Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

10.76 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 245 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 > Следующая >>>

и абсциссе — длине магистральных штреков. Так, например, на глубине 700 м при длине выработок 3500 м воздух необходимо подавать со скоростью минимум 2,25 м/с. Для принятого варианта в дальнейшем производится детальный расчет расхода воздуха, необходимого для проветривания магистральных штреков.

Наиболее полно всем требованиям, предъявляемым к схемам проветривания современных угольных шахт, отвечают схемы с полным обособленным разбавлением вредностей по источникам их поступления в рудничную атмосферу в пределах всей вентиля ционной сети. В качестве типовой рекомендуется схема, предста вленная на рис. 21. Проветривание магистральных штреков производится обособленными струями свежего воздуха. Число вентиляционных стволов и, следовательно, вентиляторов глав ного проветривания определяется технико-экономическим ра счетом.

В зависимости от направления движения воздуха схема про ветривания может быть центральной, фланговой и комбиниро ванной.

Наиболее рациональна фланговая схема проветривания. Она должна быть основной для абсолютного большинства угольных шахт, особенно при больших размерах шахтных полей по прости ранию и при разработке весьма газоносных, а также склонных к самовозгоранию пластов.

Центральная схема рекомендуется при небольшой длине шахт ного поля (примерно до 2 км) и невысокой газообильности шахты (до III категории), а также при небольшой производственной мощности шахты (примерно до 2000 т/сут).

Вкаждом конкретном случае выбор схемы проветривания шахты производится на основе экономического расчета.

Вкачестве основного способа проветривания при проектиро вании вентиляции газовых угольных шахт рекомендуется всасывающий.

Нагнетательный способ проветривания можно предусматри вать только при незначительной глубине разработки угольных

пластов и паличии аэродинамической связи горных выработок и выработанных пространств с поверхностью при фланговых схемах проветривания шахт.

Нагнетательно-всасывающий способ проветривания может предусматриваться при реконструкции угольных шахт с фланго выми схемами проветривания, разрабатывающих мощные пласты угля, склонного к самовозгоранию, и шахт, характеризующихся большим аэродинамическим сопротивлением и разбросанностью горных работ, а также воздухопроницаемыми старыми выработан ными пространствами. Использование скиповых стволов для целей вентиляции должно в каждом конкретном случае обосновываться в проекте технико-экономическими расчетами, учитывающими все связанные с этим недостатки. При этом должны быть разрабо таны специальные мероприятия по герметизации надшахтных

Бданий, улавливанию пыли в нихЛ устройству водяных 8авес, механизации очистки каналов от пыли, автоматизации контроля заполнения бункеров углем.

5 . П Р О Е К Т И Р О В А Н И Е П Р О В Е Т Р И В А Н И Я П О Д Г О Т О В И Т Е Л Ь Н Ы Х В Ы Р А Б О Т О К

5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Проветривание подготовительных выработок при их проведе нии может осуществляться за счет общешахтной депрессии или с помощью вентиляторов местного проветривания.

На газовых шахтах вентиляторы местного проветривания, работающие последовательно на один воздухопровод, должны устанавливаться каскадом. Рассредоточенное расположение вен тиляторов допускается только на негазовых шахтах, при этом между вентиляторами обязательно должен быть проложен же сткий став труб. Все вентиляторы должны быть сблокированы, чтобы в случае выключения одного из них автоматически выклю чались все последующие.

5.2. РАСХОД ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ОДИНОЧНЫХ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

Расход воздуха определяется по газовыделению, расходу ВВ, числу работающих людей, минимальной скорости движения воз духа и тепловому фактору.

5.2.1. ПО ГАЗОВЫДЕЛЕНИЮ

Общий расход воздуха для проветривания подготовительной выработки Qn определяется как сумма расходов воздуха для про ветривания призабойной части выработки Q3 п и для разбавления газа, выделяющегося из стенок выработки по всей ее длине, (?с, т. е.

<?п = <?з. п + (?о М 3/М И Н .

