фактическому (ожи­даемому) газовыделению по формуле (6.24) и должен удовлетворять при погашении очистной выработки условию (8.5), а при погашении выработок выемочных участков — (8.6);

* Далее по тексту газовыделение (метановыделение, выделение углекислого газа)

Q _{yч пі} >60S_{oч min} V_min k_{уm в} (8.5)

Q _{yч пі} >60S V_min (8.6)

где п_уч — число одновременно пошаемых выемочных участков;

при проектировании принимается согласно календарному плану. При отсутствии данных о фактической газообильности Q _{yч пі} принимается равным 0,5 Q_yч в период эксплуатации.

Примечание. Расход воздуха для проветривания по­гашаемого участка в условиях Днепровского буроугольного бассейна принимается равным расходу в пе­риод эксплуатации.

Расход воздуха для поддерживаемых выработок рассчиты­вается по фактической их газообильности, по минимальной скорости воздуха по формуле (8.7); окончательно принимается максимальное значение.

Q_под.в>60S V_min (8.7)

где Q_под.в — расход воздуха, подаваемого в поддерживаемую выработку, м³/мин;

S — площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

v _min — минимальная скорость воздуха в поддерживаемых выработках, м/с; принимается равной 0,7-1,3 м/с для главных транспортных поддерживаемых выработок, оборудованных ленточными конвейерами, для остальных выработок — соглас­но требованиям ПБ. Для поддерживаемых выработок вновь проектируемых горизонтов шахт III категории по газу и выше, кроме главных транспортных конвейерных выработок, v_min

принимается равной 0,25 м/с.

Для поддерживаемых выработок длиной не более 30 м, в которых установлены перемычки с дверями, вместо расчета по минимальной скорости расход воздуха должен определяться по нормам утечек.

Примечание. К поддерживаемым выработкам относят­ся выработки, которые не используются для подачи свежего воздуха на выемочные участки, к забоям очистных и тупиковых выработок, в камеры и для отвода из исходящей вентиляционной струи.

8,2.2. Расход воздуха для проветривания камер

Расход воздуха для проветривания склада ВМ определяется по формуле

Q_K = 0,07 v _к (8.8)

где V_K — суммарный объем выработок склада ВМ, м³.

Расход воздуха для проветривания зарядных камер: а) если в зарядной камере размещаются батареи аккуму­ляторов и преобразовательная подстанция, или они проветри­ваются последовательно,

n_б

Q_K = (31* 10^-4 ∑E_і n_аі ) / (26 –t _вх) (8.9)

i=1

где E_і — емкость аккумулятора, А-ч;

п_аі — число аккумуляторов в батарее;

п_б — число одновременно заряжаемых аккумуляторных батарей.

При этом должно соблюдаться условие

n_б

Q_K > ∑ n_бі k_эi (8.10)

i=1

где k_эi — коэффициент, учитывающий тип заряжаемой бата­реи; принимается по табл. 8.1.

Емкость аккумуляторов, их число в батарее для приме­няемых в настоящее время типов электровозов приведены в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Значения емкости аккумуляторов и их число в батарее

Тип батареи	Число аккумуляторов в батарее	Емкость аккумулятора	kэ
66 ТЖН-280	66	280	0,6
66 ТНЖШ-300	66	300	0,6
166 ТНЖШ-550	161	550	2,6
96 ТЖМ-350	96	350	1,0
96 ТЖН-500	96	500	1,4
112 ТЖН-350	112	350	1,2
112 ТЖМ-500	112	500	1,7
112 ТНЖШ-500	112	500	1,7
90 ТНЖШ-550	90	550	1,5
102 ТНЖШ-550	102	550	1,7
88 ТМК-400	88	400	2,1
161 ТНЖШ-650	161	650	З,1
126 ТНЖ-550	126	550	2,1

б) если в зарядной камере размещаются только батареи аккумуляторов, то расчет Q_K производится по формуле 8.10.

Расход воздуха для проветривания камер для машин и электрооборудования определяется по формуле

n_э n_э

Q_k= {16,7 ∑N_yi (1 - η_i) k_зi + 0,8∑ N_mi} / (26- t_вx) (8.11)

i =1 i =1

где N_yi — мощность электроустановки в камере, кВт; учиты­ваются одновременно работающие установки;

η_i — коэффициент полезного действия (КПД) электро­установки; для насосных установок принимается равным КПД двигателя, для подъемных установок — произведению КПД двигателя и редуктора, для подземных вакуум-насосных стан­ций, газоотсасывающих установок — произведению КПД дви­гателя и вакуум-насоса (вентилятора), а для других электро­установок — согласно техническим условиям;

k_3i — коэффициент, учитывающий продолжительность ра­боты электроустановки в течение суток; для установки с про­должительностью непрерывной работы 1 ч и более k_3i = 1, для

периодически работающей установки с продолжительностью непрерывной работы менее 1 ч k_3i рассчитывается по формуле

k_зi = T_π /24 (8/2)

T_π — суммарная продолжительность работы установки в

течение суток, ч;

N_mi — мощность трансформатора, установленного в ка­мере, кВА;

n_э — число одновременно работающих электроустановок;

n_m — число одновременно работающих трансформаторов;

t_вx — температура воздуха в выработке перед камерой в наиболее теплый месяц года, °С; для действующих шахт оп­ределяется как средняя по результатам трех измерений в течение месяца; при проектировании новых (реконструкции действующих) принимается равной минимально допустимой температуре воздуха на входе в камеру t_min согласно Сани­тарным правилам по устройству и содержанию предприятий угольной промышленности.

Если температура воздуха на входе в камеру превышает санитарные нормы, то должны приниматься меры по охлаж­дению воздуха на входе в камеру.

При разработке проектов глубоких шахт (t_n > 30 °С) расход воздуха для проветривания камеры уточняется на основании тепловых расчетов в соответствии с Единой методикой про­гнозирования температурных условий в угольных шахтах.