книги из ГПНТБ / Машковцев И.Л. Проветривание горных выработок
.pdfИз 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 |
|
\Û |
(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 |
|
5» |
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« |
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 |
|||