(5 .1 )

Расход воздуха в забое выработки при выемке угля проход ческими комбайнами, отбойными молотками и выбуриванием

< ? 3 . П = - J l ^ ô

м 3 / м и н >

( 5 - 2 )

где / п определяется как сумма метановыделепий с обнаженной поверхности пласта на призабойном участке длиной 20 м и из отбитого угля (см. раздел 3).

Для выработок, проводимых комбайнами цикличного действия, разрушающими забой частями по высоте или ширине выработки,

1,83-103

1 /

Ф И .maxV

„ з

(5.3)

п—

Гт

(С— Со)2

м3/мин,

где /п

— максимальная производительность

комбайна,

т/мин;

1птах= Ь°Ьотс»о.пУ T/M™î

(5.4)

bQ— максимальная

величина

захвата

исполнительного

органа (величина заглубления его в массив забоя

выработки), м;

вынимаемого

слоя

угля при

тс — толщина

(мощность)

поперечном перемещении коронки, м; принимается

равной максимальному диаметру коронки;

vo. п — максимально возможная скорость поперечного пере

мещения исполнительного органа комбайна в дан

ных горнотехнических условиях, м/с;

от

конца

V — объем зоны смешения

(объем

выработки

вентиляционных труб до забоя), м3.

S >>10 м2

Для выработок сечением S <• 10 м2 кТ = 1,0; при

кт= 0,8.

технические

данные

проходческих

комбайнов

Основные

с исполнительными

органами

цикличного

действия

приведены

в табл.

Расход воздуха в призабойном пространстве тупиковых выра

боток

при

взрывном

способе

выемки

угля следует определять

по формуле

—

S l *- ТР

Г_ _

7_1 /з- птах_ _

_1 2

м3/митт

(5.5)

<?3-п

кт

[ 5г3. тр(с -с0)+18/3. Птах

м /мин-

гДе h. то — расстояние

от конца

вентиляционного

трубопровода

до забоя выработки; принимается равным 8 м;

/ 3 Птах — максимальная интенсивность

выделения

метана

в при

забойном пространстве после взрывания по углю,

м3/мин;

/ з-птах =

0 >0 5 ''’,5У17 ° з (я — «о) М3/МИН;

(5.6)

ZB9 — подвигание угольного

забоя за

взрывание,

м;

х о . г ^

100—Лз—W

(5.7)

100

х0л г определяется по графику (рис. 22) в зависимости от выхода летучих веществ Vr и температуры;

А 3 и W определяются по данным технического анализа.

						»ft
						CD
						a
w		и w		C g		о
CD		£ ^		C g		ft
CD		£ ^			»	O
CD		И	CD4î		»	O
5		S -		4		O
5		ft	»			O
»		td			ta	s
		в Д			E
5	©	•o ^			§ £
5	©		O		§ £
о ® Pc \			ta		f	s
	H Q S				f	s
	H Q S
	«о				i	l

	о	3=1	X
	о	ft	X
	JЯ-l й		O
	ft <<i		O
	о p			►S	©
		ft		►S	©
		О		ft ®
		ft	O	^	за
	H	ft	O	S a
	H	ft'	O	©	H
	о	g	о
	S	g	a3
	H	ft	a3
	о	H	Q
en	о	H	a
en	w	и
H	°	*2	x
	°	*2
	tri	*T3

s ft

		ft B
		E g
		, ft	й
		' H	H
			ft
			P
H		3=1	O
			H
			O
2 ft w			W
w p 5
O	03	©
«	“	S
u		*<î
■5B „g		x »
§ J		w
о	S	й
§	È	»
ft	д
3 g *
§	CD	œ
O	I	I

ft ft © £ '

g E S g.

	"	w
		ft
	tOft
H	I	о	и	w	ft
E	«		E	w	ft
g за		*<v		м
H	ft	a	р	ft	ьн
H	ft	a	o\>ft		ьн
*	*	§	о	ft	g
ft	H	£	н	со	2
ft	H		Я Я й
			Н	ох я
^ 3		g	§ § = !
	ta H		° Н-О
. о		W	ё	§	?
I	u	i	ё	§	?

