- •РУДНИЧНАЯ АТМОСФЕРА
- •§ 2. Методы контроля запыленности рудничного воздуха
- •§ 4. Кондиционирование воздуха
- •§ 3. Дистанционный контроль температуры рудничного воздуха
- •§ 4. Измерение влажности рудничного воздуха
- •§ 7. Приборы для измерения скорости движения воздуха
- •§ 2. Сопротивление трения
- •§ 2. Характеристика вентиляторов
- •§ 1. Изменение общего количества воздуха, подаваемого в рудник
- •§ 1. Способы определения утечек воздуха
- •, ftfi.
- •§ 2. Проветривание выработок сжатым воздухом
- •§ 4. Проветривание выработок большого сечения *
- •§ 6. Проветривание при проходке шахтных стволов
- •ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ
- •§ 1. Выбор способа и схемы проветривания рудника
Новый тип вентиляторов состоит из пяти типоразмеров с электро приводом и трех типоразмеров с пневмоприводом. На рис. 166 и 167 приведены поля вентиляционных режимов и рабочие зоны вентиля торов нового типа, а в табл. 41 — технические характеристики этих вентиляторов.
Т а б л и ц а 41
Основные |
одноступенчатые вентиля |
Вентиляторы с пнев |
|
матическим |
|||
торы с |
электрическим приводом |
||
приводом |
|||
|
|
П оказатели
Диаметр входного и вы ходного патрубка, дм Производительность вен
тилятора, м*/м ин Полное давление венти
лятора, мм вод. cm.
Максимальный к. п. д. вентилятора (числи тель) и вентиляторно го агрегата (знамена
тель)
Вес вентиляторного аг регата на единицу по лезной мощности (в числителе без глу шителя, в знаменате ле с глушителем шу
ма), кг! кет
Высота вентиляторного агрегата, мм
Ширина вентиляторного агрегата, мм
вм-з |
BM -4 |
BM-5 |
ВМ -6 |
В М-8 |
вмп-з ВМ П-4 В М П -5 |
|||
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
3 |
4 |
5 |
|
56 |
100 |
180 |
300 |
412 |
45 |
80 |
120 |
|
80 |
118 |
180 |
250 |
315 |
125 |
140 |
150 |
|
0,65 |
0,7 |
0,71 |
0,72 |
0,73 |
0,65 |
0,7 |
0,71 |
|
0,54 |
0,6 |
0,62 |
0,63 |
0,64 |
0,21 |
0,22 |
0,23 |
|
55 |
50_ |
45 |
30/40 |
25/35 |
30/50 |
25/40 |
20/35 |
|
75 |
65 |
60 |
||||||
|
|
|
|
|
||||
450 |
560 |
670 |
750 |
950 |
450 |
560 |
670 |
|
450 |
550 |
650 |
730 |
920 |
450 |
550 |
650 |
|
Год серийного выпуска |
1964 1964 1963 1964 1965 1964 1963 1964 |
§ 4. Проветривание выработок большого сечения *
При строительстве различных промышленных предприятий часто проходят выработку большого сечения, проветривание которых производят обычно нагнетательным способом. Однако при этом способе для выноса газов из выработок большой протяженности ввиду малой скорости движения воздуха требуется много времени. Поэтому такие выработки целесообразно проветривать комбиниро ванным способом. В данном случае рекомендуется проветривать выработку одним вентилятором, работающим вначале на нагнетание,
* Составлено по материалам 10. Б. Мостепанова (ЛГИ).
а затем на всасывание. Работа вентилятора на нагнетание продол жается до тех пор, пока продукты взрыва не будут вытеснены за торец воздухопровода. Затем вентилятор реверсируется на всасыва ние и производится отсасывание загазованного воздуха через трубо провод.
