- •Лекция №1
- •I. Рудничная атмосфера
- •1. Рудничный воздух
- •1.1 Изменение химического состава и свойств атмосферного воздуха при его движении по горным выработкам
- •1.2 Постоянные составные части рудничного воздуха и их свойства
- •1.3 Ядовитые примеси рудничного воздуха
- •Лекция №2
- •2. Метан
- •2.1 Физико-химические свойства метана
- •2.2. Происхождение и виды связи метана с горными породами.
- •2.3 Метаноносность и метаноемкость угольных пластов и пород
- •2.4 Виды выделений метана в горные выработки
- •1. Обыкновенное; 2. Суфлярное; 3. Внезапное выделение с выбросом угля, а иногда и породы.
- •2.5 Борьба с метаном средствами вентиляции
- •2.6 Борьба с метаном средствами дегазации
- •2.6.1 Общие положения по дегазации угольных шахт
- •2.6.2 Способы дегазации неразгруженных от горного давления пластов и вмещающих пород
- •2.6.2.1 Дегазация при проведении капитальных и подготовительных выработок
- •2.6.2.2 Дегазация при проведении горизонтальных и наклонных выработок по угольным пластам.
- •2.6.2.3 Дегазация разрабатываемых угольных пластов скважинами, пробуренными из выработок
- •Лекция №3
- •2.6.3 Дегазация сближенных угольных пластов (спутников) и вмещающих пород при их подработке, надработке
- •2.6.3.1 Основы теории дегазации спутников
- •2.6.3.2 Схемы дегазации сближенных угольных пластов и вмещающих пород
- •Формулы для расчета
- •2.7 Внезапные выбросы угля и газа и меры борьбы с ними
- •2.7.1 Основы теории внезапных выбросов угля и газа
- •2.7.2 Мероприятия по борьбе с внезапными выбросами угля и газа.
- •2.7.2.1 Способы борьбы с внезапными выбросами их назначение и область применения.
- •2.7.2.2 Региональные мероприятия по борьбе с внезапными выбросами угля и газа
- •2.7.2.3 Локальные мероприятия по борьбе с внезапными выбросами
- •2.7.3 Прогноз выбросоопасности угольных пластов
- •Лекция №4
- •II. Рудничная аэромеханника
- •3. Основные законы рудничной аэродинамики
- •3.1 Виды давления в движущемся воздухе. Понятие о депрессии
- •3.2 Измерение давления и депрессии в движущемся потоке
- •3.3 Основные законы аэродинамики
- •3.3.1 Закон сохранения массы
- •3.3.2 Закон сохранения энергии
- •3.3.3 Режимы движения воздуха в шахтах
- •3.3.4Типы воздушных потоков
- •Лекция №5
- •4. Аэроданамическое сопротивление горных выработок
- •4.1 Природа и виды аэродинамического сопротивления
- •4.1.1 Сопротивление трения
- •4.1.2 Лобовые сопротивления в горных выработках
- •4.1.3 Местные сопротивления в горных выработках
- •4.1.4 Единицы аэродинамического сопротивления
- •5. Шахтные вентиляционные сети и методы их расчета
- •5.1 Элементы шахтной вентиляционной сети
- •5.2 Основные законы движения воздуха в шахтных вентиляционных сетях
- •5.3 Аналитические методы расчета простейших вентиляционных сетей
- •5.3.1 Последовательно-параллельные соединения и их свойства
- •Лекция №6
- •5.3.2. Диагональное соединение горных выработок и его свойства
- •5.3.3. Методика расчета распределения воздуха в сложных вентиляционных сетях
- •Лекция №7
- •6. Работа вентиляторов на шахтную
- •6.1 Аэродинамическая характеристика вентилятора и сети. Режим работы одного вентилятора на сеть
- •6.2 Анализ совместной работы вентиляторов на сеть
- •1. Анализ последовательной работы двух одинаковых вентиляторов методом суммарных характеристик
- •2. Анализ последовательной работы двух разных вентиляторов методом суммарных характеристик
- •3. Анализ последовательной работы двух разных вентиляторов методом активизированнх 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
- •7. Анализ параллельной работы вентиляторов установленных на разных стволах (связанных между собою горными выработками)
- •Лекция №8
- •7. Естественная тяга воздуха в шахтах
- •7.1 Общие сведения о естественной тяге
- •7.2 Измерение депрессии естественной тяги
- •7.2.1 Измерение естественной тяги V-образным жидкостным депрессиометром или микроманометром
- •7.2.2 Расчет величины депрессии естественной тяги гидростатическим методом
- •7.3 Влияние естественной тяги на работу вентилятора
- •Лекция №9
- •8. Регулирование распределения воздуха в вентиляционной сети шахты
- •8.1 Задачи и способы регулирования
