![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Машковцев И.Л. Проветривание горных выработок
.pdfа)
±
г
В) |
* |
В) |
г) |
Рис.117. Искусственное проветривание
|
ка^ьров с помощью ВМП: |
|
|
а / |
индивидуальная установка вентиля |
||
тора на уступе: I - вентилятор; |
2- |
||
свободнал |
вентиляционная струя; |
б /, |
|
в /, |
и г / |
- последовательная, парал- |
|
ллельна: |
и смешанная установка |
груп |
|
пы вентиляторов на уступах: I - |
вен |
||
тиляторы; |
2- угол раскрытия струи; |
3- карьер
На карьерах Кривбасса установлено, что наивыгоднейиеѳ расположение двигателя от дна карьера равно 1/3 общей высоты карьера. При этом угол между струей и горизонталь
ной плоскостью должен быть равен 15—25°’ |
„ |
Карьеры глубокие, ограниченных 5 плане размеров, эф фективно проветриваются мощной вертикальной струей реак тивного двигателя. К этой струе происходит подсос и затем внпоо воздуха карьера.
Применение реактивной техники позволяет в некоторых случаях со'ить режим инверсии в карьере и обеспечить про - вѳтривание нииних горизонтов.
Инверсионный режим препятствует перемещениям искусст венных струй вверх и вниз по центру карьера из-за действия более тяжелых масс воздуха в нижних слоях, особенно в пер воначальный момент. Реактивный двигатель должен работать форсированно, как при взлете.
В карьере применяют рабочие колеса пропеллерного |
типа |
с числом лопастей для уравновешенной работы не менее |
трех. |
Использование для проветривания вертолетов подобно пропеллерному винту, установленному над карьером. Из-за слабого напора и опасности полетов среди различных воздуш ных потоков применение вертолетов пока ограничено.
Изменение температурного градиента атмосферы карьеров с целью создания воздушных потоков может производиться с
помощью реактивных двигателей |
/подогрев |
воздуха/, льдооб |
разования /охлаждение воздуха/ |
и т .д . |
|
§2. Выбор главного |
вентилятора |
шахты |
При выборе главного вентилятора производят расчеты общешахтного количества воздуха и его распределение по вы
работкам, определяют депрессию шахты и параметры |
вентиля |
||
тора. |
|
0 |
|
I . |
Расчет общешахтного количества воздуха |
|
|
Общешахтное количество воздуха определяют последова |
|||
тельно |
по пяти факторам |
/по наибольшему числу людей, мета |
|
ну и углекислому газу, |
газам ВВ, пыли и теплу/, |
однако |
|
окончательно принимают |
максимальное значение. |
|
Количество воздуха по наибольшему числу людей
о
/23 V
а ч г /77.? ,
где |
h |
норма |
воздуха на |
одного подземного |
рабоче- |
|
|
г ° , |
= |
6 ма/мин; |
|
||
|
|
|
||||
|
|
наибольшее |
число |
людей^одноврѳмѳнно |
находя |
|
|
|
щихся |
в подземных выработках, |
|
||
|
|
|
Л сут |
|
|
|
|
|
/77 =/Г і |
а г |
> |
/235/ |
К - коэффициент, учитывающий неравномерность выхода рабочих на работу, К=І,2;
Дсцт- суточная добыча по шахте; L - число смен по добыче;
Ое - производительность подземного рабочего по шахте на выход, г,
Z- коэффициент sanaca воздуха, учитывающий
утечки, проветривание новых горизонтов и др.,для угольных шахт Z =1,45 - 1 , 5,
рудных-1,3 - 1,6 .
