Практическое занятие Тема « Расчет затрат воздуха для проветривания подготовительной выработки»

Практическое занятие

Тема « Расчет затрат воздуха для проветривания подготовительной выработки»

Цель : Ознакомится с параметрами расчёта паспорта проветривания .

Задание : Студенту предлагается рассчитать паспорт проветривания исходя из задания.

Теоретическая часть:

Согласно требованиям ПБ п.3.4.1. проветривания тупиковых выработок должно производиться с помощью вентиляторов местного проветривания (допускается применение эжекторов) или за счет общешахтной депрессии с помощью вентиляционных труб длиной не более 60м.

В свою очередь ВМП могут делать с использованием нагнетающего, всасывающего и нагнетательно-всасывающего способов проветривания. Но, если нагнетательный способ проветривания не имеет ограничений в использовании, то всасывающий рекомендуется общим образом использовать в шахтах, неопасных по газу метана, или в газовых шахтах, но при использовании ВМП, допущенных для отсоса метановоздушной смеси, а также эжекторов. Нагнетая-всасывающий способ проветривания рекомендуется использовать при проведении выработок проходческих комбайнов в комплексе с газовидсмоктуючою установкой.

Расчет количества воздуха для проветривания тупиковых выработок.

Этот расчет выполняется с рядом факторов, указанных ниже, с конечным принятием наибольшего результата, что не превышает результата расчета по максимально-допустимой скорости передвижения воздуха по выработке. При этом для тупиков длиной до 300м расчет выполняется сразу для максимальной длины, а при большей длине можно рассчитывать на отдельные периоды для промежуточных значений длины 600, 900, 1200 и т.д., включая максимальную длину. Расчет количества воздуха выполняется для при убойного пространства (Q_зп) и в целом для выработки (Q_п).

Расчет количества воздуха для проветривания

призабойного пространства.

- по выделению метана.

Для расчета количества воздуха для проветривания призабойного пространства при выемке угля в забое комбайнами, отбойными молотками или выбуриванием пласта используется формула:

, м³/мин (2.7.1.)

где: І_зп – метановыделение из призабойного участка, м³/мин;

С – разрешена согласно ПБ п.3.5.3 концентрация метана в вентиляционной струе, которая выходит из выработки, %;

С_о – концентрация метана в поступающей в тупиковую выработку струе воздуха (для действующих выработок замеряется, а для проектируемых принимается равным 0,05%).

При добыче угля с помощью взрывных работ тот же расчет количества воздуха по выделению метана производится с помощью формулы:

, м³/хв (2.7.2.)

где: S – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

L_зтр – расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя выработки согласно ПБ , м;

К_т.д. – коэффициент турбулентной диффузии;

І_зпmax – максимальное метановыделение в призабойном пространстве после взрыва по угольному забою, м³/мин;

С_max – допустимая максимальная концентрация метана в призабойном пространстве согласно требованиям ПБ п.3.5.3 (принимается 2%);

С_о – см. 2.7.1.;

- по газам, которые образуются при взрывных работах.

, м³/мин. (2.7.3.)

где: ВВ – объем вредных газов, которые образуются после взрыва, рассчитываются по формуле:

ВВ=100·В_уг+40·В_пор, л (2.7.4)

В_уг, В_пор – соответствующая масса одновременно взрывающихся ВР по угольному и породному забоям, кг;

Т – срок проветривания выработки после взрыва, принимается согласно требованиям ПБ и ЕПБ, мин.;

S_св – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

L_n - длина тупиковой части выработки (при длине 500м и более принимается равной 500м).

К_обв - Коэффициент, учитывающий обводненность тупиковой выработки, принимается по таблице 21.

Таблица 21. Значение коэффициента обводненности

К_ут.тр – коэффициент утечки воздуха в вентиляционных трубопроводах, определяемый в соответствии с таблицей 22.

- По минимальной скоростью передвижения воздуха по выработке

, м³/мин. (2.7.5.)

где: S – см. (2.7.3.), м²;

U_міп – минимально допустимая скорость воздуха в тупиковой выработке согласно требованиям ПБ п.3.1.3, м/с;

- по максимальному количеству людей, работающих в наиболее загруженную смену в призабойном пространстве

Q_pg=6·П_чол, м³/мин. (2.7.6.)

где: П_чол – наибольшее количество людей, одновременно работающих в наиболее нагруженную смену в призабойном пространстве тупиковой выработки, чел.;

• по тпловому фактору

Q_зп = 20·S_св·U₃, м³/мин (2.7.7.)

где: S_св – см. (2.7.3.), м²;

U₃ – допустимая скорость воздуха в призабойном пространстве выработки с учетом температуры и влажности, согласно требованиям ПБ п.8.2.2, м/с.

Проверка по максимальной скоростью воздуха в призабойном пространстве выработки

Q_зп ≤ 60·S_св·U_3мах, м³/хв (2.7.8.)

где: S_св – см. (2.7.3.), м²;

U_{3 мах} – максимально допустимая скорость воздуха в призабойном пространстве выработки, согласно требованиям ПБ п.3.1.4, м/с.

Расчет количества воздуха для проветривания всей тупиковой выработки

, м³/мин. (2.7.9.)

где: І_п – метановыделения в тупиковой выработке, м³/мин;

К_нп – коэффициент неравномерности газовыделения в тупиковой выработке, принимается для Донбасса = 1,0.

С, С_о – см. (2.7.1.), %.

Выбор средств проветривания тупиковых выработок

При проведении горизонтальных и наклонных выработок в зависимости от принятого способа проветривания можно использовать как жесткие, так и гибкие вентиляционные трубы. При нагнетательном способе проветривания традиционно используются гибкие вентиляционные трубы, а при всасывающем - жесткие. Диаметр трубопровода выбирается в зависимости от его длины и расхода воздуха на выходе из трубопровода, равного принятом значению.

Ориентировочную длину гибкого трубопровода типа 1А и 1Б можно принимать по таблице 22 и таблице 23.

Таблица 22.Значення коэффициента утечки воздуха для гибких вентиляционных трубопроводов из труб типа 1А и 1Б при длине звена 20м

Примечание: Значение коэффициента утечки воздуха для гибких вентиляционных трубопроводов диаметром 0,8 и 1,0 м указанные в с. 84-85

Таблица 23. Максимальная длина тупиковой выработки в зависимости

от расхода воздуха в забое типа А1 количества вентиляторов, диаметра труб типа 1А и 1Б.

Индивидуальные задания, для выполнения практичекого занятия 15

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ :

1. Опишите требования проветривания выработок.

2. Опишите вентиляционное оборудование для проветривания выработок.

3. Укажите основные параметры проветривания выработок.