Т а б л и ц а 7

Техническая характеристика проходческих комбайнов

Марка комбайна

Показатели	ПК-Зм	4ПУ	ПК-9р	4ПП-2	«Караганда-	ТОР
	ПК-Зм	4ПУ	ПК-9р	4ПП-2	7/15»	ТОР
Производительность, м/ч	До 4	До 5	До 5,9	До 5	4 -1 4	1,4-3,0
Форма сечения выработки . . .	±10	Арочная,	трапециевидная[	±10	Арочная
Угол наклона выработки, градус . .	±10	±8	±10	±10	±10	±10
Минимальные размеры выработки, м:		2,5	33	3,5	2,8	3,6
ширина понизу	3	2,5	33	3,5	2,8	3,6
высота ..................................................	1,7	1,7	2,2	2,4	2,75	3,0
Диапазон сечений выработки вчерне, м2 . .	5,3—12,0	4,0-8,2	7,0-16,0	8,0-18,0	8,0-15,0	10,3
Коэффициент крепости разрушаемых пород	До 4	До 4	До 4	До 6	До 4	До 8
по М. М. Протодьяконову	До 4	До 4	До 4	До 6	До 4	До 8
Тип ходовой части			Гусеничный			Распорно
						шагающий

По выделению углекислого газа

Л	100/п		о .	(5.9)
<?э. п =	7 '	„	М3/мин,	(5.9)
	С ----	CQ

где / п — максимальное выделение углекислого газа из призабой ной части подготовительной выработки; определяется по методикед приведенной в приложении VIII.

5.2.2. ПО РАСХОДУ ВВ

Необходимое количество воздуха по расходу взрывчатых ве ществ рассчитывается по формуле

2,25S

г 1

/г

1 /

^ВВ^П^обв

Q3 .n = - Lr - y

— —è--------

м3/мин,

(5.10)

где йобв — коэффициент,

учитывающий

обводненность

выра

ботки; принимается в соответствии с табл. 8;

куТ' тр — коэффициент утечек

воздуха;

для

гибкого

трубопро

вода принимается в зависимости от параметра

Z3# Tp/dn

(см. ниже); для жесткого трубопровода подсчиты

вается по формуле (5.16).

Т а б л и ц а

Значения коэффициента обводненности

Характеристика выработок

кобв

Стволы сухие

(приток до 1 мз/ч) и обводненные

глубиной

не более 200 м. Горизонтальные и наклонные

выработки

0,8

проводятся по сухим породам ...................................................

Стволы обводненные

(приток

до 6 мЗ/ч) глубиной более

200 м. Горизонтальные и наклонные

выработки

частично

0,6

проводятся по водоносным породам

(влажные

выработки)

Стволы обводненные (приток от 6 до 15 м3/ч), капеж в впде

дождя. Горизонтальные и

наклонные

выработки на всю

длину проводятся по водоносным

породам

пли

с приме

0.3

нением водяных заслонов

(обводненные

выработки) . . .

Стволы обводненные (приток более

15 м3/ч), выделение воды

0,15

в впде ливня

Газовость

ВВ

принимается

равной

100 л/кг при

взрывании

по углю и 40 л/кг — по породе;

при одновременном

взрывании

по углю и породе — принимается средневзвешенной.

Для выработок большой протяженности в формулу (5.10)

вместо 1п подставляется

/тах:

^тах — 12,5

В1ввкт

01.2

0/сут. тр

Коэффициент турбулентной диффузии принимается:

?э. тр/dn	3,22	3,57	3,93	4,28	4,80	5,40	6,35
*т	0,247	0,262	0,276	0,287	0,300	0,335	0,395
is. т р / d a	7,72	9,60	12,10	15,80	21,85	30,80	48,10
Ат	0,460	0,529	0,600	0,672	0,747	0,810	0,873

Приведенный диаметр трубопровода dn при расположении вентиляционных труб в углу выработки равен 2dTP, м, а при расположении их у стенки, посредине высоты или ширины выра ботки — l,5dTp, м.

5.2.3.ПО НАИБОЛЬШЕМУ ЧИСЛУ ЛЮДЕЙ

Расход воздуха по наибольшему числу людей, одновременно работающих в подготовительной выработке, рассчитывается по формуле

Q3 п = Qn4 м3/мин.

