книги / Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт

Х.5. Режимы работы вентилятора в период проведения выработки

Расчет производим по формулам (5.14) и (5.26). Расчетные параметры вентиляторов будут:

Исходя из режимов работы вентиляторов, принимаем вентилятор ме­ стного проветривания типа ВМ-8, который обеспечит проветривание при проведении выработки на длину до 600 м, затем устанавливается еще один

Х.6. Расчет депрессии

Основные периоды развития горных работ при отработке блока:

I—■начало отработки верхних ярусов пласта 17;

II — конец отработки предпоследних ярусов пласта 17 (максимально количество воздуха, подаваемого в панель, блок);

III — конец отработки лав в последних ярусах пласта 17 я переход на пласты 13 и 1Х\

IV—VI — то же, что и I—III, но по пластам 13 и VIJ—IX — то же, что и I—III, но по пластам 1Хи к&.

Рве* Х.5. Расчетная схема для определения максимальной депрессия

Приведенный выше расчет расхода воздуха произведен на период макси­ мальной его потребности по пласту 17. Схема проветривания блока на этот период приведена на рис. Х.1, схема вентиляционных соединений — па рис. Х.4.

Результаты расчета депрессии на период отработки пласта 17 при макси­ мальном развитии горных работ приведены в табл. Х.8. Для остальных пластов результаты расчетов (расчетная схема приведена на рис. Х.5) деп­ рессии: пласт 13 — 593, пласт 1г — 635, пласт кь — 688 мм вод. ст.

Значения а приняты согласно каталогу коэффициентов аэродинами­ ческого сопротивления горных выработок. Сечения выработок приняты минимальными по габаритам транспортных сосудов или в соответствип с тре-

бовалиями Правил безопасности. Из табл. Х .8 видно, что^макспмальная, депрессия будет при отработке пласта /7. Ее величина значительно превышает допустимую Нормами технологического проектирования. Поэтому снизим ее за счет увеличения минимальных сечений выработок, принятых по габаритам транспортных сосудов и по ПБ. Для этого рассчитаем оптимальные сечения выработок.

Х.7. Расчет оптимальных сечений'выработок

Допустимую расчетную депрессию блока определяем по формуле (7.13)

/ £ .н = 0,9 (0,9-450—0) = 365 мм вод. ст.

Так как принята центральная схема кондиционирования с расположе­ нием холодильной установки на поверхности, то Лп. ох = 0-

Расчетные депрессии по направлениям определяем по формуле (7.14). Ряд выработок имеет, исходя из допустимой по ПБ скорости движения воздуха, максимально возможное типовое сечение. Поэтому их исключаем из оптимизации и потери депрессии в них вычитаем из расчетной депрессии

направления. По пласту 17

/г0 = 365 —126=239 мм вод. ст.

По остальным пластам значения hQсоставляют: 315 (пласт /ч), 300

мальные сечения горных выработок. Расчет для определяющего направления и все исходные данные о параметрах выработок этого направления при­ ведены в табл. Х.9.

Расчет ц ь ф;, Ft, ht, St производим по формулам (7,15), (7.16), (7.17), (7.19), (7.20) и заносим в соответствующие колонки.

Например, для участка 1—3 (см. рис. Х.5)

[И= 2-58,68 = 0,270; 12-36,1

0,270 У /= 0,75 0,133 = 1,52,

принимаем ф4- = 2 ;

Ft = 8,222 - 3,11 -1,5 •2,85 = 109,3;

,239-109,3

hi = - — 2571 9— = Ю,16 мм вод. ст.;

Для каждого направления по формуле (7.18) определяем критерии £/, который для пластов J7, къ, 1Хи /3 соответственно составит: 10,76; 9 ,95; 9,14

шее сечение, чем максимально возможное типовое. Поэтому принимаем две

выработки и определяем их сечения по формуле (7.20), исходя из оптимального распределения депрессии. Окончательно принимаем ближайшее типовое сечение.

