- •Министерство образования и науки украины
- •2. Меры борьбы с метаном в шахтах 25
- •Часть вторая
- •6.3 Аналитические методы расчета простейших вентиляционных соедине-
- •7. Методика расчета распределения воздуха в сложных вентиляционных
- •8. Работа вентиляторов на шахтную вентиляционную сеть
- •9.3. Расчет величины депрессии естественной тяги гидростатическим
- •10.2. Регулирование подачи воздуха в шахту изменением режима работы главного вентилятора 127
- •Часть третья вентиляция шахт
- •13.4 Прогноз метанообильности очистного забоя и выемочного участка по фактической газообильности
- •14.4 . Схемы проветривания шахт 235
- •Тема №1 предмет и задачи курса
- •Краткая история развития рудничной аэрологии как науки
- •Часть первая рудничная атмосфера.
- •1.2 Постоянные составные части рудничного воздуха и их свойства
- •1.3 Ядовитые примеси рудничного воздуха
- •При концентрации 0.4 % -смертельное отравление после кратковременного воздействия;
- •1.4.1 Физико-химические свойства метана
- •При недостатке кислорода
- •1.Обыкновенное; 2. Суфлярное; 3. Внезапное выделение с выбросом угля, а иногда и породы.
- •1.4.5. Требования правил безопасности к содержанию метана в горных выработках и трубопроводах
- •2.1. Борьба с метаном средствами вентиляции
- •2. Подача на участки и в очистные забои необходимого количества воздуха.
- •3. Изолированный отвод метана в исходящую струю или за пределы выемочного участка
- •3 1. Схемы проветривания выемочных участков с изолированным отводом метана из выработанных пространств по неподдерживаемым выработкам (рис.2.4)
- •2.2 Расчет расхода воздуха для проветривания выемочного участка про изолированном отводе метана за его пределы, выбор средств отвода и меры безопасности
- •2.3 Меры безопасности при эксплуатации газоотсасывающих установок.
- •3. Управление метановыделением средствами дегазации
- •3.1 Общие положения по дегазации угольных шахт
- •3.2 Способы дегазации неразгруженных от горного давления пластов и вмещающих пород.
- •3.2.1 Дегазация при проведении капитальных и подготовительных выработок
- •3.2.2 Дегазация при проведении горизонтальных и наклонных выработок по угольным пластам.
- •3.2.3 Дегазация разрабатываемых угольных пластов скважинами, пробуренными из выработок
- •3.3 Дегазация сближенных угольных пластов (спутников) и вмещающих пород при их подработке, надработке.
- •3.3.1 Основы теории дегазации спутников.
- •3.3.2 Схемы дегазации сближенных угольных пластов и вмещающих пород.
- •4.1 Основы теории внезапных выбросов угля и газа
- •4.2 Мероприятия по борьбе с внезапными выбросами угля и газа.
- •4.2.1 Способы борьбы с внезапными выбросами их назначение и область применения.
- •4.3. Региональные мероприятия по борьбе с внезапными выбросами угля и газа
- •4.3.1 Профилактическое увлажнение угольных пластов, опасных по внезапным выбросам
- •4.3.2 Разработка защитных пластов
- •4.4 Локальные мероприятия по борьбе с внезапными выбросами
- •4.4.1 Гидрорыхление угольного пласта
- •4.4.3 Гидровымывание опережающих полостей
- •Іі раздел Тема №6 5. Основные законы рудничной аэродинамики
- •5.1 Виды давления в движущемся воздухе. Понятие о депрессии.
- •5.2 Измерение давления и депрессии в движущемся потоке
- •5.3 Основные законы аэродинамики
- •5.3.1 Закон сохранения массы
- •5.3.2 Закон сохранения энергии
- •5.3.3 Режимы движения воздуха в шахтах
- •5.3.4 Типы воздушных потоков
- •Тема №75.4 Аэродинамическое сопротивление горных выработок
- •5.4.1 Природа и виды аэродинамического сопротивления
- •5.4.2 Сопротивление трения
- •Определение сопротивления трения
- •Определение лобового сопротивления
- •5.4.4. Местные сопротивления в горных выработках
- •Расчет местных сопротивлений.
- •Единицы аэродинамического сопротивления
- •Тема №8
- •Расчет последовательно-параллельных соединений
- •Последовательное соединение и его свойства.
- •Параллельное соединение и его свойства
- •6.3.2. Диагональное соединение горных выработок и его свойства.
- •Расчет простого диагонального соединения
- •Воздухораспределение в простом диагональном соединении
- •Способ последовательных приближений
- •Графический метод
- •Пример расчета
- •Пример расчета
- •Решение задачи.
- •Тема №9 8. Работа вентиляторов на шахтную вентиляционную сеть.
- •8.2 Анализ совместной работы вентиляторов на сеть
- •1. Анализ последовательной работы двух одинаковых вентиляторов методом суммарных характеристик.