(5.11)

5.2.4.ПО МИНИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА

Расход воздуха по минимальной скорости движения его по всей длине выработки *>Пт|П»м/с, рассчитывается по формуле

(?з. п = WvnmiJS м8/мин.

(5.12)

Величина иПт[п принимается в соответствии с ПБ.

5.2.5.ПО ТЕПЛОВОМУ ФАКТОРУ

Расход воздуха по тепловому фактору определяется по фор муле

Q*.n = 20v3mlnS м3/мин.

(5.13)

Для подачи в забой принимается наибольший расход воздуха, полученный из расчетов по приведенным выше формулам.

5.2.6.РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВЕНТИЛЯТОРА

Производительность	вентилятора	определяется	по формуле
<?. ^	kyTt T?Q3 п	м3/мин.	(5.14)
Должно соблюдаться условие

Расход воздуха у всаса ВМП должен удовлетворять следу ющим условиям:

для любого отдельно установленного ВМП <?BCSa 1,43(?в м3/мин;

для любой группы ВМП, работающих на разные трубопроводы и установленных в одном месте,

		QBCSa 1,43 2 QB м 3/ м и н .			(5.15)
П р и м е ч а н и я .		1. ВМП,	работающие	последовательно	на один
трубопровод, следует рассматривать как один вентилятор.
2. ВМП считаются установленными в одном месте, если расстояние
между ними не	превышает 10 м;		при расстоянии от данного вентилятора
до ближайшего	ВМП	более 10 м вентилятор		считается установленным
отдельно.
Коэффициент утечек воздуха fcyT< тр для металлических					трубо
проводов определяется по формуле
АуТ. ТР =		( х Аут. сАр -jjj- V K 7 + 1 ) 2 .			(5.16)

где куТфст — удельный стыковой коэффициент воздухопроница емости условного трубопровода диаметром 1 м, зависящий от качества соединения звеньев; принимается согласно табл. 9.

Аэродинамическое сопротивление трубопровода опреде ляется по формуле (5.23)

Т а б л и ц а 9

Значения удельного стыкового коэффициента воздухопроницаемости

Качество сборки труб			Утечки воздуха				ftyT ст
Удовлетворительное		Допустимые					0,002—0,005
Хорошее		Незначительные					0,001-0,002
П р и м е ч а н и е . Удовлетворительное			качество сборки труб допускается					при
1тр<450 м.
Для труб типа М коэффициент утечек воздуха при 20-метровых
звеньях принимается в зависимости от длины трубопровода:
50	100	150	200	250	300	400
1,04	1,07	1,11	1,14	1,16	1,19	1,25
500	600	700	800	1000	1200	1500	2000
1,30	1,35	1,39	1,43	1,54	1.76	2,09	2,63
При увеличении числа		стыков в		результате		применения		5-

и 10-метровых звеньев и фасонных частей значения коэффициента утечек воздуха принимаются:

Общее	До 4	5	6 - 8	9 -	1 2 -	1 5 -	1 8 -	21—	2 6 -	36—	46—
число				11	14	17	20	25	35	45	55
стыков	1,04	1,05	1,07	1,11	1,15	1,19	1,23	1,30	1,33	1,43	1,54
кут. тр
П р и м е ч а н и е .		При определении числа стыков учитываются все без исключения

стыки.

Значения коэффициента утечек воздуха для гибких вентиля ционных труб диаметром 700—1000 мм при длине звеньев 10 м принимаются:

тр	100	200	300	400	500	600	700
куг. тр	1,07	1,13	1,22	1,32	1,41	1,54	1,72
^тр	800	900	1000	1200	1400	1600	1800	2000
куг. тр	1,94	2,27	2,63	3,23	4,00	4,75	6,25	7,15

5.3. РАСХОД ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

При проведении параллельных выработок, основная часть которых проветривается за счет общешахтной депрессии, а тупи ковая — вентиляторами местного проветривания, расход воз духа у устья параллельных вырабо ток определяется по формуле

