3.1.3. Проектирование вентиляции

Нормативные документы. Порядок проектирования вентиляции шахт. Исходные данные для проекта. Выбор способа проветривания шахты. Область применения всасывающего, нагнетательного и комбинированного способов проветривания. Выбор схемы вентиляции шахты и места уста­новки главного вентилятора. Центральная, диагональная (фланговая), комбинированная и секционная схемы вентиляции. Прогноз газообильности шахты. Прогноз выделения пыли. Прогноз температурных условий. Оценка необходимости и глубины дегазации, выбор способа дегазации. Проверка нагрузки на очистную выработку по газовому фактору. Определение количества воздуха для проветривания шахты: по добыче, по расходу ВВ, по числу людей, по пыли, по газовыделению при работе самоходного оборудования. Распределение воздуха по участкам и забоям. Проверка поперечных сечений выработок по допустимым скоростям движения воздуха. Подсчет общешахтной депрессии. Характерные периоды ведения горных работ для подсчета минимальной и максимальной депрессии. Выбор маршрута для подсчета депрессии. Расчет сопротивления трения, местных и лобовых сопротивлений. Расчет вентиляционных окон и других средств перераспределения воздуха. Подсчет величины естественной тяги и учет ее при выборе вентилятора. Выбор главного вентилятора. Расчет экономических показателей вентиляции шахты.

3.2. Лабораторные занятия и их содержание

Ознакомление с устройством и работой газоопределителей. Опре­деление концентрации кислорода и газообразных примесей к воздуху.

Распределение давлений и скоростей в воздушном потоке.

Определение средней скорости и количества проходящего воздуха.

Исследование закона сопротивления движению воздуха.

Определение величины утечек (подсоса) воздуха.

Определение коэффициента аэродинамического сопротивления трения.

Определение коэффициента местного сопротивления.

Измерение полной депрессии, создаваемой вентиляторной установкой.

Построение характеристики вентиляционной сети.

Построение характеристики вентилятора.

4. Вопросы для самопроверки

1. Рудничная вентиляция как наука. Роль отечественных ученых в создании научных основ вентиляции. Значение вентиляции в создании безопасных и безвредных условий труда.

2. Состав нормального атмосферного воздуха.

3. Причины и характер изменения состава атмосферного воздуха при движении его по горным выработкам.

4. Свойства кислорода, азота и углекислого газа и причины изменения их содержания в рудничном воздухе. Их действие на человека.

5. Способы определения содержания кислорода, азота и углекислого газа в рудничном воздухе.

6. Свойства ядовитых и взрывчатых примесей рудничного воздуха: окиси углерода, окислов азота, сернистого газа, сероводорода, водорода, выхлопных газов ДВС, радиоактивных газов. Их действие на человека.

7. Способы определения содержания ядовитых и взрывчатых примесей в рудничном воздухе.

8. Требования к составу рудничной атмосферы.

9. Свойства метана.

10. Происхождение метана. Свободный и сорбированный метан.

11. Метаноемкость и метаноносность угольных пластов и пород.

12. Обыкновенное выделение метана и факторы, влияющие на его изменение.

13. Суфлярные выделения метана и борьба с ними.

14. Внезапные выбросы угля, газа и пород и способы их предупреждения.

15. Первичные и вторичные источники метановыделения.

16. Газовый баланс угольной шахты.

17. Абсолютная и относительная метанообильность шахт, категории шахт по метану.

18. Определение газообильности и установление категории шахт по метану.

19. Нормы содержания метана в атмосфере подземных выработок. Контроль содержания метана.

20. Меры борьбы с метаном в шахтах.

21. Способы дегазации угольных пластов;

22. Меры предупреждения и ликвидации загазированний в горных выработках.

23. Пыль как причина взрывов. Факторы, влияющие на взрывчатость угольной пили.

24. Предупреждение взрывов угольной пыли в шахтах.

25. Локализация взрывов пыли. Требования к водяным и сланцевым заслонам.

26. Пыль как профессиональная вредность.

27. Способы контроля запыленности воздуха.

28. Тепловой режим шахт. Факторы, влияющие на изменение температуры и влажности рудничного воздуха.