Количество |
|
воздуха по |
выделению метана и -углекислого |
||
|
|
|
1 |
газа |
|
|
|
|
|
|
т ы |
где |
- |
цорма воздуха на I т |
суточной добычи в за |
||
|
|
висимости от категорийности шахты,табл,2 0. |
|||
|
|
|
|
|
Таблица 20 |
Категория |
|
|
|
Норма |
воздуха, .с3/мин |
вахты |
|
|
|
|
|
|
|
|
угольная шахта |
рудная шахта |
|
I |
|
|
|
I |
1,4 |
П |
|
|
|
1,25 |
1,75 . |
Ш |
|
|
|
1,5 |
2 ,1 |
сверхкатегорная |
количество воздуха, подаваемое в |
||||
|
|
|
шахту, должно |
обеспечивать содержа- |
|
|
|
|
низ газов на |
исходящей шахты менее |
|
|
|
|
0,75%. |
|
ха |
Для свѳрхкатегорных угольных |
шахт количество |
возду |
|
Q S 0J |
7 JJLAM!L— |
z |
/237/ |
|
|
|
п |
’ |
|
где |
Гс - суточное |
газовыделение |
в шахте на Іт , |
и8; |
п- допустииое содержание гааа на походящей шахты, п =0,75%.
|
Количество воздуха по выделению rasoB ВВ |
|
|||||
|
a /для |
угольной шахты из |
условия |
разжижения |
концентра |
||
ции газов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q = 100 т т |
£ |
|
/238/ |
|
где |
/V |
- |
максимальное'количество |
одновременно взрывае |
|||
|
В |
|
мого ВВ, |
кг} |
|
|
|
|
- |
количество газов, выделяющихся при |
взрыве |
||||
|
|
|
I кг ВВ, |
В =40 |
л/кг} |
|
|
Р- максимально допустимая концентрация условной окиси углерода, при которой разрешается до-
пуок людей в забой после взрывных работ,
„Р =0,008%}
t- время проветривания забоя после взрыва, с целью интенсификации вентиляции время ограни
|
|
|
чено, |
t |
= 3 0 |
мин. |
в |
|
Р |
|
|
|
Подставив в формулу значения |
и |
, получим |
||||||||
|
|
|
rQ - 5 0 0 - j r i |
, |
|
|
|
|
/239/ |
||
где |
500 |
- |
коэффициент, |
характеризующий |
безопасность |
нача |
|||||
|
|
|
ла работ |
в saöoej |
|
|
|
|
|
|
|
|
б/ для рудной шахты после массового взрыва из условия |
||||||||||
замены газов в полном объеме |
свежим воздухом |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
fa |
'■2 |
, |
|
|
|
/240/ |
где |
К |
- |
коэффициент, |
учитывающий конечную |
концентрацию |
||||||
|
|
|
гаэов ВВ /зависит от системы |
разработки/ |
для |
||||||
|
|
|
подэтакного |
обрушения К |
=40,3; |
|
|
||||
|
t |
- |
время проветривания равно |
120 |
мин и более; |
||||||
|
Р у |
- |
условный заряд ВВ |
с газовыдѳлѳниѳм |
при отбойке |
||||||
|
|
|
равным части |
продуктов взрыва, попадающих в |
прилегающие к дучкам выработки, |
к г , |
/7у =1/1; |
/гм/ |
здесь Д - количество одновременно взрываемого ВВ;
L- коэффициент, учитывающий газовыделение в прилегающие к дучкам выработки; для подэтаж-
|
ного обрушения значение і |
приведено в |
|
|
табл .21 |
|
|
|
|
|
Таблица 21 |
Характер контакта |
отбитой |
і |
|
руды с |
обрушенными |
породами |
|
Только |
сверху блока |
0,085 |
|
Сверху |
и сбоку |
|
0,058 |
Овёрху |
и с двух боков |
0,047 |
і/} - объем загазировднного воздуха, который дол жен быть заменен после массового взрыва на чистый воздух,
|
|
|
lf3 * l f u c x + Ду Во, ; . |
/242 ' |
|
здесь |
\Гисх - |
объем |