<?п =	<?во ( 1+ 0,01/&П&пр				м3/мин,
						(5.17)
где пп — число		перемычек			от устья
	параллельных выработок до
	места установки вентилято
	ров;			утечки		воз
кпр — приведенные							0,6 ÛJB	1,0 1,2 1,6	1,6 1,8 ks
	духа;	принимаются в соот
	ветствии с табл. 10;						Рис. 23. Зависимость коэффициента
ks — коэффициент				приведения
							приведения	от площади перемычки
	площади		перемычки;			опре
При	деляется		по графику (рис. 23).						метана с
	определении			расхода		воздуха	концентрацию

следует принимать 0,5%. Определенный по формуле (5.15) и при нятый к расчету расход воздуха должен обеспечивать разбавление метана, выделяющегося в параллельные выработки от начала до места установки вентиляторов, до концентрации не более

0,5%, т. е.		____
	400mni>n. з^о ( Л /	------ — 1— )		(5.18)
<?вс ^ <?вс =	--------------------- V 0 , 5 - У	--------------- м 3/м и и ;		(5.18)
<?вс ^ <?вс =	--------------------- V 0 , 5 - У	--------------- м 3/м и и ;
для условий тонких и средней мощности пластов Донбасса
л .	0,00379плтпУ>>п.з(о,5Т°бЩ -0,5т ‘)		__	(5.19)
VBC = ----------------------------------------			М/МИН’	(5.19)

где 1П— общая длина параллельной выработки, по которой движется свежая струя воздуха, м;

Zn — длина выработки от места установки вентилятора до забоя, м;

Тобщ — общая продолжительность проведения параллельных выработок, по которым движется свежая струя воздуха, мес;

Т х — продолжительность проведения параллельных выра боток от места установки вентилятора до забоя, мес.

Т а б л и ц а 10

Значения приведенных утечек воздуха для различных типов перемычек

	лпр
Перемычки	Нетрещи	Трещино
	новатые	ватые
	породы	породы
Шлако- и бутобетонные	0,60	1,05
Каменные . .	0,70	1,20
Шлакоблочные	0,80	1,40
Чураковые	1,00	1,75
Дощатые	1,40	2,45

Если условия (5.18) и (5.19) не соблюдаются, то в формулу (5.17) следует подставить значения Çéc и определить Qn.

Должно соблюдаться условие


<?п	100 (S /пов+ ^ ° - у )		М3/МИН,	(5.20)
<?п	1 —Со		М3/МИН,	(5.20)
	1 —Со
где 2/пов и Ц/о. у — суммарное		газовыделение в		параллельные
	выработки	соответственно		с обнаженных
	поверхностей пласта и отбитого угля,
	м3/мин. Для каждой выработки определяет
	ся отдельно.

5.4. РАСХОД ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫРАБОТОК, ПРОВОДИМЫХ ШИРОКИМ ХОДОМ

Расход воздуха при проветривании подготовительных выра боток, проводимых широким ходом, определяется аналогично расчету его для выемочных участков. При этом, определяя отно сительную газообильность выработанного пространства, значе ние вынимаемой мощности пласта в формуле (3.25) принимают равным

mB= ma(i — kn„ s),			(5.21)
где кпЛшз — коэффициент, учитывающий	плотность	эакладки вы
работанного пространства	(раскоски);	при	пневма
тической закладке knjlt 3 =	0,8 -f- 0,9;	при	скрепер
ной /спл> з = 0,5 —f- 0,6*.

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 245 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
12.11.202318.73 Mб17Рудничная вентиляция..pdf
#
12.11.202314.44 Mб4Рудничные вентиляторные и водоотливные установки..pdf
#
19.11.202356.25 Mб8Рудничные водоотливные установки..pdf
#
12.11.202318.31 Mб2Рудничный транспорт..pdf
#
12.11.20231.83 Mб2Руководство по поиску электронный каталог Научной библиотеки Пермского национального исследовательского политехнического университета..pdf
#
12.11.202310.76 Mб6Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт..pdf
#
19.11.202326.6 Mб104Руководство по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъёмных установок..pdf
#
12.11.20231.41 Mб1Руководство по учебной геодезической практике..pdf
#
19.11.202337.27 Mб0Руководство по физической химии..pdf
#
12.11.202319.57 Mб3Русская правда. Происхождение, источники, ее значение.pdf
#
12.11.202312.25 Mб4Русские карты Московии XV - начала XVI века..pdf