Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Машковцев И.Л. Проветривание горных выработок

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.61 Mб
Скачать

Из ри с.69

видно,что в тупиках свежая

и исходящая из

забоя струи двигаютспі в одной выработке.

 

Метановыделение

л подготовительную

выработку происхо­

дит из боковых

пород

при их обнажении,

а

также из отбито--

го полезного ископаемого.Выделившийся метан и воздух рас­ слаиваются в поперечном сечении выработки, что также ослож­ няет проветривание.

і Различают следующие способы проветривания выработок, при проходке:

I/. За счет общешахтной депрессии. При этом способе свежий воздух до забоя подготовительной выработки подается с помощью искусственного разделения струй в тупике,начиная от выработки с общешахтноіі струей.

!Свежая и исходящая струи разделяются: ' а/продолъними перегородками; б/вйітиляционными трубами; в/параллельными /парными/ выработками; г/раскоской,.

2/. Вентиляторами местного проветривания /ВШ1/.

Вентиляторы могут устанавливаться:

 

а/на

нагнетание;

 

б/всаоывание;

 

в/комбинированно.

 

3/. Прочие

способы:

 

а/за

счет

естественной тяги;

 

б/диффузии;

 

в/эжектораыи;

 

г /с

помощью скважин.

 

I .

Проветривание выработок за счет общешахтпой деп

рессии \показано

на рис.70. По ПБ длина тупика должна быть

не более

60—70 м. Ограничение длины вызвано большими утеч-

 

°

 

о

каыи воздуха в сооружениях, разделяющих свежую и исходящую

струи.

 

 

 

В парных выработках /р и с .70,в /

утечки происходят на

коротком

участке между сбойками /II/.

В связи с чем этот

способ практически не имеет ограничений в длине подготав­

ливаемого

участка.

 

150

 

 

 

о f

/ У / / . / / U / - ' /

nrn , ; ; /

Рис.70. Разделение свежей и исходящей струй при провет­ ривании горизонтальных подготовительных выработок за

 

 

счет общешахтной депрессии:

 

 

а / с помощью продольных перегородок

из различного мате­

 

риала; 6/

с

помощью вентиляционных труб;

в / парными еы-$

работками

/

показаны три вариайа / ;

г /

с помощью рас­

 

коски: I - продольная перегородка; 2- вентиляционная

о

труба; 3-

парные выработки; 4- цехлк; 5-

выработка,

проходимая с раскоской* 6- заложенное выработанное про­ странство раскоски; 7 - подающая сбойка; 8 - параллельная выработка, оставляемая в выработанном пространстве рас­

коски; 9- перемычка; 10

- забой раскоски; I I - сбойка пар­

ных

выработок

В к а ч ест в е

м атери ала для п ер его р о д о к

применяют д ер ев е,

п а р у си н у , кирпич

и бетониты

/ с м .

с т р . 1 6 7 / .

 

Продольные

п ер его р о д к и

/ I /

выполняют

в ви де вертикаль ­

ной ст ен к и или

к о р о б а , р и с .7 1 .

 

 

\

Р и с .7 1 .

Продольные вен тиляцион ­

 

ные

п е р е г о р о д к и ,

применяемые дл я

 

р а зд ел ен и я

 

ст р у й

при .п р ов етр и в а ­

 

нии

з а

с ч е т

обцѳш ахтной

д е п р е с с и и :

 

а /

в ви де

вер ти к ал ьн ой

ст ен к и ; б /

 

— s -в и д е

-к ор оба: I -

к р ота

выраб о т к и ?

~

2 - отой к а

п ер ег о р о д к и :

3 - д о с к и ,

 

прибитые в н а х л ест к у ; 4 -

д ер ев я н ­

 

 

 

 

ный короб

 

 

При проветривании

 

парных

вы работок долины

быть учтены

у теч к и ч е р е з перемычки

 

в сб о й к а х

 

 

Q y r = т

Р пр

Оз

,

/

іплч,

 

Уг =

 

100 ч'

 

 

 

где

/77

-

чи сло перем ы чек;

 

 

 

 

$ =5м2

 

Рпр. -

утеч к и .через

стан дар тн ую перемычку

с

 

 

 

и периметром

9 ,3

м,

приведены

в

т а б л .12' •;

 

V

-

коэффициент приведения перим етра

р а ссм а т р и в а е -

 

 

мой перемычки

/ Р /

к

ст а н д а р т н о й ,

 

 

 

 

О$ -

к о л и ч еств о в о з д у х а ,

н еобходи м ое

для

п р о в ет р и -

 

 

.

вания з а б о я .

 

 

 

 

 

 

Таблица 12

Утечки через стандартную перемычку, % от проходящего воздуха

Перемычка

Характеристика

боковых пород

трещиноватые

нетрещиноватые

 

Дощатая

2,45

1,4

Чураковая

1,75

I

Шлакоблочная ,

І Л

0,8

Каменная

1,2

0,7

Бутобетонная

1,05

0,6

2. Проветривание выработок с помощью БМД. усіау .'і новленных на нагнетание .