выработок |
по исходящей |
струе от |
|
Ьа_ - |
блока |
до поверхности; |
|
|
|
объем |
всех газов, |
образующихся при взрыве |
|
|
|
I кг^ВВ, |
Во. |
=0,9 и3/кг,' |
|
||||
в / |
для |
рудной |
шахты после |
вторичного |
дробления |
|||||
|
|
|
0.^ п -п, |
j Д у ' |
ffg |
Z |
, |
/243/ |
||
г |
п |
- |
число |
очистных |
блоков; |
|
|
|||
|
о, |
'ъ- |
число |
выработок блока, где одновременно произ |
||||||
|
i ß |
|
водится выпуск |
руды; |
|
|
° |
|||
|
- |
время |
проветривания |
при |
вторичном дроблении, |
|||||
|
|
|
tß |
= 5 мин; |
|
|
|
|
|
|
Vg - о б ъ е м о д н о й в ы р а б о т к и г о р и з о н т а в ы п у с к а , |
|||||||
|
|
с ч и т а н о т с к р е п е р н о й л е б е д к и д о с б о р н о й |
||||||
|
|
в е н т и л я ц и о н н о й о б о й к и ; |
|
|
||||
|
fly |
- величина |
условного |
варяда ВВ с газовнделе- |
||||
|
|
ниен) равным |
сумме |
продуктов |
взрыва: |
при |
||
|
|
вторичном дроблении и из выпускаемой отби |
||||||
|
|
той |
руды, |
|
|
|
|
|
|
|
fly ~ f l ! ' fl2. > |
|
/2 1\Ц/ |
||||
здесь |
fl, - |
количество |
ВВ, |
соответствующее |
газовыдѳлѳнию |
|||
|
|
при выпуске |
отбитой |
руды, |
|
|
||
|
|
л |
. > |
Pc Ifca £■6 |
|
№ Ы |
||
|
|
|
|
fpts, бо |
||||
|
- |
|
|
интенсивное |
||||
|
коэффициент, учитывающий более |
|||||||
|
$ |
гаэовыделѳние из отбитой руды в начальный |
||||||
|
|
|||||||
|
Р г - |
период |
выпуска, |
^ |
= 2 ,7 ; |
|
|
|
|
количество |
руды, выпускаемое в |
сутки в |
выре |
||||
|
бсв~ |
ботку скреперования из всех дучек; |
|
|||||
|
свободный объем |
руды |
или коэффициент, |
учи |
||||
|
|
тывающий пустоты в разрыхленной отбитой |
|
|||||
|
0 |
руде, |
ifca |
=0,3 |
|
|
|
|
|
}\р - |
объемный вес руды в |
разрыхленном состоянии, |
|||||
|
t t p - |
VF =2,7 |
т/м3; |
|
|
|
||
|
время |
выпуска руды в |
теченйе суток, часы; |
|||||
|
- количество ВВ для вторичного дробления. |
|
||||||
|
Количество воздуха по эффективному удалению пыли |
|
||||||
|
а / для угольной |
шахты |
|
|
|
|
||
|
Q_*60{(iroiLfloz* Код IX e* )Z -, |
/2*6/ |
||||||
где |
Ігог и Ѵпод- скорости |
двииенип |
воздуха в |
очистных и |
'подготовительных выработках, при которых происходит эффективный вынос пыли из за
|
боев, |
Ѵоъ = I и Ѵпо$= |
0,5 м /сек; |
||
1 |
$ огуі I. 5nof суммарные максимальные |
сечения |
очистных |
||
|
и подготовительных |
выработок, |
где одновре |
||
|
менно |
производятся |
работы с пылевыделением^ |
5 / |
для |
рудной шахты |
|
|
|
/гы/ |
|
й - б о ^ |
ф а |
, . $[ іг ф |
іф |
і $ і |
Ll=,t K L S I m |
||
где • n |
- |
число |
применяемых |
систем |
разработки,* |
|
|
|
|
число |
очистных блоков; |
|
|
||
|
|
максимальные суммарные сечения выработок гори |
|||||
|
|
зонта скреперования и нарезных выработок с одно |
|||||
|
|
временным производством работ, связанных с пылѳ- |
|||||
l'i |
образованиѳм; |
|
|
|
|
||
эффективные о точки зрения удаления пыли скоро |
|||||||
|
|
сти воздуха на горизонте скреперования и других |
|||||
