Пример расчета проветривания длинной тупиковой выработки рассредоточенной установкой вентиляторов

Исходные данные для расчета:

1. Длина тупиковой выработки L = 1150 м

2. Количество воздуха, которое необходимо подавать в забой Q_зп= 240 м³/мин

Для проветривания выработки используются металлические трубы, длина звена 4.0 м, диаметр 0.6 м. Согласно [5] (табл.5.7), аэродинамическое сопротивление трубопровода R_тр.ж=33.35 k. Уплотнение стыков осуществляется при помощи резиновых прокладок с обмазкой синтетической мастикой, тогда согласно [5] (табл.5.5), коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемости K_уд.ст=0.0006.

Решение задачи

1. Определяем удельное аэродинамическое сопротивление трубопровода

r =R_тр.ж/L r =33.35/1150=0.029 /м.

2. Определяем коэффициент утечек воздуха по формуле (12.31)

К_ут.тр=1.5

2. Определяем производительность первого вентилятора, считая от устья выработки по формуле (12.45)

Q₁=1.5 240=360 м³/мин или 6.0 м³/с

3. Определяем удельные утечки воздуха по формуле (12.46)

q=

4. Определяем депрессию трубопровода по формуле (12.43)

h_в==844 даПа

5. Для проветривания выработки принимаем вентилятор ВМ-8М. При его производительности Q₁=6.6 м³/с максимальный напор h₁=440 даПа (см. рис.12.15).

Рис.12.15 Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМ-8М

6. Определяем, на какое расстояние первый вентилятор доставит необходимое количество воздуха, по формуле (12.44)

l₁==488.5 м

7. Определяем расстояние между первым и вторым вентилятором по формуле (6.45). х₁=0.8 488.5=391 м.

8. Определяем необходимую производительность второго вентилятора по формуле (6.46)

Q₂=6.0- 0.00174 391=5.32 м³/с

9. По аэродинамической характеристике вентилятора ВМ-8М определяем его максимальный напор при производительности 5.32 м³/с h₂=445 даПа.

10. Определяем, на какое расстояние второй вентилятор доставит необходимое количество воздуха, по формуле (12.47)

l₂==873 м

В результата расчета получено, х₁ + l₂=391+873=1264 м. , что больше проектной длины выработки. Следовательно, необходимо уточнить депрессию второго вентилятора и произвести его настройку. Схема рассредоточенной установки вентиляторов представлена на рис.12.16, откуда видно, что необходимая депрессия второго вентилятора определится по формуле

(6.49)

даПа

Из рисунка (12.16) видно, что необходимая настройка второго вентилятора h_2.ф=386 даПа и Q₂=5.32 м³/с будет достигнута, если установить лопатки направляющего аппарата под углом –10⁰.

Тема №14 13. ПРОВЕТРИВАНИЕ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ

0. 13.1 Схемы проветривания выемочных участков и требования к ним.

Под выемочным участком понимается обособленно проветриваемый очистной забой и примыкающие к нему подготовительные выработки, а при последовательном проветривании все последовательно проветриваемые забои с примыкающими к ним подготовительными выработками. Схема проветривания выемочного участка является важнейшим элементом проветривания шахты. При выборе схем проветривания выемочных участков первостепенное значение имеют условия безопасности, а также обеспечение нормальных санитарно-гигиенических условий труда и максимальной нагрузки на очистной забой по метановыделению.

Схема проветривания выемочного участка должна обеспечивать:

1. Устойчивое проветривание, как при нормальных, так и аварийных режимах, благоприятные условия для спасения людей и ликвидации аварии;

2. Возможность ведения работ по эффективной дегазации на выемочных участках;

3. На газообильных и глубоких шахтах, на которых естественная температура пород достигает 30⁰ С и выше, полное обособленное разбавление вредностей (газ, пыль, тепло), выделяющихся из всех источников;

4. Максимальную нагрузку на очистной забой по газовому фактору;

5. Возможность исключения образования опасных скоплений метана на сопряжении лавы с вентиляционной выработкой;

6. Подачу к очистному забою свежего воздуха по двум выработкам при разработке выбросоопасных пластов.

При отработке пластов угля, склонного к самовозгоранию, выбранная схема проветривания, кроме этого, должна обеспечивать:

1. Минимальную ширину проветриваемой призабойной зоны выработанного пространства с тем, чтобы время его проветривания было меньше продолжительности инкубационного периода самовозгорания угля;

2. Надежную изоляцию выработанных пространств по мере подвигания очистного забоя;

3. Возможность исключения в случае возникновения пожара выемочного участка из общей сети горных выработок.