книги / Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт
..pdfчисло групп пг в калориферной установке
пг = ± ^ ш т . , |
(10.19) |
где 1,1 — коэффициент запаса по теплопроизводителыюсти уста новки;
количество теплоносителя для всей установки
С?т. у= GTnr кг/ч; |
(10.20) |
общая площадь сечения проемов для прохода холодного воздуха
Sx = S'x?ir м2; |
(10.21) |
площадь сечения для прохода подогретого воздуха в камеру смешения
Sr = S'rnr м2. |
(10.22) |
Теплотехнический расчет однорядных (по воздуху) калорифер ных групп при теплоносителе — насыщенном паре производится по следующей методике.
Поверхность нагрева калориферной установки S определяется по формуле
S |
0,24<?чУг |
м* |
(10.23) |
A t
/Стп *в. к— н
где Q4 — расход воздуха для проветривания горных выработок, м3/ч;
At — разность между средними температурами теплоносителя и воздуха, °С;
|
|
|
|
Д* |
t r . Н~Ь ^т. к |
К~Ь^В. н |
|
(10-24) |
||
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
При давлении 3,5 кгс/см2 температура |
теплоносителя — пара |
|||||||||
равна |
£т н = |
147,2° С. Температура теплоносителя |
(конденсата) |
|||||||
при |
выходе |
из |
калориферной |
установки |
принимается |
равной |
||||
*т. к |
“ |
+70° С. |
теплопередачи |
ктп определяется |
по |
графику |
||||
Коэффициент |
||||||||||
(рис. 48, б) или |
по |
формуле |
|
|
|
|
||||
|
|
|
ктп = |
|
14,2 + 0,9гв<н ккал/(м2-ч -°С). |
|
(10.25) |
|||
С учетом срока службы калориферов в установке коэффици ент теплопередачи будет иметь следующую величину:
»£из и
^тпрасч ЮО тШ
где кИЗ —- коэффициент, учитывающий изменение коэффициента теплопередачи в зависимости от срока службы кало риферов ТКЛ в установке; определяется по графику (рис. 48, a).
а
Рис. 48. Зависимость коэффициента теплопередачи от срока службы калориферной установки (а) и темпера туры наружного воздуха (б)
s-w5y
Поверхность нагрева калориферной установки, в свою оче редь, состоит из суммы теплопередающих поверхностей:
|
5 = 5! + 52, |
|
(10.26) |
где 5 Х— теплопередающая |
поверхность |
ступени |
теплообмена |
«пар — воздух»; |
поверхность |
ступени |
теплообмена |
S 2 — теплопередающая |
«конденсат — воздух»; величина S 2 составляет 10% от Sj.
Для ориентировочного расчета однорядной (по воздуху) кало риферной установки в условиях шахт Кузбасса при теплоноси теле — паре на рис. 49 приведен график, по которому опреде ляется поверхность нагрева калориферной установки в зависи мости от расхода воздуха и давления пара Рп перед входом в калориферную установку.
КАТАЛОГ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
1.1. Коэффициенты аэродинамического сопротивления вертикальных стволов
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.1 |
|
Стволы, закрепленные железобетонными тюбингами |
|
|
||||||
|
|
(без |
армировкп) |
|
|
|
|
|
|
Вид крепи |
|
|
|
Диаметр ствола |
а* 104 |
|
|
Тюбинги ВИИИОМШС для стволов |
|
4,5-6,0 |
|
10 |
|
|||
Тюбинги СТК для стволов |
|
|
|
6,0—8,0 |
|
9 |
|
|
|
|
|
4.5-6,0 |
|
14 |
|
||
|
|
|
|
|
6 ,0 -8 ,0 |
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.2 |
|
Стволы, закрепленные бетоном и железобетонными тюбингами, |