|
|
выработках шахты, |
\Г, =0,5 т 0,6 и d£= 0,3 ц/сек; |
||||
ra |
- число |
групп подготовительных выработок с раз |
|||||
|
|
личным количеством |
воздуха; |
|
|||
|
|
максимальные суммарные сечения одновременно про |
|||||
|
|
ходимых' подготовительных и капитальных вырабо |
|||||
M i |
- |
ток; |
|
|
|
|
|
число блоков в |
подготовке; |
|
|||||
Ki - число подготавливаемых горизонтов. |
|
||||||
Количество |
воздуха по тенловому |
фактору рассчитывается |
|||||
в случае |
наличия |
в забоях |
температур |
свыше 20с0 . |
Расчет ве |
дется аналогично с пылевым фактором и учетом скоростей воз
духа |
по ПБ. |
|
|
Q.ш |
|
0 |
|
|
После |
выбора |
определяют количество |
воздуха |
на |
||
один |
йабой. Например, |
для лавы по фактору метановыдѳления |
|||||
|
|
|
= ч / t * |
■ |
|
/гад/ |
|
где |
/7Л |
- |
суточная |
добыча лавы; |
|
|
|
|
К л |
- |
коэффициент, учитывающий утечки |
воздуха |
в |
||
|
|
|
лаве, |
Ил =1,05. |
„ |
|
|
|
Общешахтное количество воздуха распределяют по |
выра |
боткам в соответствие с потребностями забоев и допустимыми скоростями воздуха.
Например, скорость воздуха в лаве
где S - сечение лавы, свободное для прохождения воздуха,
m . $ n f K l n . ; |
/ 2 « / |
здесь /7? - вынимаемая мощность плаота; $„ - ширина призабойного пространства лавы;
f- коэффициент, учитывающий загроможденность лавы, при индивидуальной крепи Y =0,9, при меха низированной - 0,8;
°Kg.„- коэффициент, учитывающий разжижение газа в лаве За счет движения воздуха в выработанном прост ранстве, прилегающем к призабойному,
*>./».= 1,1 - 1 , 3 .
Получбнная скорость должна быть нс больше максимально допустимой по ПБ. При несоблюдении этого условия необходи мо предусмотреть меры по увеличению сечения лавы за счет изменения паспорта крепления и управления кровлей.
В соответствии с допустимыми скоростями должны быть увеличены сечения других выработок шахты.
При необходимости делается расчет вентиляционных
окон или других регуляторов количества воздуха. |
|
||||
2. Расчет ^депрессии шахты |
|
|
|||
Выбирают струю с максимальным сопротивлением, |
чаще |
||||
всего на конец отработки шахтного поля. |
|
||||
Депрессию |
шахты определяют по выражению |
|
|||
• |
Ь ш = Z h Tp i |
h e i-hM'с. |
, |
/250/ |
|
где £ h Tp- |
суммарная потеря |
напора на |
преодоление |
сопротив |
|
|
ления воздуха о стенки всех выработок выбранно |
||||
|
го |
на правления. Для выработки /см . также |
§• і , |
||
|
гл . |
Щ,су>ЬЭ/ |
|
|
|
hТР |
X . р |
S 3 Q 2 ) |
a t может быть увеличен на коэффициент аэродина мического старения выработок, равный 1,38 при ме таллической и 1,26 при деревянной крепи;
h e - величина |
депрессии естественной тяги |
/см. |
||||
танке |
§ |
/ |
, гл.ЙІл'іог/, |
|
|
|
|
he Чк00Ь7 |
Н f t " - t ' J ; |
|
|
||
h M c ~ потери |
напора |
на |
местные сопротивления |
/повороты, |
||
уширѳния, сужения и т . д . /, |
h MC = /0 ,І |
- 0,25/h Tp. |
||||
Одновременно |
с целью определения |
области, в которой |
