6. Расчет величины утечек

Расчетное количество воздуха, фактически поступающего в забой, зависит от аэродинамического сопротивления труб, величины утечек.

Величина утечек зависит от способа соединения и качества сборки трубопровода.

6.1. Коэффициент потерь воздуха рассчитывают по формуле:

, (7)

где k– коэффициент характеризующий плотность соединения;

d – диаметр трубопровода, м;

l₁ – длина звена трубы, м (для матерчатых – 5, 10, 20; для металлических 2,5…4 м );

R– эродинамическое сопротивление (кμ) трубопровода, в котором для прохождения 1 м³воздуха в секунду требуется напор в 1 мм. вод. столба.

6.2. Определение аэродинамических параметров трубопровода

Расчетным путем по таблице 2 определяем аэродинамическое сопротивление Rи доставочный коэффициентдля выбранного типа и диаметра трубопровода.

кμ , (8)

где α – аэродинамическое сопротивление труб, кμ.

Значения α проводятся ниже

Материал труб Значения α

Фанерные трубы 0,0003...0,0004

Брезентовые трубы 0,0004…0,0008

Прорезиновые матерчатые трубы 0,00025…0,00035

Текстовинитовые трубы (d = 0,8…0,5 м) 0,00013…0,00016

Металлические чистые и прямые трубы:

d= 200 мм 0,0005

d= 300…400 мм 0,0004

d= 500…600 мм 0,00035…0,00030

d = 1000 мм 0,00030…0,00025

Для труб металлических с вмятинами, покрытых ржавчиной и неровно подвешенных, значение α возрастает на 25…30 %;L– длина трубопровода, м;d – диаметр вентиляционных труб, м.

, (9)

где Р_У– коэффициент утечек.

Таблица 2

Длина трубопровода, м	Доставочный коэффициент, ŋ	Для Ø трубопровода, м		Длина трубо-провода, м	Доставоч-ный коэф- фициент, ŋ	Для Ø трубопровода, м
		0,5	0,6			0,5	0,6
1	2	3	4	5	6	7	8
100	0,93	10	4	800	0,70	59	22
200	0,88	18	7	900	0,66	64	24
300	0,84	25	10	1000	0,61	71	28
400	0,80	39	13	1200	0,57	82	32
500	0,77	40	16	1500	0,48	91	36
600	0,74	47	20
700	0,72	53	26	2000	0,38	113	50

7. Расчет производительности вентилятора

Производительность вентилятора определяется с учетом потерь воздуха по формуле:

, м³/с,(10)

где P– коэффициент потерь воздуха;Q– количество воздуха, которое необходимо подавать в забой (выбираетсяQ_n.maxиз трех факторов).

Выбор вентилятора можно произвести по приложению 1.

Производительность вентилятора Q_В(м³/с) определяется из выражения

Q_В = К_ут·Q_р, (11)

где К_ут – коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе;Q_р– расчетный максимальный расход воздуха для проветривания выработки,м³/с.

8. Расчет депрессии

8.1. Общие принципы

Для подсчета депрессии отдельных выработок и всей проветриваемой сети производится распределение воздуха по отдельным горизонтам, участкам и забоям с составлением общей схемы проветривания (вентиляционного плана) на плане выработок (при наличии нескольких горизонтов или вертикальных выработок – на аксонометрической проекции), а также принципиальной (расчетной) схемы проветривания.

Принципиальная расчетная схема проветривания составляется по главным направлениям движения вентиляционной струи по выработкам от входа (воздухоподающей выработки) до исходящей струи на поверхность.

8.2. Депрессия (напор) вентилятора рассчитывают по формуле

мм. вод. ст.

или

мм. вод. ст. (12)

1 мм. вод. ст. = 9,81 Па.

Депрессия вентилятора h(вдаПа) рассчитываетсядля жесткого трубопровода по формуле

; (13)

для гибкого– по формуле

, (14)

где R, R^'– аэродинамическое сопротивление трубопровода соответственно без утечек воздуха и с учетом потерь воздуха,Н ·с²/м⁸;

 h_м– сумма потерь давления на местные сопротивления,даПа. При определенииRследует исходить из расчетной длины трубопроводаL_Р(вм), учитывающей местные сопротивления поворотов:

(15)

где L_ТР.ЭКВ=20 d_ТР– для поворота на 90⁰;

L_ТР.ЭКВ=10 d_ТР– для поворота на 45⁰.

Для каждого поворота вентиляционного трубопровода

, (16)

где h_М– потери давления на местное сопротивление,Па;

 = _o/180 – угол поворота, рад;

_о– угол поворота, градус;

V_CP.ТР– средняя скорость движения воздуха в трубопроводе на прямолинейном участке,м/с.

По расчетным вентиляционным параметрам Q_В иh_Вподбирают ближайшие большие типоразмеры вентиляторов местного проветривания. Проверка соответствия принятого вентилятора условиям проветривания осуществляется методом наложения индивидуальных аэродинамических характеристик трубопроводов и вентиляторов в одних координатах.