книги / Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт

тельном состоянии, т. е. отвечают требованиям ПБ, и которые не требуется расширять, при расчете депрессии используются фактические аэродинамические сопротивления.

7.2. РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ ВЫРАБОТОК

7.2.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Для расчета сечений выработок составляется расчетная схема, представляющая собой изображение совокупности выработок тех направлений вентиляционной сети, депрессию которых необхо­ димо ограничить величиной h'u. „• При необходимости расчетные схемы составляются для нескольких периодов разработки.

Для расчета сечений выработок необходимы следующие исход­ ные данные:

3 — затраты на проведение и поддержание выработки, руб/ма (по проведению следует учитывать ту часть затрат, которая яв­ ляется постоянной на 1 м3 сечения выработки в свету; по поддер­ жанию учитываются затраты на весь срок службы выработки); пг в — число одинаковых параллельных или повторяющихся во времени выработок (за весь период разработки) с одними и теми же (или близкими) значениями Z, Q, а, кл>и 3 . Под повторяющи­ мися понимаются такие одинаковые выработки, при эксплуатаций которых длина их струи и общая депрессия в разные периоды раз­ работки достигают одной и той же максимальной величины; Smin — минимальные сечения выработок по условиям транспорта и по Правилам безопасности.

7.2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ДЕПРЕССИИ НАПРАВЛЕНИЙ

Депрессия каждого из направлений расчетной схемы (а при рассмотрении нескольких периодов — каждого из направлений всех расчетных схем) вычисляется по формуле

7.2.3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТА УПРОЩЕННОГО РАСЧЕТА

Для каждой из выработок определяется стоимостной коэффи­ циент

п г. D f î i

(7.15)

( п г. в^)глах

где (;гг в3 )тах — максимальное (по всем выработкам расчетной схемы) значение пг и3.

частного случая — в сети имеются два конкурирующих на­ правления — условием наивыгоднейшего расположения стволов является равенство критериев gу этих направлений. Расчетная схема для такого случая представлена на рис. 34.

Если критерии gу двух конкурирующих направлений: I (1— 2—3—5—7—8) и II (1—2—4—6—7—8) — не равны, т. е. >

>1и , а при возможном перемещении узлов 2 и 7 соответственно

вточки 3 и 5 новые значения критериев gу изменяются таким

образом, что gj << Еп, то оптимальное положение узлов 2 и 7

Рис. 34. Расчетная схема для определения местопо­ ложения воздухоподающего и вентиляционного

стволов

определяется соответственно точками а и б. Искомое расстояние Ьа_з = Ьъ_б = х определяется по формуле

Fv Fu — сумма величин соответствующих направлений. Корректировка расположения стволов выполняется перед рас­

четом сечений выработок после определения критериев £у напра­ влений.

7.2.7. ТЕХНИКА РАСЧЕТА СЕЧЕНИЙ ВЫРАБОТОК

Расчет сечений выработок может производиться с помощью таблиц. При этом рассчитывается величина FLпо формуле (7.17), а затем определяется сечение выработки по табл. 40, составлен­ ной с учетом того, что

S2»6

hi

Расчет сечений выработок с помощью специальной линейки и на ЭВМ приведен в приложении III.

движения воздуха в них при размещении регуляторов следует учитывать экономичность регулирования, т. е. сокращение утечек воздуха.

В схемах проветривания с параллельным соединением ветвей регуляторы (перемычки с окнами) необходимо устанавливать на максимально возможном расстоянии от объектов проветривания или регулирования.

В диагональных схемах следует дополнительно учитывать устойчивость направления струи. Удаление регулятора от объекта проветривания не должно приводить к опрокидыванию диаго­ нальных струй, расположенных между регулятором и объектом проветривания, во всем диапазоне регулирования: от полностью открытого до полностью закрытого регулятора за все время суще­ ствования его. В случае возможности опрокидывания диагональ­ ных струй регулятор необходимо установить до их слияния.

Если необходима установка положительного регулятора (на­ пример, вентилятора), то его следует устанавливать, как правило, на ветвях, опасных при увеличении сопротивления.

Расчет отрицательных регуляторов (производится только на момент сдачи шахты в эксплуатацию) сводится к определению размеров поперечного сечения вентиляционного окна. Исходными данными для расчета являются сопротивления ветвей и необхо­ димое распределение воздуха по ним.

Порядок расчета:

1.Определяется депрессия каждой ветви ht = RiQi, мм вод. ст.

2.Через каждый обособленно вентилируемый объект проветри­ вания прокладываются направления таким образом, чтобы они имели общие начало (узел) и конец.

мается за основное (не требующее регулирования).

5. Определяются депрессии, которые должны быть компенси­ рованы регуляторами, по остальным направлениям как разность

где необходима установка регуляторов (окон), расчеты необхо­ димо вести последовательно, начиная с направления с минималь­ ным Д/гр., т. е.

^О. К, 1=1

‘min

При определении депрессии следующих регуляторов (окон) необходимо учитывать компенсацию депрессии предыдущими регуляторами, если они установлены в ветвях данного направле-

ния. При правильном расположении регуляторов алгебраическая сумма депрессий в любом контуре будет равна нулю.

7. Определяется сопротивление регуляторов по формуле

8. Рассчитываются размеры поперечного сечения вентиляционного окна S 0K, м2, по следующим формулам:

8. ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРОВ

8.1. ВЕНТИЛЯТОРЫ Д Л Я ОДИНОЧНОЙ РАБОТЫ

Выбор вентиляторов производится по их напорным характе­ ристикам. При депрессии до 150 мм вод. ст. следует применять осевые вентиляторы, при 150—300 — осевые и центробежные и свыше 300 мм вод. ст. — центробежные. Полученные при расчете вентиляции шахты величины Qh и hB для различных периодов эксплуатации наносятся на сводный график зон промышленного использования и соединяются линией. К установке должен при­ ниматься вентилятор, в зону промышленного использования которого вписалась вся линия, т. е. вентилятор, обеспечивающий в течение всего периода эксплуатации экономичное и устойчивое проветривание шахты.

4—8-й годы эксплуатации — ÇD= 90 м3/с, hB= 120 мм вод. ст.; 8—15-й годы эксплуатации — QB = 100 м3/с, hB — 200 мм вод. ст.

Нанеся точки QB и hB на сводный график зон промышленного исполь­ зования (рис. 35, пунктирная линия 1—2—3), выбираем вентилятор ВЦЗ-32 со скоростью вращения п = 375 об/мин, в зону которого вписываются вс© режимы.

Если вследствие больших колебаний сопротивления шахтной сети или расхода воздуха не удается подобрать вентилятор, в зону которого вписались бы все режимы, то изменяют скорость враще­ ния путем однократной смены приводного электродвигателя.

П р и м е р . Вентиляционные параметры шахты следующие: 1—2-й годы