||||
будут работать главные |
вентиляторы, находится |
h ТР для |
Т горизонта шахты. Этот расчет производится проще, так как
отличается |
от предыдущего всего несколькими значениями. |
|||
|
3. |
Опраделение параметров |
г лавного вентилятора |
|
|
Количество |
воздуха, проходящее через вентилятор |
||
|
|
Q r - Q m ( l * W a ) ‘ |
725 іЯ/ |
|
где |
/і - |
максимально допустимая величина подсоса /или |
||
|
|
утечек/ вентилятора через устье ствола, %; в |
||
|
|
зависимости от занятости ствола другими рабо |
||
|
|
тами |
П =5 - 1*556. |
|
|
Диаметр рабочего |
колеся вентилятора |
|||||||
|
|
|
У |
- |
j |
|
• |
|
/?5Гб/ |
|
|
|
в/- |
|
ѵ |
|
|
|
|
СДР |
|
- |
эквивалентное отверстие шахты. |
||||||
|
Сопротивление вентиляторной установки |
||||||||
|
|
о |
|
„ |
Я |
|
|
|
/252/ |
где |
а |
- |
коэффициент, |
зависящий |
от |
типа вентилятора. |
|||
|
Депрессия |
вентилятора |
|
/253/ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
, 2 |
■ |
|
|
|
■hg * ( K R u , * K g ) Q f |
|
||||||
где |
Н, |
- |
коэффициент |
подсоса / |
или |
утечек/ вентилятора, |
|||
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
К = — |
SL |
) |
|
/25 V |
||
|
|
|
|
( I t |
|
||||
|
|
|
|
’ |
|
mar |
|
|
здесь |
П - |
максимальная |
допустимая |
величина |
подсоса |
|
|
R l u - |
/или |
уточек/, |
°/о; |
|
|
|
сопротивление |
шахты. |
|
|
||
|
По полученным |
Q g , h g |
и £) |
подбирают |
главный |
вентилятор. Уточняют по данным проветривания I горизонта возможность использования вентиляторов в течение срока службы шахты. Определяют мощность двигателя и расход электро энергии вентилятора.
Пример: составить проект вентиляции бремсбѳргового поля угольной шахты для следующих условий: разрабатывают ся три пологих пласта мощностьюw,= 0 ,9 ,/лг= 1,4 илі3- 0,7 м; пласты вынимаются одновременно по системе лава-этан от гра ниц шахтного поля. Всего в бремсберговом поле 3 этажа и 6 лав. Длина шахтного поля по простиранию 4000 м. Суточная
добыча |
шахт |
ДСут |
=2000т. Режим работы трехсменный, |
произ |
||||||
водительность |
подземного |
рабочего на |
выход |
=5 т. Рас |
||||||
ход |
ВВ |
на |
I |
т |
А |
=0,12 |
кг. Ступень |
мѳтанообильнооти |
||
(X |
=10 |
м. |
Температура входящего воздуха |
£ ' =25°С, |
выхо |
|||||
дящего |
t " |
=15°. Среднее сечение лав 4,3 м2, нарезной вы |
||||||||
работки |
5 м2, |
просека 4 м2 и откаточного штрека 15 |
м2 . |
|||||||
|
Проветривание выработок всасывающее при центрально - |
|||||||||
отнесенном |
расположении стволов, Газообильность І-го |
этажа |
||||||||
9 U |
^ |
’ 5 |
м 3 / т - |
представлены на р и с .П 8 . |
|
|
||||
|
Другие |
данные |
|
|
||||||
|
Количество воздуха |
|
|
|
|
|||||
|
ѳ / |
по |
людям |
|
|
|
|
|
||
|
|
/77 |
|
г-2222— |
= 160 чел; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
3*5 |
|
|
|
|
Ü=6*160*1,45=1390 м3/мин;
б/ по метану
І-й |
этаж |
|
|
|
|
=1-2000*1,45=2900 к3/иин; |
|
3 |
-й |
этаж |
|
/ д |
а , ' 1' ' 5 |
* І3 ' 9 “3 /,; |