|
|||||||
при расстоянии между расстрелами 4168 мм |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
а* 10* |
|
|
|
Тип ствола |
Диаметр |
Схема |
|
Бетонная крепь |
Тюбинговая крепь |
|||
армиров- |
|
|
|
|
|
|||
(по альбому |
ствола, |
ки |
|
|
|
|
|
|
Южгипрошахта) |
м |
(рис. 1.1) |
без |
с обтека |
без |
с обтека |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
обтека |
телями |
обтека |
телями |
|
|
|
|
|
телей |
|
телей |
|
|
И-126-67 т-2 |
5,0 |
а |
|
24 |
16 |
33 |
24 |
|
М-126-67 т-3 |
5,0 |
а |
|
29 |
20 |
37 |
28 |
|
И-126-67 т-4 |
6,0 |
а |
|
25 |
17 |
33 |
24 |
|
11-126-67 т-6 |
6,0 |
а |
|
25 |
17 |
33 |
24 |
|
П-126-67 т-8 |
6,5 |
а |
|
27 |
18 |
35 |
24 |
|
11-126-67 т-10 |
6,0 |
а |
|
28 |
19 |
36 |
26 |
|
П-126-67 т-12 |
6,5 |
а |
|
26 |
17 |
33 |
24 |
|
П-126-67 т-17 |
6,5 |
а |
|
27 |
18 |
34 |
25 |
|
II-126-67 т-22 |
8,0 |
б |
|
38 |
30 |
48 |
37 |
|
П-126-67 т-23 |
4,5 |
в |
|
39 |
31 |
53 |
44 |
|
Н-126-67 т-24 |
5,0 |
в |
|
30 |
23 |
38 |
30 |
|
Н-126-67 т-26 |
4,5 |
ь |
|
29 |
18 |
35 |
24 |
|
П-126-67 т-27 |
5,0 |
д |
|
27 |
20 |
33 |
26 |
|
П-126-67 т-29 |
6,0 |
а |
|
21 |
17 |
28 |
20 |
|
И-126-67 т-31 |
6,5 |
д |
|
26 |
22 |
34 |
29 |
|
П-126-67 т-32 |
5.5 |
е |
|
26 |
22 |
33 |
28 |
|
П-126-67 т-33 |
5,5 |
е |
|
27 |
22 |
34 |
28 |
|
Н-126-67 т-34 |
5,5 |
е |
|
27 |
22 |
35 |
28 |
|
П-126-67 т-35 |
7,0 |
ж |
|
31 |
22 |
37 |
28 |
|
П-126-67 т-36 |
7,0 |
и |
|
34 |
24 |
40 |
29 |
|
|
|
|
|
а • 104 |
|
|
Тип ствола |
Диаметр |
Схема |
Бетонная крепь |
Тюбинговая крепь |
||
армиров- |
|
|
|
|
||
(по альбому |
ствола, |
ки |
|
|
|
|
Южгипрошахта) |
м |
(рис. 1.1) |
без |
с обтека |
без |
с обтека |
|
|
|
||||
|
|
|
обтекате |
телями |
обтекате |
телями |
|
|
|
лей |
|
лей |
|
М-126-67 |
т-37 |
7,5 |
Н-126-67 |
т-39 |
6,0 |
Н-126-67 |
т-40 |
6,0 |
И-126-67 |
т-41 |
6,0 |
г |
35 |
26 |
42 |
31 |
а |
26 |
17 |
34 |
24 |
а |
27 |
18 |
34 |
25 |
а |
28 |
19 |
36 |
25 |
П р и м е ч а н и я : 1. Изменение профиля расстрелов с двутаврового на прямо угольный (удлиненный по потоку) снижает общее сопротивление ствола на 25%.
2. Увеличение расстояния между расстрелами с 2 до 5 или до 8 м снижает аэро динамическое сопротивление ствола соответственно на 20 или 40%.
3°. Удалспие центрального ряда расстрелов снижает сопротивление ствола
50%.
4. Замена боковых расстрелов кронштейнами и консолями снижает сопротивление ствола на 50%.
Рис. 1.1. Расположение расстрелов в стволах (к табл. 1.2)
Т а б л и ц а 1.3 Стволы, закрепленные бетоном, при расстоянии между расстрелами 3125 мм
Тип ствола (по альбому Южгипро шахта)
H-12Ü-G021
Схемы армировки (рис. 1.2)
Характеристика |
|
Характеристика |
Продольный калибр расстрелов |
ÿ |
|
ствола |
|
лестничного отделения |
|
* |
|
|
|
|
|
|
с |
Клетевой с двумя опро |
Лестничные полки через |
16 |
50 |
||
кидными клетями |
на |
4 м, обшивка вразбеж |
|
|
|
2-тониыс вагонетки с |
ку |
|
|
||
лестничным и трубным |
|
|
|
||
отделениями |
и |
— |
25 |
39 |
|
То же, но |
трубное |
||||
лестничное |
отделения |
|
|
|
|
отсутствуют |
|
|
|
|
|
Тип ствола [ (по альбому Южгппрошахта)
К
(рис. СхемыармировI.