Х.8. Выбор вентиляторов

При выборе вентиляторов условия разработки пластов но блокам при­ няты одинаковые. Расход воздуха определялся с учетом коэффициента, ре­ зерва, равного 1,2, '

Вентиляционные параметры эа период отработки блоков:

Нанеся точки QB и hBна графики сводных характеристик вентиляторов, приведенные на рис. 37, видим, что наиболее полно все режимы работы вен­ тиляторов вписываются в зону вентиляторов ВЦД-40. Таким образом, к уста­ новке принимаем вентиляторы ВЦД-40. Вентиляторы снабжены устрой­ ствами, позволяющими осуществлять бесступенчатое регулирование режима их работы; в верхней зоне выходных параметров (Çn и hu) оно производится поворотом лопаток направляющего аппарата на угол от 10 до 409. Более глубокое регулирование достигается изменением скорости вращения вен­ тильным каскадом и включением в цепь ротора приводных двигателей. При работе вентиляторов с пониженной скоростью энергия скольжения рекупе­ рируется в сеть. Мощность приводного двигателя принимается с запасом

ний горных выработок

10%. Для вентиляторов принимаем двухдвигательный привод с асинхрон­ ными электродвигателями АКС-44-10 (1600 кВт, 6000 В, 500 об/мин).

Аэродинамические характеристики вентилятора ВЦД-40 и его режимы работы (точки 1—9) приведены на рис. Х .6.

Х.9. Устойчивость воздушных потоков в диагоналях

Схема проветривания панели относится к весьма устойчивым и тополо­ гически подобна схеме, представленной на рис. IV.5, в связи с чем детальный анализ устойчивости диагональных потоков не требуется. Отличие рас­ сматриваемой здесь схемы заключается в том, что она имеет только две цен­ тральные выработки и два очистных забоя. Эти изменения способствуют уменьшению числа диагоналей и повышению устойчивости воздушных пото­ ков. Поскольку панели непосредственно примыкают одна к другой, для выдачи исходящей струи используется одна общая фланговая выработка, которая переходит в разряд диагоналей, хотя и с весьма высокой устойчи­ востью. Опрокидывание струй практически невозможно (kR > 10 000),

так как ветви, опасные при увеличении сопротивления и являющиеся опре­ деляющими (18—20, 18— 72, 41—26 (см. рис. Х.1, Х.4), представлены капи­ тальными горными выработками, проведенными в породах. Одновременное значительное увеличение их сопротивления маловероятно.

Основными факторами, обеспечивающими высокую устойчивость струй по шахте в целом, являются: наличие фланговых выработок для исходящей струи и расположение их в породах. Это практически исключает резкие и в больших пределах изменения аэродинамического сопротивления ветвей, опасных при его увеличении.

Другие выработки, опасные при увеличении сопротивления (заезды,, участки штреков между наклонными выработками и т. п.), также проведены по породе или в целиках и, кроме того, имеют малую длину. Повышению устойчивости струй в данной схеме способствует также малое число венти­ ляционных сооружений и рациональное место их расположения относительно основных объектов проветривания. Сооружения, являющиеся ветвями, опасными при уменьшении сопротивления, находятся на значительном уда­ лении, что гарантирует устойчивость их сопротивления даже при взрывах.

Краткие сведения об основных диагоналях и определяющих ветвях

На устойчивость струй центральной панели значительное влияние могут оказывать режимы работы вентиляторов главного проветривания, что уста­ новлено в результате расчетов на ЭВМ.

Опрокидывание струй на одном пз^крыльев панели может произойти при остановке одного из вентиляторов при полном завале вентиляционных кверш­ лагов (kR t> 1000). Однако такие режимы маловероятны и будут учтены

в плане ликвидации аварий при работе шахты* Таким образом, данная схема является устойчивой как при нормальной

работе предприятия, так и при авариях и обеспечивает высокую безопасность работ.

п р и л о ж Е н;и:е XI

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯТОРОВ МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ

I — СВМ-4м; 2 — СВМ-5м; 3 — СВМ-бм

Ь,мн Ôoâcjn.

N}KBT

Рио. XI.6. Аэродинамические характе­ ристики вентиляторов:

а — ВМ-8м; б — ВМ-12м — установка