книги / Рудничная аэрология.-1
.pdfк2 — коэффициент, учитывающий простои комбайна по органи
зационно-техническим причинам, к2 = 0,85; |
|
||
Тс — продолжительность добычной смены, мин; |
|
||
К 0 з — коэффициент, |
учитывающий движение воздуха |
по при |
|
легающему к лаве выработанному пространству; |
|
||
qJl — относительная метанообильность лавы, м3/пг; |
дегазацию |
||
Ад — коэффициент, |
характеризующий естественную |
||
источников выделения СН4 в период отсутствия добычных |
|||
работ; |
|
1_______ |
|
|
]с = |
|
|
|
д |
1 — Л , (1 — /рм) » |
|
кг — коэффициент, характеризующий отношение постоянного уровня метановыделения в лаве в период отсутствия до бычных работ к максимально возможному при соблюдении ПБ в момент работы машины. Для систем разработки
длинными столбами |
по |
простиранию |
при qn <[ 15 мг/лг |
к, = 0,3 -т- 0,4; при |
qn > |
15 мъ/ т кг = |
0,4 -т- 0,6. |
Если при проверке окажется, что LB< L, то нужно принять |
|||
длину лавы равной L B. Однако это |
не позволит полностью исполь |
зовать возможную производительность машины и приведет к сниже нию нагрузки на очистной забой. Поэтому, когда нагрузка на лаву лимитируется условиями проветривания, необходимо производить дегазацию разрабатываемого и сближенных пластов.
Если значительная часть метана из выработанного пространства попадает на вентиляционный штрек, часть воздуха следует подавать непосредственно на вентиляционный штрек, минуя лаву.
§ 122. Проверка поперечного сечения выработок по допустимым скоростям движения воздуха
Выбранное |
исходя из ширины транспортного оборудования |
и минимально |
допустимых зазоров между подвижным составом |
и крепью выработки, а также из определяемой ПБ минимально до пустимой высоты выработки ее поперечное сечение должно быть проверено по скорости движения в ней воздуха:
V— |
, м]сек, |
(XXII,35) |
где АсуТ — суточная добыча, т ; |
воздуха, к3 = |
1,45; |
к3 — коэффициент запаса |
S св — сечение выработки в свету, м2.
Если рассчитанная по этой формуле скорость движения воздуха не будет соответствовать требованиям Правил безопасности (не менее 0,15 м/сек и не более 8 м/сек в квершлагах, откаточных и вентиля ционных штреках, капитальных бремсбергах и уклонах и не более 6 м/сек в остальных выработках), то необходимо изменить сечение выработки.
По формуле (X X II,35) можно проверять также установленное графическим способом поперечное сечение стволов. При этом необхо
димо иметь в виду, что скорость |
воздуха |
не должна превышать |
|
8 м/сек в |
стволах, предназначенных для |
спуска-подъема людей |
|
и грузов; |
12 м/сек — в грузовых |
стволах |
и 15 м/сек — в вентиля |
ционных стволах без оборудованного подъема.
§123. Определение депрессии шахты
идепрессии главного вентилятора
Депрессия шахты. При определении депрессии шахты необходимо руководствоваться технико-экономическим анализом и при этом соблюдать соответствующие нормативные требования охраны труда. К последним относятся требования о непревышении максимальной депрессии шахты hmXt max и соблюдении норм расчета воздуха.
В настоящее время в общем случае максимально допустимая депрессия шахты равна 300 кГ/м2, а для крупных шахт с высокой газообильностью — 450 кГ/м2. Для шахт, разрабатывающих склон ные к самовозгоранию пласты угля, максимальную депрессию шахты желательно принимать ниже 300 кГ/м2.
Практически депрессия шахты рассчитывается в следующем порядке.
Вначале по заданному распределению воздуха в шахте подсчиты вают депрессии всех выработок. Расчет выполняется по форме табл. 16. Подобные таблицы составляют по каждому направлению движения воздуха в шахте. В этом случае сумма депрессий всех выработок в данной таблице (т. е. по данному направлению) будет депрессией шахты по этому направлению.
Поскольку в каждое направление обычно входят выработки, длина которых изменяется в процессе ведения горных работ, в табл. 16 проставляется их минимальная и максимальная длина и, соответственно, минимальные и максимальные значения сопро тивления и депрессии. В результате по каждому направлению расчета получается два значения депрессии — минимальное и максимальное.