|
|
« |
П |
|
|
|
3 |
|
|
Характеристика |
Характеристика |
5 |
g |
|
|
|
|
||
ствола |
лестничного отделения |
2 # Э |
О |
|
|
|
u?â |
Cll CG| |
О |
|
|
Р к n |
||
Скиповой |
б |
Четыре |
12-тонных ,гски- |
Полки |
через |
3,125 |
м, |
25 |
42 |
|||||
ствол для |
|
па, |
имеется |
трубное |
обшивка |
|
вразбежку |
|
|
|||||
глубокой |
|
отделение |
|
|
|
внутри |
лестничного |
|
|
|||||
шахты |
|
|
|
|
|
|
|
отделения |
3,125 м без |
25 |
46 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Полки через |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
обшивки |
|
3,125 |
м, |
25 |
37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полки |
через |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сплошная |
обшивка |
со |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
стороны подъема |
|
25 |
33 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Лестничное |
|
отделение |
||||
H-12G-G036 |
|
Клетевой, две |
неопро |
отсутствует |
|
|
25 |
38 |
||||||
|
Полки |
сплошные через |
||||||||||||
|
|
кидные клети на 3-тон |
4 м, обшивка вразбеж |
|
|
|||||||||
|
|
ную |
вагонетку, имеет |
ку |
|
|
|
|
|
|
||||
Н -126-8 041 |
|
ся трубное отделение |
Лестничное |
|
отделение |
25 |
45 |
|||||||
|
Клетевой с двумя |
подъ |
|
|||||||||||
|
|
емами |
(две |
клети оп |
отсутствует |
|
|
|
|
|||||
|
|
рокидные на |
2-тонные |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
вагонетки, одна |
опро |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
кидная |
с |
противове |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
сом), |
имеется |
трубное |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Н -126-4 551 |
0 |
отделение |
|
|
|
Лестничные |
|
полки |
ре |
27,5 |
33 |
|||
Скиповой с двумя 4-чон- |
|
|||||||||||||
|
|
ными скипами |
|
|
шетчатые |
|
через |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3,125 |
м, |
|
обшивка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вразбежку |
|
|
|
27,5 |
37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полки |
сплошные через |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3,125 |
м, |
|
обшивка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вразбежку |
|
отделение |
27,5 |
29 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Лестничное |
|
|||||
отсутствует
Pue. 1.2. Расположение расстрелов в стволах (к табл. 1.3)
Стволы с новыми видами армпровкп
Схема армировки Характеристика'схемы
(рис. 1.3)
Однорасстрельная схема армиров
ки клетевого ствола. |
Расстояние |
||||||
между |
расстрелами |
и |
полками |
||||
4,168 м, а между опорами 3,0 м |
|||||||
Без расстрельная схема |
армировки |
||||||
клетевого |
ствола |
|
с |
лобовым |
|||
расположением |
|
проводников. |
|||||
Расстояние |
между |
|
полками |
||||
лестничного |
отделения |
4,168 м, |
|||||
а между опорами 3,0 м |
арми |
||||||
Однорасстрельная |
схема |
||||||
ровки |
скипового |
ствола. Рас |
|||||
стояние |
между |
|
расстрелами |
||||
4,168 |
м, |
а |
между |
опорами |
|||
3,0 |
м |
|
|
схема |
армиров |
||
Безрассгрельная |
|||||||
ки |
скипового |
ствола. |
Расстоя |
||||
ние |
между |
опорными |
скобами |
||||
2,0 |
м |
|
|
|
|
|
|
Ствол без! армировки
Диаметр ствола, м
6,5
6,0
8,0
8,0
6,0
Характеристика
лестничного
отделения
|
« |
|
о |
|
у |
Отшито сеткой |
17,3 |
Отшито всплошную |
12,1 |
S = 1,98 м* |
|
Отшито сеткой |
8,6 |
Отшито сеткой |
7,9 |
всплошную |
|
S = 1,29 м2 |
|
Лестничное отделе |
11,9 |
ние отсутствует |
|
То же* |
4,1 |
|
2,8 |
1 |
|
Рис. 1.3. Схема армпровкп стволов (к табл. 1.4)