Вентилятор устанавливается на свежей струе, удаление пыли и газов производится под напором из забоя и всей вы­ работки, рис.72. Проветривание является эффективным ,и бе­ зопасным, поэтому широко применяется на газовых шахтах.

С целью предотвращения рециркуляций струи вентилятор устанавливают не ближе 10 м от выхода исходящей зтруи,. Производительность вентилятора должна быть не более 70%‘ дебита воздуха в выработке с общешахтной струей.

Нагнетательным способом проветривают также восстающие и стволы (рис.73). Направление движения воздуха в стволе совпадает с естественной тягой, что обеспечивает более эф­ фективную очистку призабойного пространства. Конец трубы располагают таким образом, чтобы дальность струи совпадала с длиной зоны отброса газов.

Для выбора вентилятора необходимо произвести расчет количества воздуха, необходимого для забоями депрессии.

/М 0н

 

 

 

 

 

■ L

~

<

 

t i i ?

'

<

J i

J

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

f

 

1

l

 

 

 

 

 

 

 

 

-

\

 

 

 

 

 

7 s

 

 

o '

 

 

 

 

{ .

 

 

a

:

. -

 

 

 

Рис.72. Проветривание горизон­ тальных выработок с помощью ІЗМІІ:

а / вентилятор установлен на на­ гнетание; б/ вентилятор устано­ влен на всасывание; г / комбини­ рованная установка вентиляторов

Рис.73. Проветривание нагнетательный вен­ тилятором вертикальных подготовительных

выработок:

а / проветривание восстающего; б / проветри­ вание ствола- I - вентилятор; 2- транспор­

т а перегородка; 3- полок; 'і-вентнляни- онная труба

 

Расчет производят с учетом ПБ и новейших

и н с т

р у к

ц и Й

по определению метанообильности и количества

воэдУ

здуха

для

проветривания.

 

 

 

 

Количество воздуха определяется по газам

ВВ,СН4 /или

СОg/ и людям. Из полученных значений

выбирают

максималь-

ноѳ и делают ’Проверку его на минимальную по тепловым фак­

торам и эффективную по удалению пыли скорость воздуха

 

/0,15 -0,5

м /сек/.

 

 

 

 

По газам ВВ, Количество воздуха

для забоя

 

 

 

 

Г 1'

-

/198/

 

где

t

- время проветривания после взрыва ВВ, по ПБ

 

 

 

должно быть не более 30 мин;

 

 

 

'f, - коэффициент обводненности выработки принимают

 

 

по табл.ІЗ.

 

 

 

 

 

 

Таблица-13

Приток воды

I - 6

6 - 1 5

более 15

в

выработку, 0 - I

м

/ сек

 

 

 

О

CD

0,6

0,3

0,15

Л -

количество

ВВ

на цикл, кг;

 

 

в -

газовость

ВВ;

количество

газов,

образующихся

 

при взрыве

I

кг ВВ,

6

=100

л/кг при .

 

взрывании

по

углю и 40 л/кг

- по

породе;

Р- коэффициент утечек воздуха в трубопроводе, представляющий отношение дебита вентилятора

кQj ; расчет Р приведен ниже. Зависимость /198/ учитывает доведение содержания СО в

воздухе до

0,008% на

длине выработки 500-600

м. Практичес­

ки на іэтой

длине при существующих зарядах ВВ

и сечениях

выработки

разжижение

взрывных газов до норцы

по СО закан­

чивается.

 

 

 

Поэтому при расчете т»ри*«тривания выработок длиной болѳѳ 500 -.600 ы в формулу /198/ вводится не конечная длина, а некоторая <*£гпл,ас.° меньшая . Максимальная длина зависит, главным образом, от турбулентных потоков на выходе из трубопровода

* n -S ^ Y 1 '

/ І99/

где Кт - коэффициент турбулентной диффузии полных круглых свободных струй, табл.14-.

По газам СН^ /или COg/

 

 

 

О ,

У,

.

 

/200/

 

 

 

П-По

'

 

где Л

и

п 0 - соответственно

допустимая в исходящей и

 

 

 

наличная в поступающей струях концентра­

 

Cf3

 

ция газа , %•,

 

 

 

 

-

количество метана, выделяющегося в забое,

 

 

 

м3/мин; для выработки, по углю, проходимой с

 

 

 

помощью комбайна

 

 

 

У3 = r[nz/nn70 (2\ff-)*Smeffi-x)J; /ш /

здесь

Ъ

-

скорость

движения

комбайна, м/мин;

 

П

- количество

обнаженных поверхностей пласта при

 

 

 

проходке;

 

 

 

с

 

 

Z

-

размерный

коэффициент,

мин1/ 2;

ГППк

m g -

полная й вынимаемая мощности пласта;

 

Cf0 -

начальная интенсивность метаиовыделения с Ім2

 

 

 

обнажения,

м3/м2.мин,

 

 

 

Cf0 = 0,026 х[0,0004(К Г) К

0, f$] ;

 

'Jr-

выход летучих,

%\

0

0

 

X

--природная

 

метанопосность пласта;

Ä

Таблица

1—1

A

».