29. Контроль параметров рудничного микроклимата (температуры, влажности, давления, скорости движения воздуха).

30. Способы улучшения тепловых условий в шахтах,

31. Схемы, способы и средства кондиционирования воздуха.

32. Назначение калориферов.

33. Основные физические характеристики сухого и влажного воздуха.

34. Газовые законы. Термодинамические процессы идеальных газов.

35. Формулы для определения плотности воздуха.

36. Измерение скорости движения воздуха в горных выработках. Подсчет расхода воздуха.

37. Статическое, динамическое и полное давление воздуха в потоке. Измерение давления в потоке.

38. Измерение разности давлений в двух сечениях выработки.

39. Закон сохранения массы. Уравнение неразрывности.

40. Закон сохранения энергии. Уравнение Бернулли для идеального текучего и реального газа.

41. Приложения уравнения Бернулли к движению воздуха в горных выработках.

42. Режимы движения воздуха в горных выработках. Способы определения режима. Критерий Рейнольдса.

43. Типы воздушных потоков в горных выработках. Основные характеристики свободных струй.

44. Закон сопротивления. Характеристика выработки и шахты.

45. Аэродинамическое сопротивление трения.

46. Местные сопротивления.

47. Лобовые сопротивления.

48. Определение коэффициентов сопротивления трения и местного сопротивления экспериментальным и расчетным способами.

49. Единицы аэродинамического сопротивления.

50. Вывод формулы для определения эквивалентного отверстия шахты.

51. Шахтные вентиляционные сети. Вида соединений выработок. Первый и второй законы сетей.

52. Расчет последовательного соединения выработок.

53. Расчет параллельного соединения выработок.

54. Расчет простого диагонального соединения выработок.

55. Комбинированное и сложное соединение выработок.

56. Принципы расчета вентиляционных сетей на ЭВМ.

57. Моделирование вентиляционных потоков. Основные критерии подобия.

58. Естественная тяга воздуха в шахте. Факторы, влияющие на ее величину.

59. Измерение естественной тяги.

60. Расчет депрессии естественной тяга.

61. Аэродинамическая характеристика естественной тяги. Учет естественной тяги при вентиляционных расчетах.

62. Работа одиночного вентилятора на сеть.

63. Совместная последовательная работа вентиляторов.

64. Совместная параллельная работа вентиляторов на одном стволе.

65. Совместная параллельная работа вентиляторов на разных стволах.

66. Совместная работа главного поверхностного и вспомогателного подземного вентиляторов.

67. Совместная работа вентилятора и естественной тяги.

68. Способы изменения режима работы главного вентилятора.

69. Регулирование распределения воздуха увеличением аэродина­мического сопротивления выработок.

70. Расчет вентиляционного окна.

71. Регулирование распределения воздуха уменьшением аэродина­мического сопротивления выработок.

72. Регулирование распределения воздуха с помощью дополнитель­ных источников тяги (вспомогательных вентиляторов).

73. Утечка воздуха в шахтах и мероприятия по их снижению.

74. Способы замера и расчета утечек воздуха.

75. Проветривание тупиковых выработок за счет общешахтной депрессии,

76. Способы проветривания тупиковых выработок вентиляторами.

77. Расчет проветривания тупиковой выработки.

78. Проветривание выработок большой протяженности.

79. Вентиляционные сооружения и устройства.

80. Контроль вентиляция шахт.

81. Организация пылевентиляционной службы на шахтах.

82. Воздушные съемки шахт.

83. Депрессионные съемки шахт.

84. Управление вентиляционным режимом в шахтах, опасных по самовозгоранию полезного ископаемого, и при пожарах.

85. Автоматизация вентиляции шахт.

86. Этапы проектирования вентиляции.

87. Прогноз метанообильности выработок угольных шахт но метаноносности угольных пластов.

88. Горно-статистический метод прогноза метнообильности угольных шахт.

89. Способы проветривания шахт.

90. Схемы вентиляции шахт.

91. Расчет расхода воздуха для проветривания угольных шахт.

92. Расчет депрессии при проектировании вентиляции шахты.

93. Расчет экономических показателей вентиляции шахты.