Т а б л и ц а 1.5
Стволы, закрепленные деревом, восстающие, гезенки, скаты
|
Характеристика выработки |
|
|
Сечение, м2 |
а* 104 |
|
Ствол с тремя |
отделениями—два подъемных и |
|
|
|||
одно |
лестничное, |
крепь —сплошная |
венцо- |
|
|
|
вая: |
|
|
|
|
|
|
при движении воздуха по всем |
отделениям |
4.24 |
33 |
|||
при движении воздуха по двум |
отделениям |
2,38 |
20 |
|||
Ствол с тремя отделениями—два подъемных и |
|
|
||||
одно лестничное, |
............... |
|
4.78 |
32 |
||
Ствол с четырьмя отделениями, из которых од |
|
|
||||
но лестничное, |
крепь —подвесная. |
Воздух |
6.4 |
41 |
||
движется по трем отделениям ....................... |
|
|
||||
Полевой, восстающий, закреплен сплошной вен- |
|
|
||||
цовой крепью, три |
|
|
3,46 |
53 |
||
воздух движется по двум отделениям |
|
|||||
воздух движется по одпому отделению . . |
3,77 |
66 |
||||
Восстающий, |
закреплен |
венцовой |
|
|
||
крепью, три отделения, воздух движется по |
3,66 |
55 |
||||
всем отделениям |
венцовой |
|||||
Восстающий |
закреплен |
3,29 |
53 |
|||
крепью, |
три отделения.................................. |
|
|
|||
Гезенк с площадками в ходовых отделениях |
— |
47 |
||||
Скат: |
|
|
|
|
1,95 |
20 |
с ходовым отделением |
|
|
||||
с рудоспускным отделением |
|
|
1,80 |
16 |
||
П р и м е ч а н и я : 1. При подсчете депрессии восстающего за его сечение следует принимать сумму сечений всех отделений в свету, не вычитая площади, занимаемой лестничными полками. За периметр следует принимать сумму периметров всех отделе ний.
2. При подсчете депрессии шахтных стволов за площадь следует принимать всю площадь сечения ствола за вычетом площади лестничного отделения. Периметр сле дует подсчитывать, также не учитывая периметра лестничного отделения.
1.2. Коэффициенты аэродинамического сопротивления вентиляционных скважин
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.6 |
|
|
|
Скважины большого диаметра при бурении их |
|
|
||||||||
|
|
|
реактивно-турбинным способом |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
а»104 скважин при диаметре d, м |
|
|
|
|||||
с - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- ür |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
1*0 |
1.2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2,1 |
2,3 |
С о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2.8 |
2,7 |
2,6 |
2,5 |
2,4 |
2,3 |
2,2 |
2,1 |
2.1 |
2,0 |
2,0 |
1,9 |
♦) |
3,3 |
3,1 |
||||||||||
3 |
3,0 |
2,9 |
2,8 |
2,7 |
2,6 |
2,5 |
2.4 |
2,3 |
2,3 |
2,2 |
||
3.8 |
3.6 |
3,4 |
3,3 |
3,2 |
3,0 |
2,9 |
2,8 |
2.7 |
2,6 |
2,5 |
2,5 |
|
4 |
4,3 |
4,1 |
3,9 |
3,7 |
3,6 |
3,4 |
3,2 |
3,1 |
3,0 |
2.9 |
2,8 |
2,8 |
'е ё |
|
|
|
а - 1 0 4 скважин при диаметре d, м |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о ÿ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я «в |
0,4 |
0,5 |
0,0 |
0,7 |
0,8 |
1.0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2,1 |
2,3 |
° я |
|
|||||||||||
О о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
4,9 |
4,6 |
4,3 |
4,1 |
4,0 |
3,7 |
3,6 |
3,4 |
3,3 |
3,2 |
3,2 |
3.0 |
6 |
5,4 |
5,1 |
4,8 |
4,6 |
4,4 |
4,1 |
3,9 |
3,7 |
3,6 |
3,5 |
3,4 |
3.3 |
7 |
6,0 |
5,6 |
5,3 |
5,0 |
4,8 |
4,5 |
4,3 |
4,1 |
3,9 |
3,8 |
3,7 |
3,6 |
8—10 |
6,5 |
6,0 |
5,6 |
5,3 |
5,1 |
4,8 |
4,5 |
4,3 |
4,2 |
4,0 |
3,9 |
3,8 |
П р и м е ч а и и е. Коэффициент |
аэродинамического сопротивления а |
скважин |
диаметром 2,1 м, буримых способом |
Щспотьсва-Иванова, следует принимать |
на 4 5% |
выше, чем скважин такого же диаметра, пробуренных реактивпо-турбинным способом.