- •3. Анализ последовательной работы двух разных вентиляторов методом активизированных характеристик сети
- •4. Анализ параллельной работы двух одинаковых вентиляторов методом суммарных характеристик
- •5. Анализ параллельной работы двух разных вентиляторов методом суммарных характеристик.
- •6. Анализ параллельной работы двух разных вентиляторов методом активизированных характеристик сети.
- •9.1 Общие сведения о естественной тяге.
- •9.2 Измерение депрессии естественной тяги
- •9.3. Расчет величины депрессии естественной тяги гидростатическим методом.
- •9.4 Влияние естественной тяги на работу вентилятора
- •10.1. Задачи и способы регулирования.
- •2. Регулирование подачи воздуха в шахту изменением режима работы главного вентилятора.
- •10.3 Регулирование распределения воздуха в вентиляционной сети шахты.
- •10.3.1. Регулирование увеличением сопротивления выработок.
- •10.3.2. Решение задачи о целесообразности отрицательного регулирования.
- •10.3.3. Отрицательное регулирование вентиляционными окнами.
- •10.3.4. Регулирование распределения воздуха положительными способами.
- •10.3.5 Регулирование распределения воздуха по крыльям шахтного поля при фланговой схеме проветривания шахты методом настройки вентиляторов.
- •Решение задачи №1
- •Решение задачи №2
- •Решение задачи
- •Решение задачи № 3 Для схемы представленной на рис.10.9, определим настройку вентиляторов, для обеспечения максимально возможной и равной подачи воздуха в оба крыла шахты.
- •Решение задачи №4
- •Тема №12 11. Утечки воздуха в шахтах
- •11.1 Общие сведения об утечках и их классификация.
- •11.2. Расчет утечек воздуха в шахтах
- •11.3 Мероприятия по снижению утечек воздуха
- •12. Проектирование вентиляции шахт
- •12.1.1 Общие положения и некоторые особенности проветривания тупиковых выработок и стволов
- •12.1.2 Способы подачи воздуха в забои тупиковых выработок и стволов.
- •12.1.3 Вентиляторы и воздухопроводы установок местного проветривания
- •12.1.4 Методы расчета расхода воздуха для проветривания тупиковых выработок и стволов
- •12.1.5 Выбор вентиляторов для проветривания тупиковых выработок и стволов
- •12.1.6 Примеры расчетов проветривания тупиковой выработки и ствола Расчет проветривания тупиковой выработки
- •Расчет проветривания ствола
- •12.1.7 Проветривание длинных тупиковых выработок и стволов несколькими вентиляторами
- •Пример расчета проветривания длинной тупиковой выработки рассредоточенной установкой вентиляторов
- •Решение задачи
- •13.1 Схемы проветривания выемочных участков и требования к ним.
- •13.2 Классификация, область применения и выбор схем проветривания выемочных участков
- •Классификация схем проветривания выемочных участков
- •13.3 Прогноз метанообильности очистных забоев и выемочных участков
- •13.3.1 Общие положения
- •13.3.2 Прогноз метанообильности очистного забоя и выемочного участка по природной метаноносности пласта
- •13.3.2.1 Метановыделение из разрабатываемого пласта
- •13.3.2.2 Расчет метановыделения из сближенных угольных пластов (спутников)
- •13.3.2.3 Расчет метановыделения из вмещающих пород
- •13.4 Прогноз метанообильности очистного забоя и выемочного участка по фактической газообильности
- •13.5.1 Расчет расхода воздуха для проветривания очистных выработок
- •13.5.2.2 Расчет расхода воздуха для проветривания выемочного участка по другим факторам
- •13.5.2.3 Расход воздуха для выемочного участка с учетом влияния падающего угля при выемке угля комбайнами на крутых пластах
- •Пример расчета проветривания выемочного участка Исходные данные для проведения расчетов.
- •Перечень вопросов, подлежащих разработке:
- •Прогноз метанообильности очистного забоя и выемочного участка
- •Метановыделение из разрабатываемого пласта
- •Расчет метановыделения из сближенных угольных пластов (спутников)
- •Расчет метановыделения из вмещающих пород
- •Расчет депрессии выработок выемочного участка
- •14.1 Исходные данные для разработки проекта вентиляции шахты.
- •14.2 Содержание проекта проветривания шахт.
- •14.3 Способы проветривания шахт
- •Нагнетательное проветривание и область его применения
- •Нагнетательно-всасывающее проветривание
- •14.4.1 Центральные схемы проветривания шахт их преимущества и недостатки
- •14.4.2 Диагональные схемы проветривания
- •14.5 Выбор схемы проветривания шахты
- •15. Расчет расхода воздуха для проветривания шахты
- •16. Расчет депресси шахты
- •17. Расчет производительности, депрессии вентилятора и его выбор
- •18.1 Особенности проветривания шахт при пожарах
- •18.2 Выбор вентиляционного режима при пожаре
- •18.3 Устойчивость и стабилизация вентиляции при пожаре
- •19.1 Требования правил безопасности к контролю вентиляции шахт
- •19.2 Контроль расхода и скорости движения воздуха
- •19.3 Контроль концентрации метана в горных выработках
- •Требования пб к контролю концентрации метана.