Аэродинамические параметры выработок а, P , L, 5, a также подаваемое в них количество воздуха могут изменяться при переходе работ с одного горизонта на другой. Поэтому депрессию следует определять для каждого горизонта ведения работ.
При расчете по табл. 16 учитывается только депрессия трения. К ней необходимо добавить депрессию местных и лобовых сопро тивлений в струе данного направления. Так как лобовые сопроти вления армировок стволов учитываются коэффициентом а стволов, то при расчете hmx дополнительно следует учесть лишь депрессии местных и лобовых сопротивлений в остальных выработках шахты. Для большинства шахт депрессии эти составляют 10—15% от де прессии трения (реже до 25%). Ввиду сравнительно небольшого их удельного веса депрессии местных и лобовых сопротивлений обычно учитываются укрупненно путем увеличения депрессии трения
К Вап —- коэффициент утечек |
воздуха через |
герметизиру |
ющие вентиляционные сооружения на поверхности; |
||
Дшх — сопротивление шахты без учета |
сопротивления |
|
поверхностных герметизирующих сооружений; |
||
R Bt у — сопротивление вентиляторной установки; |
||
<?в — дебит вентилятора. |
через диаметр колеса вентиля |
|
Величину Дв# у можно определить |
тора D и некоторый коэффициент а, значения которого изменяются от 0,04 до 0,1 в зависимости от типа вентилятора,
R B у= a , кГ • сек*/м8.
Диаметр колеса вентилятора D определяется по эквивалентному отверстию шахты Ашх, которое рассчитывается методами, изложен ными в главе VII,
§ 124. Выбор главного вентилятора
После установления дебита QB и депрессии hB вентилятора для каждого горизонта шахтного поля (залежи) определяют необходи мый диапазон режимов работы данного вентилятора за весь срок его службы, т. е. из полученных значений выбирают максимальные и минимальные значения депрессии вентилятора Автах и Авт1п за весь
срок и соответствующие им значения дебитов |
вентилятора ÇB.(maX) |
|
И Ç B (min)» В |
общем случае Ç B(max) и Ç B (min) |
могут быть не равны |
абсолютным |
максимальному и минимальному |
дебитам вентилято |
ров Q B шах и Q B min за ОрОК вГО Службы.
После этого, используя каталоги вентиляторов, выбирают такой
вентилятор, |
который удовлетворял бы следующим требованиям: |
1) точки |
ABmax — ÇB(max), ABmin — (?B(min), определяющие гра |
ницы возможных режимов работы вентилятора на данную шахту, должны находиться в области достаточно высоких к. п. д. вентиля тора (например, не менее 0,6);
2)вентилятор должен иметь резерв для увеличения в случае необходимости QB и hB выше их максимальных расчетных значений (например, на 20%);
3)для вентиляторов с «горбатыми» характеристиками необхо димо, чтобы Антах ^ 0,9йг, где hr — депрессия «горба» характери стики. Последнее обеспечит устойчивую работу вентилятора на правой (нисходящей) ветви его характеристики.
При окончательном выборе вентилятора с учетом изложенных требований уточняется его диаметр.
При проектировании крупных шахт может оказаться, что ни один из выпускаемых в настоящее время вентиляторов не может обеспе чить требуемых режимов проветривания.
5) |
амортизационные отчисления в погашение капитальных затрат |
||
по всему вентиляционному комплексу. |
|
||
Стоимость |
вентиляции зависит от |
конкретных геологических |
|
и технических |
условий эксплуатации |
шахты. С увеличением газо- |
обильности угольных шахт или расхода ВВ на рудниках стоимость вентиляции увеличивается. Уменьшение сопротивления шахты обычно снижает эти расходы при прочих равных условиях. Увели чение производственной мощности шахты снижает расходы на вен тиляцию по статье «заработная плата».
Расход электроэнергии на вентиляцию определяется по формуле
ТЛ7 |
(?в^в. српТ |
. л |
w = т |
т ч л |
■ |
гДе ^в. ср — средняя депрессия вентилятора за год, «.Г/ле2;
п— число часов работы вентилятора в сутки;
Т— число дней работы вентилятора в году;
г|р — к. п. д. регулирования работы вентилятора (потери энергии при регулировании);
т]с — к. п. д. электрической сети.
Если режим работы вентилятора в течение года резко меняется, целесообразно расход энергии рассчитывать по периодам относи тельно постоянной работы.