- •8.2. Регулирование подачи воздуха в шахту изменением режима работы главного вентилятора
- •8.3 Регулирование распределения воздуха в вентиляционной сети шахты
- •8.3.1 Регулирование увеличением сопротивления выработок
- •8.3.2 Решение задачи о целесообразности отрицательного регулирования
- •8.3.3 Отрицательное регулирование вентиляционными окнами
- •8.3.4 Регулирование распределения воздуха положительными способами
- •Лекция №10
- •III. Вентиляция шахт
- •9. Проветривание тупиковых выработок и стволов
- •9.1 Общие положения и некоторые особенности проветривания тупиковых выработок и стволов
- •9.2 Способы подачи воздуха в забои тупиковых выработок и стволов
- •9.3 Вентиляторы и воздухопроводы установок местного проветривания
- •9.4 Методы расчета расхода воздуха для проветривания тупиковых выработок и стволов
- •Лекция №11
- •9.5 Выбор вентиляторов для проветривания тупиковых выработок и стволов
- •9.6 Примеры расчетов проветривания тупиковой выработки и ствола
- •9.7 Проветривание длинных тупиковых выработок и стволов несколькими вентиляторами
- •Лекция №12
- •10 Проветривание выемочных участков
- •10.1 Схемы проветривания выемочных участков
- •10.2 Прогноз метанообильности очистных забоев и выемочных участков
- •10.3 Расчет расхода воздуха для проветривания выемочных участков и очистных выработок
- •10.3.1 Расчет расхода воздуха для проветривания очистных выработок
- •Лекция №13
- •10.3.2 Расчет расхода воздуха для проветривания выемочных участков
- •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
- •Лекция №14
- •12. Проектирование вентиляции шахт
- •12.1 Исходные данные для разработки проекта вентиляции шахты
- •12.2 Содержание проекта проветривания шахт
- •12.3 Способы проветривания шахт
- •12.4 Схемы проветривания шахт
- •12.4.1 Центральные схемы проветривания шахт их преимущества и недостатки
- •12.4.2 Диагональные схемы проветривания
- •12.5 Выбор схемы проветривания шахты
- •12.6 Расчет расхода воздуха для проветривания шахты
- •12.7 Расчет депресси шахты
- •12.8 Расчет производительности, депрессии вентилятора и его выбор
- •Лекция №15
- •13 Управление вентиляционными режимами шахт при пожарах
- •13.1 Особенности проветривания шахт при пожарах
- •13.2 Выбор вентиляционного режима при пожаре
- •13.3 Устойчивость и стабилизация вентиляции при пожаре
- •Лекция №16
- •14. Контроль вентиляции шахт
- •14.1 Требования правил безопасности к контролю вентиляции шахт
- •14.2 Контроль расхода и скорости движения воздуха
- •14.3 Контроль концентрации метана в горных выработках
- •14.4 Контроль вентиляции шахт методом депрессионных съемок
- •14.5 Контроль вентиляции шахт методом газовых съемок
12.8 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 (12.4)
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=Qшkут.вн. (12.5)
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 минимальной, максимальной депрессии шахты и депрессии естественной тяги.
Минимальная депрессия вентиляторной установки определяется по формуле
Нв.min=hш.min–hе.з (12.6)
где hш.min - минимальноезначение 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 (12.7)
где hш.max - максимальное значение депрессии шахты за планируемый период эксплуатации вентиляторной установки;
hе.л - значение депрессии естественной тяги в летний период.
В формуле (12.7), 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.
Лекция №15
13 Управление вентиляционными режимами шахт при пожарах
13.1 Особенности проветривания шахт при пожарах
Пожары оказывают влияние на состав шахтной атмосферы и создают большую опасность для работающих в шахте. Появление в воздухе продуктов горения ухудшает видимость, создает опасность отравления людей, способствует увеличению взрывоопасной концентрации горючих газов.
На шахтах со значительным выделением метана пожары могут быть причиной взрыва газа и пыли.
Высокая температура в очагах пожара приводит к нагреву воздуха, что нарушает вентиляцию шахты в целом и отдельных ее участков.
Поэтому правильное и своевременное управление воздухораспределением при пожарах имеет решающее значение, т.к. позволяет спасти людей, до минимума свести ущерб от возникновения пожара и предупредить или ограничить его распространение.