- •19.4 Контроль вентиляции шахт методом депрессионных съемок
- •19.5 Контроль вентиляции шахт методом газовых съемок
- •19.5.1 Цель проведения газовых съемок
- •19.5 2 Выбор выемочного участка для проведения газовой съемки
- •Выбор мест расположения замерных станций
16. Расчет депресси шахты
Для выбора вентиляторной установки необходимо определить минимальную и максимальную депрессию шахты в течение первого периода ее эксплуатации, который принимается равным сроку службы вентилятора главного проветривания (15-25 лет). Минимальная и максимальная депрессия шахты определяются на основе анализа динамики горных работ, при этом устанавливается наиболее легкий и наиболее
тяжелый периоды проветривания шахты.
Минимальная и максимальная депрессия шахты рассчитывается по струе наибольшего сопротивления. Струя наибольшего сопротивления определяется на основе схемы проветривания шахты, а при необходимости производятся расчеты депресси по нескольким параллельным струям. Для выбора вентилятора принимается максимальное значение депрессии для наиболее легкого и наиболее тяжелого периодов проветривания шахты. При этом максимальная депрессия, как правило, не должна превышать 300 даПа. Для сверхкатегорных шахт и опасных по внезапным выбросам, а также шахт с производственной мощностью 4000 т/сут и более - 450 даПа. Для действующих шахт при доработке запасов на глубине более 700 м и разрабатывающих пласты не склонные к самовозгоранию допускается депрессия до 800 даПа. Минимальная и максимальная депрессия шахты определяется по формуле
hш=hп.в.+hк.в.+hк+hк.к (16.1)
где hn в - депрессия подземных выработок направления по струе наибольшего сопротивления. Определяется как сумма депрессий отдельных последовательно соединенных ветвей, входящих в направление, от устья воздухопадающего ствола до входа в канал вентиляторной установки.
hn.в=l.l (h1+h2+ +hn) (16.2)
1.1- коэффициент, учитывающий местные сопротивления;
hn. - депрессии отдельных выработок;
hк.в - депрессия канала вентиляторной установки, принимается равной 0.11 hп.в;
hк - депрессия воздухонагревателей;
hк.к - депрессия канала воздухонагревательной установки.
17. Расчет производительности, депрессии вентилятора и его выбор
Подача вентиляторной установки (QB), для случая, когда внешние утечки воздуха определяются по нормам, рассчитывается по формуле
Qв =Qш + ΣQвн.ут (17.1)
ΣQвн.ут - утечки воздуха через надшахтное здание и вентиляционный канал, которые принимаются в соответствии с руководством по проектированию вентиляции шахт в зависимости от площади наружных стен и перекрытий надшахтного здания и поперечного сечения канала вентилятора.
Если площадь стен и поперечное сечение канала не известны, то утечки учитываются коэффициентом внешних утечек, тогда
Qв =Qш kут.вн. (17.2)
где kут.вн - коэффициент, учитывающий внешние утечки.
Для ориентировочного расчета производительности вентилятора он принимается :
При установке вентиляторов на скиповом стволе - 1.25;
При установке вентиляторов на клетевом стволе -1.2;
На стволах и шурфах не используемых для подъема -1.1
На стволах и шурфах используемых для подъема и спуска материалов - 1.3 Депрессия вентиляторной установки определяется в зависимости от минималь ной, максимальной депрессии шахты и депрессии естественной тяги. Минимальная депрессия вентиляторной установки определяется по формуле
Нв.min =hш.min –hе.з (17.3)
где hш.min – минимальное значение депрессии шахты за планируемый период эксплуатации вентиляторной установки;
hе.з - максимальное положительное значение депрессии естественной тяги в зимний период.
Максимальная депрессия вентиляторной установки определяется по формуле
Нв.max =hш.max ± hе.л (17.4)
где hш.max максимальное значение депрессии шахты за планируемый период эксплуатации вентиляторной установки;
hе.л - значение депрессии естественной тяги в летний период.
В формуле (17.4), знак + берется, если депрессия естественной тяги в летний период имеет отрицательное значение, а знак - при положительном значении.
Выбор вентиляторной установки производится по полученным значениям Qв, H в.min,
Нв.max на основе анализа аэродинамических характеристик вентиляторов главного проветривания.
Принятый к установке вентилятор должен иметь резерв по производительности не менее 15 %, на случай повышения газообильности шахты или перевыполнения плана угледобычи.
Тема №16 18. УПРАВЛЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫМИ РЕЖИМАМИ ШАХТ ПРИ ПОЖАРАХ