5. Расчет потребного количества воздуха

5.1. Общие принципы

Потребное количество воздуха для условий проведения геолого-разведочных выработок является в большинстве случаев основным условием, определяющим способы, средства и схемы проветривания.

Необходимое количество воздуха рассчитывается по следующим факторам:

1. наибольшему числу людей;

2. естественным газовыделениям;

3. газам, образующимся в результате технологических процессов и пыли;

4. минимально допустимой скорости движения воздуха.

К расчету принимается максимальная потребность воздуха в количестве, обеспечивающем гарантированное проветривание при всех возможных расчетных условиях.

При расчете потребности воздуха следует учитывать возможность снижения или исключения влияния отдельных факторов, в частности, по пыли за счет применения комплексного гидрообеспыливания и других технических средств.

При известном конкретном количестве забоев и их проектной протяженности расчет следует производить из принципа от частного к общему (позабойный метод расчета). То есть определяется потребность воздуха для конкретных проектируемых к проходке забоев (вентиляция тупиковых выработок), и общая (суммарная) потребность для общешахтного проветривания.

В случае, если количество забоев и протяженность выработок неизвестны, и их значения могут изменяться на различных этапах разведки месторождений, расчет осуществляется от общего к частному. При этом расчет потребности количества воздуха может производиться, исходя из максимально возможного количества одновременно проходимых забоев при заданных проектных темпах проведения работ.

5.2. Расчет количества воздуха по наибольшему числу людей

Количество воздуха, подаваемого на одного человека, должно быть не менее 6 м³/мин (0,1 м³/с). Необходимое количество воздуха по наибольшему количеству людей определяется по формуле:

, м³/с, (1)

где n – максимальное число одновременно занятых трудящихся в смену.

5.3. Расчет количества воздуха по газам от взрывных работ

Количество воздуха, подаваемого в каждую выработку, в которой производятся взрывные работы, должно быть таким, чтобы перед допуском рабочих в укрепленный забой, образовавшиеся при взрывании ядовитые продукты взрыва (окись углерода, окислы азота и др.) были разжижены не менее чем до 0,008 % по объему в перечете на условную окись углерода. В течение не менее 2 часов после допуска рабочего в забой воздух должен подаваться в место взрывания зарядов в том же количестве, в каком он поступал при взрывании, при условии, что за это время концентрации вредных газов снизиться до установленных ПДК (0,0017 условной окиси углерода).

Расчет потребности воздуха по газам, образующимся при производстве взрывных работ, производится по методике, изложенной в ПБ при геологоразведочных работах, а также может производиться по другим формулам, обеспечивающим необходимую достоверность расчетов.

В практике горных работ широкое применение имеют формулы В.Н. Воронина [3].

При нагнетательном и комбинированном способах проветривания выработок необходимый расчет воздуха разжижения газов ВВ до безопасной концентрации определяется по формуле:

, (2)

где t – время проветривания забоя, мин (t > 30 мин.);

А – масса одновременно взрываемого ВВ в забое, кг;

S – площадь поперечного сечения проветриваемой выработки, м³; l_B – длина проветриваемой выработки, м (при комбинированном способе проветривания к расчету принимается длина выработки от забоя до конца всасывающего трубопровода l_B – 60…200 м);

b – газовость ВВ, представляющая собой объем условной окиси углерода СО, выделяемый 1 кг ВВ (принимается 40 л/кг).

При всасывающем способе проветривания выработки на всем ее протяжении необходимый расход воздуха для разжижения газов ВВ до безопасной концентрации определяется по формуле:

, (3)

где l_З.О. – длина зоны отброса газов в момент взрывания зарядов (м), определяется опытным путем или по приближенной формуле

l_З.О.= 2,4Q + 10, м, (4)

где Q – количество ВВ на цикл, кг.

Диаметр вентиляционного трубопровода для проветривания выработок определяется по формуле

м, (5)

где S – сечение выработки, м².

5.4. Расчет количества воздуха по минимально допустимым скоростям движения воздуха

По условиям поддержания выработок и сохранения постоянного состава внутришахтной атмосферы расчетная потребность воздуха, определенная по другим факторам, должна быть ниже, установленных из условий обеспечения минимальных скоростей движения воздуха (не менее 0,15 м/с)

(6)

где V_min– минимально допустимая скорость (принимаемая в соответствии с ПБ);S – проектные сечения выработок в свету,м².