1.3. |
Коэффициенты аэродинамического сопротивления |
|
||||
|
горизонтальных и наклонных выработок |
|
||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.7 |
|
Незакрепленные горные выработки |
|
|
|||
|
Характеристика выработк |
|
|
а* 104 |
||
Выработка, |
проведенная по |
породе: |
|
|
|
|
вкрест простиранпя |
|
|
|
10 |
|
|
по простиранию ....................... |
|
|
8 |
|
||
Выработка, |
проведенная по углю: |
|
|
|
|
|
без подрывки |
|
|
|
5 - 6 |
||
с подрывкой . . . |
|
|
|
7—S |
||
Выработка, |
у которой: |
|
|
|
|
|
шероховатость степ и почвы одинаковая............... |
6—8 |
|||||
шероховатость такая же, как у почвы при сильном |
за |
|
||||
сорении . |
|
|
|
10—15 |
||
Печи и просеки |
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а Ï.S |
|
Выработки, закрепленные неполными крепежными рамами |
|
|||||
|
|
пз круглого леса |
|
|
|
|
|
|
Значение а*104 при продольном калибре крепи, |
||||
Сечение выработ Диаметр |
|
|
равном |
|
|
|
ки, м2 |
крепи, см |
2 |
3 |
4 |
|
0 |
|
|
|
||||
4,6 |
16 |
16 |
19 |
19 |
19 |
18 |
5,2 |
10 |
16 |
19 |
19 |
19 |
18 |
5,9 |
18 |
16 |
19 |
19 |
19 |
18 |
|
|
Значение а*104 при продольном калибре крепи, |
||||
Сечение выработ |
Диаметр |
|
|
равном |
|
|
ки, м2 |
крепи, см |
2 |
3 |
|
5 |
6 |
|
|
|
||||
6,3 |
18 |
16 |
19 |
19 |
19 |
18 |
7,0 |
20 |
17 |
20 |
20 |
19 |
19 |
7,6 |
22 |
17 |
20 |
20 |
19 |
19 |
8,4 |
22 |
18 |
20 |
20 |
20 |
19 |
9,0 |
22 |
18 |
20 |
20 |
20 |
19 |
96 |
22 |
18 |
20 |
20 |
20 |
19 |
10,1 |
22 |
18 |
20 |
20 |
20 |
19 |
10,8 |
22 |
18 |
19 |
20 |
20 |
19 |
11,8 |
22 |
17 |
19 |
20 |
20 |
19 |
П р и м е ч а н и е . Значение коэффициента а для промежуточных сечений опреде ляется путем линейной интерполяции.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.9 |
Выработки, закрепленные деревянными неполными и полными рамами |
||||||||
|
из круглого леса, для слабых пород |
|
|
|
||||
|
|
Значение а»104 при продольном калибре крепи, |
||||||
Сечение выработ |
Диаметр |
|
|
|
равном |
|
|
|
ки, м1 |
крепи, см |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|||||||
3 ,9 -7 ,4 |
1 8 -2 4 |
11 |
15 |
18 |
20 |
22 |
23 |
20 |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1.10 |
|
Выработки, закрепленные неполными деревянными рамами |
|
|||||
|
прямоугольного или квадратного сечения |
|
|
|||
|
Характеристика крепи |
Значение а*104 при расстоянии между |
||||
|
|
центрами рам (ребер), м |
|
|||
Сечение |
|
|
|
|
|
|
выработки, |
|
|
|
|
|
|
м* |
Высота |
Ширина |
|
|
|
|
|
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,5 |
||
|
рамы |
рамы |
||||
|
(ребра), м |
(ребра), м |
|
|
|
|
5,0 |
0,25 |
0,25 |
7 |
12 |
16 |
25 |
5,0 |
0,25 |
0,15 |
12 |
18 |
22 |
26 |
5,0 |
0,25 |
0,10 |
15 |
21 |
26 |
29 |
6,0 |
0,10 |
0,25 |
10 |
15 |
17 |
17 |
6,0 |
0.10 |
0,15 |
16 |
20 |
20 |
18 |
6,0 |
0,10 |
0,10 |
21 |
25 |
24 |
22 |
П р и м е ч а н и е . Умспьшепие продольного калибра, применение сплошной за
тяжки с замспой деревянных верхняков на двутавровые балки или рельсы снижает а на 20%.