При определении стоимости электроэнергии, расходуемой на проветривание, необходимо учитывать также расход электроэнергии вентиляторами местного проветривания.
1. А б р а м о в |
Ф. А. и др. Лабораторный практикум по рудничной вен |
|||
тиляции. М., изд-во «Недра», 1966. |
|
вен |
||
2. А б р а м о в |
Ф. А., |
М и л е т и ч А. Ф. Приборы для контроля |
||
тиляции шахт. М., Госгортехиздат, 1960. |
ра |
|||
3. А с с о н о в |
В. А., |
Р о с с и |
Б. Д. Ядовитые газы при взрывных |
|
ботах в подземных горных выработках. М., Углетехиздат, 1952. |
|
|||
4. Б а г р и н о в с к и й |
А. Д. Основы теории управления шахтными вен |
|||
тиляционными сетями. М., |
изд. ИГД им. А. А. Скочинского, 1964. |
|
||
5. Б о д я г и н |
М. Н. Рудничная вентиляция. М., изд-во «Недра», 1967. |
|||
6 . В о р о н и н |
В. Н. Основы |
рудничной аэро-газодинамики. М., Угле- |
||
техиздат, 1951. |
Л. Д. и др. Расчет рудничной вентиляции. М., Госгор |
|||
7. В о р о н и н а |
||||
техиздат, 1962. |
А. Ф. Теория теплообмена рудничного воздуха и горных |
|||
8 . В о р о п а е в |
пород в глубоких шахтах. М., изд-во «Недра», 1966.
9.Д з и д з и г у р и А. А. и др. Совместная работа шахтных вентиляторов. М., Госгортехиздат, 1961.
10.Д я д ь к и н Ю .Д . Основы горной теплофизики. М., изд-во «Недра»,
1968.
И. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и рос
сыпных месторождений подземным способом. М., Госгортехиздат, 1963. |
|
|||||||
12. |
К о м а р о в |
В. Б., |
К и л ь к е е в |
Ш. X. Рудничная вентиляция. |
||||
М., изд-во «Недра», 1969. |
|
Б о р и с о в Д. Ф. Рудничная вентиляция. М. |
||||||
13. |
К о м а р о в |
В. Б., |
||||||
ГОНТИ НКТП СССР, 1938. |
|
А. И., Б у р ч а к о в А . С. |
Теория и практика |
|||||
14. |
К с е н о ф о н т о в а |
|||||||
борьбы с пылью в угольных пластах. М., изд-во «Недра», 1965. |
|
|||||||
15. |
Л и д и н |
Г .Д . и |
др. Газообильность каменнугольных шахт |
СССР, |
||||
тт. I, II, III. М., изд-во АН |
СССР, 1949, 1962, 1963. |
|
|
|||||
16. |
Л у г о в с к и й С. И. Проветривание шахт после массовых взрывов. |
|||||||
М., Металлургиздат, 1958. |
Проветривание |
калийных рудников. М., |
изд-во |
|||||
17. М е д в е д е в |
И. И. |
|||||||
«Недра», 1970. |
|
А. Ф. Утечки воздуха |
и их расчет |
при проветривании |
||||
18. |
М и л е т и ч |
|||||||
шахт. М., изд-во «Недра», 1968. |
|
|
|
|||||
19. |
М у с т е |
л ь |
П. И. |
Вентиляция шахт. М., Металлургиздат, 1957. |
||||
20. |
М я с н и к о в |
А. А. |
Проветривание горных выработок при |
новых |
способах выемки угля. М., изд-во «Недра», 1966.
21. |
П е ч у к |
И. М. Дегазация угольных пластов скважинами. М., Угле |
техиздат, 1956. |
|
|
22. |
Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М., изд-во |
|
♦ Недра», |
1964. |
|
23. |
G к о ч и н с к и й А. А., К о м а р о в В. Б. Рудничная вентиляция, |
|
М., Углетехиздат, |
1959. |
24.Справочник по рудничной вентиляции. Под ред. А. И. Ксенофонтовой. М., Госгортехиздат, 1962.
25.У ш а к о в К .З . Вентиляция подземных выработок при их сооруже нии. М., изд. МГИ, 1967.
