Вентиляция шахт и карьеров

2) варианты схем проветривания, в которых загрязненный воз­ дух из штрека-коллектора удаляется на вышележащий вентиля­ ционный горизонт по специальным восстающим (третий, четвер­ тый, шестой и седьмой варианты).

Определение наивыгоднейшего расстояния между всасываю­

дается воздуха в те блоки, которые примыкают к вентиляционным квершлагам. В каждом из этих блоков количество воздуха равно или больше расчетной величины для блока, а в целом оно превы­ шает их общую потребность в воздухе на 15—20% дебита флан_ гового вентилятора. Если квершлаг располагается в центре крыла и собирает загрязненный воздух по вентиляционному штреку с двух сторон, то количество хорошо проветриваемых блоков удваивается (по два-три блока с каждой стороны квершлага).

Очевидно, что расстояние между точками отсасывания по дли­ не штрека-коллектора должно быть таким, чтобы в пределах это­ го расстояния все блоки обеспечивались расчетным количеством воздуха. Тогда

Количество точек отсасывания лк, а следовательно, и вентиляционных квершлагов будет

Каждый вентиляционный квершлаг должен сопрягаться со штреком-коллектором в центре участка 1К. Участок lh является зоной эффективного действия всасывающего квершлага.

Этим расчетом определяются места сопряжения вентиляцион­ ных квершлагов со штреком-коллектором из условия наиболее эф­ фективного распределения воздуха по очистным блокам. Его по­ грешность составляет ± 10%.

Б. УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ

Расстояние между вентиляционными квершлагами оказывает влияние на величину капитальных затрат, эксплуатационных и энергетических расходов на вентиляцию. Оно должно быть та­ ким, чтобы сумма затрат на тонну добываемого полезного иско­ паемого по факторам, зависящим от расстояния между квершла­ гами, была минимальной.

|а— коэффициент извлечения руды-; Ф — запасы руды в этаже, т.

Рассмотрим в отдельности экономические затраты, от которых зависит расстояние между вентиляционными квершлагами.

1.Стоимость проведения вентиляционных квершлагов состав­

сечения их. С достаточной степенью точности можно считать, что между сечением выработок и стоимостью проходки 1 м их сущест­

Так как, в свою очередь, пк и /р известны, то общая стоимость ремонта и поддержания квершлагов будет

i_

4. Убытки от неравномерности распределения воздуха поочистным блокам выводятся исходя из следующих соображений.

Хорошо обеспечиваются воздухом только те блоки, которые располагаются близко к вентиляционным квершлагам. Через них проходит количество воздуха, значительно превышающее их по­ требности. Избыточный воздух полезно не используется, но на его перемещение затрачивается энергия.

Для определения значения /к, при котором функция имеет ми­ нимальное значение, приравняем нулю ее производную:

После приведения к общему знаменателю и перестановки сла­

вычислительной машины для каждого конкретного случая про­ ветривания шахты.

Вторая группа. Схемы второй группы являются более слож­ ными для проветривания. Однако они имеют существенное пре­ имущество перед схемами первой группы. Оно заключается в том, что давление в штреке-коллекторе при схемах второй группы оди­ наково по всей его длине в результате наличия большего количест­ ва отсасывающих воздух каналов в виде специальных вентиля­ ционных восстающих. Необходимое количество таких восстающих, а следовательно, и количество вспомогательных вентиляторов так­ же определяется исходя из того, что сумма затрат на тонну до­ бываемого полезного ископаемого по факторам, зависящим от расстояния между восстающими, должна быть минимальной [23].

Обозначим расстояние между всасывающими каналами штре­ ка-коллектора через /. Тогда число таких каналов по всей длине

в год, ч\

а— коэффициент аэродинамического сопротивления штрекаколлектора, кг • сек2/мА;

Ри S — периметр и площадь поперечного сечения штрека-коллек­ тора, м и

т} — общий к. п. д. вентиляторной установки;

«короткий ток», полезно не используется, хотя на его перемещение затрачивается, энергия.

При увеличении числа блоков, приходящихся на один всасыва­ ющий канал, количество нерационально используемого воздуха растет сравнительно медленно. С достаточной точностью коэф­ фициент неравномерности распределения воздуха по очистным блокам в зависимости от их числа можно выразить аналогично

Для определения значения /, при котором найденная функция

имеет минимальное значение, приравняем нулю первую ее про­ изводную, т. е.

Подсчет наивыгоднейшего расстояния между точками сопря­ жения отсасывающих каналов штрека-коллектора с самим штре­ ком необходимо производить для всех схем, имеющих штрекиколлекторы.

Если для получения постоянного давления по длине штрекаколлектора каждый отсасывающий канал оборудуется вентиля­ торной установкой, то число одновременно находящихся в работе таких вентиляторов будет равно

Отсасывающий канал должен располагаться посередине каж­ дого участка штрека-коллектора длиной / (м).

Для нормального проветривания выработок очистных блоког все отсасывающие вспомогательные вентиляторы должны на про* тяжении всей рабочей смены находиться в непрерывной работе. Планово-предупредительный ремонт их следует производить толь­ ко в нерабочие смены или в перерывах между сменами.

§ 2. Определение места заложения вентиляционных квершлагов

Расположение вентиляционных квершлагов имеет особое зна­ чение при непостоянной мощности рудных залежей. В более мощ­ ных частях залежи располагается больше очистных блоков и вы­ пускных выработок, и следовательно, к этим местам требуется подавать большее количество воздуха. Удаление вентиляционных квершлагов от таких частей залежи приводит к резкому возраста­ нию депрессии на пути движения воздуха. Например, при фланго­ вых схемах проветривания вентиляционные квершлаги, удаляю­ щие загрязненный воздух, располагаются на флангах шахтных полей. На любом крыле шахты воздух движется к вентиляцион­ ному квершлагу в одном направлении от центра к флангу, что