O

oo "

00

-Cf

» .

 

O

CO

1—1

O

ooc

» .

 

CO

O

A

 

00•ч

-Э-

M

•*

CM

O

oo

CM

fV

D'- *

' A *

MD

 

 

O

l—l

MD

».

CM

•»

1-4

O

(A

•>

CM

A

IA

N

O

\o

».

г

[>

 

O

LA

A

A »4

CT\ .

4D

m». °

 

O

-4"

A

A

A

A r.

» .

 

 

O

00A ».

»O

< f

00

00

CM

CM

< f

O

A

KD

D -

<7v

CM

JA

t . O

C4-

CM

•LH

40

r-

CM

fv A

c T

 

CM

-d*

CM

f>

ÎM

A

r.

 

O

v t:

 

О

P

QD

 

S

 

 

 

S

 

 

 

R

 

 

 

ID

 

 

 

w

 

 

 

о

 

 

 

«

 

 

 

о

 

К

 

ЕЗ

 

 

о

 

«

 

СО

 

tH

 

Р

 

о

 

Q

о

 

со

 

Р і

к

R&

 

*= >1

40

. *м

SJ

cC

 

 

«

V

EH

s . ' O

O

O

R

4 s

P

O

tr

K

P i

 

за

3

P

P

O

QD

40

40

w

R

>*

>3

EH

K

P i

P i

O

P

EH

EH

40

P i

CO

P i

P

O

P i

 

P

H

3

?1

te

P

R

O

2

X

a

R

p

a

H

ËC

P

R

4

p

O

S3

 

M

O

 

O

a

*

1=5

K

O

R

s

3

R

Ä P

QD

R'-

O

° o

K

X

P

EH

P

P i

P i

O

R

O

a

CD

S

R

a

P i

R

P i

 

K

CD

SJ

R

со sr

. 0D

я

s P t=r

s -

~K VJ

tri

Ч 1

IIQ tb

4 s

Kr

 

J

-

ширина забоя

по

углю;

 

 

f

-

удельный

вес

утлп;

 

 

Л ,-

остаточная

метаноносность угля,

выданного на

 

 

 

поверхность.

 

 

 

Скорость проведения выработки при расчете учитывается

движением

комбайна.

 

 

 

 

 

По людям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q s ’ %

^

 

/203/

где ^

-

норма воздуха на одного человека,

= 6 м^мин;

/V

-

максимальное

число

работающих в

забое людей.

Проверку на эффективную скорость воздуха делают по

формуле

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

Ѵ± ^ (0,15-0,5).

/204/

 

 

 

S

'

 

 

 

Если скорость воздуха будет меігьше 0,15 м/сек при проверке по тепловым условиям или меньше 0,3 м/сек - по условиям удаления пыли, то количество воздуха для провет­ ривания выработки определяют по выражению Q ^ ï f ?

с учетом эффективной скорости воздуха.

Коэффициент утечек. Для мета ллических и текстонитовых

труб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/205/

где

Ку - удельный коэффициент

стыковой воздухонепроница­

 

емости;

количество воздуха,

просачивающееся

 

через стык условного

трубопровода

диаметром

 

I

м при

депрессии

I

мм; приведен

в табл .15

 

в зависимости от конструкции соединения труб

 

и. качества

сборки;

 

 

 

 

 

d-тр- диаметр трубы;

 

 

 

 

 

 

°^тр- общая длина трубопровода, состоящего цз от­

 

дельных

звеньев

и стыков;

труба

приходится

 

на

о д и н

вентилятор /рекомендации по

уста­

 

новке

н е с к о л ь к и х

вентиляторов

и

соотвествующии этому длинам трубопроводов eu. на стр .І7 4 /;

і

- длина звена

трубопровода;

 

 

R гр

- сопротивление трубопровода, состоящее из

 

местных

сопротивлений

входа; линейной

части и

 

выхода

трубопровода

 

 

 

 

& г р = о е Щ

R *оо

£

0.0&1

 

 

fOO

я ГР

/20 6/

 

 

 

 

 

 

здесь

R i0û - сопротивление стометрового участка трубы,

 

 

 

 

 

Таблица

15

Наименование

соединения труб

X )

/

 

 

 

 

 

Бандажное

 

 

0,034

Фланцево.е

 

 

 

 

а /

с

резиновыми

прокладками,

 

 

 

сборка

весьма

тщательная

I

 

 

 

 

О

 

 

 

б /

то

же,

сборка

хорошая

2,2

-

в /

то же, сборка в шахтных

 

 

условиях '

 

5

 

На

резьбе

 

1

 

 

 

 

 

 

а /

с

промазкой цементом

3,49

б/

с

промазкой глиной

7,43