26. |
X а р е в |
А. А. |
Местные сопротивления |
шахтных вентиляционных |
|
сетей. М., Углетехиздат, |
1954. |
|
|||
27. |
Х о д о т |
В. В. Внезапные выбросы угля и газа и способы их предупре |
|||
ждения. |
М., |
Углетехиздат, 1953. |
|
||
28. |
Ц о й |
С., Р о г о в |
Е. И. Основы теории вентиляционных сетей. Алма- |
||
Ата, изд-во «Наука», 1965. |
автоматизации управления |
||||
29. |
Щ е р б а н ь А. Н. К постановке задачи |
щюветриванием шахт. В сб. «Вопросы рудничной вентиляции». М., изд-во
«Недра», 1966. |
А. Н., К р е м н е в О. А. Научные основы расчета и ре |
|
оО. Щ е р б а н ь |
||
гулирования теплового режима глубоких шахт. М., изд-во АН СССР, тт. I |
||
(1959), |
II (1960). |
А. Н. и др. Справочное руководство по тепловым расче |
31. |
Щ е р б а н ь |
там шахт и проектирование установок для охлаждения рудничного воздуха. М., изд-во «Недра», 1964.
32. С т е ф а н о в Т., В е л ч е в |
И. Ръководство за изчисления по руд- |
нична вентилация. София, «Техника», |
1963. |
33.В u d г у k W. Wentilacja kopaln. Katowice. 1951.
34.Novitzky A. Ventilation de mines. Buenos Aires, 1962.
35.Roberts A. Mine Ventilation. Cleaver-Hume Press, London.
§ 21. |
Особенности взрывов угольной пылн в шахтах |
49 |
||
§ 22. |
Основные меры борьбы со взрывами угольной пыли в шахтах |
|
||
|
|
(пылевой режим) |
. |
51 |
§ 23. |
Взрывчатость серной и сульфидной пылн |
54 |
||
Глава IV . |
Тепловой режим шахт и рудников |
56 |
||
§ |
24. |
Общие сведения |
. . |
56 |
§ 25. |
Тепловой режим итепловой баланс |
58 |
||
§ 26. |
Методы тепловыхрасчетов |
61 |
||
§ 27. |
Меры борьбы с высокими температурами в горных выработках |
6 8 |
||
§ 28. |
Установки для охлаждения воздуха в шахтах |
70 |
||
§ 29. Подогрев подаваемого в шахту воздуха |
74 |
|||
|
|
|
Ч а с т ь в т о р а я |
|
|
|
Рудничная аэромеханика |
|
|
Глава V. Основные законы аэростатики |
76 |
|||
§ |
30. |
Основное уравнение аэростатики |
76 |
|
§ 31. |
Барометрические |
формулы |
77 |
|
§ 32. |
Законы Паскаля и Архимеда |
78 |
||
§ 33. |
Об атмосферном давлении в шахте |
80 |
||
Глава |
VI. |
Основные законы |
рудничной аэродинамики |
81 |
§ |
34. |
Виды давления в движущемся воздухе. Депрессия |
81 |
|
§ 35. |
Основные законы |
аэродинамики |
84 |
|
§ 36. |
Режимы движения воздуха в шахтах |
89 |
||
§ 37. |
Типы воздушных потоков в горных выработках |
92 |
||
§ 38. |
Основные характеристики воздушного потока ввыработке |
92 |
||
§ 39. |
Основные характеристики турбулентных свободных струй |
100 |
||
§ 40. |
Закон сопротивления |
102 |
||
§ 41. |
Подобие шахтных вентиляционных потоков |
103 |
||
Глава VII. Аэродинамическое сопротивление горных выработок |
105 |
|||
§ 42. |
Природа и виды аэродинамического сопротивления |
105 |
||
§ 43. |
Сопротивление трения |
106 |
||
§ 44. |
Местные сопротивления |
113 |
||
§ 45. |
Лобовые сопротивления |
118 |
||
§ 46. |
Сопротивление шахтных стволов |
121 |
||
§ 47. |
Сопротивление выработок гидрошахт |
1 2 2 |
||
§ 48. |
Дополнительные замечания об аэродинамическом сопротивле |
|
||
|
|
нии горных выработок |
123 |
|
§ 49. |
Единицы сопротивления |
124 |
||
§ 50. |
Характеристика шахты |
126 |
||
Глава |
VIII. Шахтные вентиляционные сети |
127 |
||
§ 51. |
Общие сведения |
|
127 |
|
§ |
5 2 . |
Основные законы движения воздуха в шахтных вентиляцион |
|
|
|
|
ных сетях |
|
129 |