Условием выгодности этого способа является неравенство
|
£n + £BC+ A£<C£» |
(131) |
где |
t[x— время проветривания призабойного пространства |
(между |
|
забоем и торцом воздухопровода) нагнетательным спо |
|
|
собом, мин; |
|
|
tnG— время, необходимое на отсасывание загазованного воздуха |
|
|
из выработки, мин; |
|
где |
Утр — объем трубопровода, м3; |
|
|
()ве — количество отсасываемого воздуха в единицу времени; |
|
|
t — время проветривания выработки нагнетательным |
спосо |
|
бом, мин. |
|
Количество воздуха, необходимое для проветривания предзабойного пространства при работе вентилятора на нагнетание, опреде
ляется по формуле |
|
|
|
|
|
<?' = 0,15-^+-(9,1 lg 4 + 1), мУмин, |
(132) |
||
|
|
41 |
|
|
где А — количество взрываемого ВВ, кг; |
|
|||
Уп |
а — объем призабойного пространства, равный 5/тр, м3; |
|||
|
S — сечение выработки, м2; |
|
по формуле |
|
|
/тр — дальнобойность струи, которая определяется |
|||
|
1тр= 0,14 !^ -+ 0 ,6 -£ -,.и , |
|
||
|
|
a |
UQ |
|
где |
d0 — диаметр трубопровода, м; |
равный 0,06 |
||
|
а — коэффициент |
структуры |
свободной струи, |
|
|
для новых труб и 0,08 для старых. |
|
||
Количество воздуха при нагнетательном способе проветривания |
||||
выработки рекомендуется определять по формуле |
|
|||
|
<?„ = 0,258^- (2,38lg 4 + 1), м3/мин, |
(133) |
||
где |
V = SL — объем |
проветриваемой выработки, ле3; |
|
|
|
L — длина |
выработки, |
м. |
|
Время проветривания выработки при комбинированном способе определяется
£ЯС’ МШ{-
При этом время t'n, необходимое для проветривания призабойного пространства, определяется по формуле (131) или, задавшись им, подсчитывают Q'n.
Время работы вентилятора на режиме всасывания tnc находится по формуле
, |
Q'nt + |
lS |
А |
<вс_ |
<?во |
‘ |
0,282Л +33,8 ’ ЛШН' |
|
|
I — |
О ^Tpi |
где /г3 0 — длина зоны отброса газообразных продуктов взрыва, м.
С достаточной для практических расчетов точностью значение /3 0 может быть принято равным 35—40 м.
Пример. Определить необходимое количество воздуха и способ проветрива ния выработки длиной 500 м и сечением 66 м 2. Количество ВВ, взрываемого за один цикл проходки, составляет 250 кг.
Решение.
1. Определяем количество воздуха, необходимое для проветривания при забойного пространства, приняв время работы вентилятора на режиме нагнета ние С = 15 мин.
15 |
(9,1 lg А + 1) =0,15 66 './'° (9,1 lg 250+ 1) =600 м*/мин. |
1ц |
15 |
2. Находим время работы вентилятора на режиме всасывания. Примем, что после реверсии дебит вентилятора уменьшится на 40%. Тогда
<?;,/ -!- IS |
А |
_ 600 • 15 |
250 |
(?вс |
’ 0,282 • 250 + 33,8 |
0,6 • 600 |
' 0,282 • 250 + 33,8 |
3.Определяем дополнительное время, потребное для выноса загазованного
воздуха из трубопровода диаметром 1000 мм
V |
390 |
|
|
у тр |
1 мин. |
||
Qво |
360 |
||
|
4. Полное время проветривания выработки при комбинированном способе составит
+ *вс + А*—15 + 60 + 1,08 = 76 мин.
5.Для возможности сравнения определяем время проветривания при на
гнетательном способе проветривания |
выработки при дебите |
вентилятора |
600 м 3/мин |
|
|
<= 0,258-=- (2,38 lg Л + 1) = 0 , 2 5 8 ( 2 , 3 8 lg 250+1) = |
95 мин. |
|
(/ц |
ьии |
|
Таким образом, при комбинированном способе обеспечивается более быстрое проветривание выработки.
Проветривание выработок большого сечения при работе в них автотранспорта
В настоящее время при проведении выработок большого сечения все чаще применяют дизельные машины. Однако при их работе проис ходит значительное выделение выхлопных газов, содержащих ядови тые и вредные примеси — окись углерода, окислы азота, альдегиды
и пр. Наличие в выработке этих газов иногда может быть решающим фактором при расчете проветривания.
На практике очень часто количество воздуха, необходимое для проветривания выработки, определяется исходя из принятых норм воздуха на единицу мощности двигателя. Однако эти нормы различны в разных странах — в Советском Союзе норма составляет на 1 л. с. 2—3 м31мин, а в других странах от 0,67 до 5 м3/мин. Кроме того, нормы часто не учитывают всего разнообразия условий работы авто машин. Количество воздуха, подсчитанное на основе этих норм, не всегда обеспечивает необходимое разбавление указанных газов до безопасной концентрации. Поэтому рекомендуется следующая формула для подсчета количества воздуха, необходимого для прове тривания выработок при работе в них автомашин:
Q= ------------------------- -------------------------- , ж3/мин, (134)
где q' и q" — количество выхлопных газов, выделяющихся от одной машины, при ее движении соответственно по направлению и навстречу воздушному потоку, мг1мин.
Объем выхлопных газов подсчитывается по формуле q = akg0, ж3/мин,
где а — коэффициент избытка воздуха, равный 2;
к— коэффициент, учитывающий объемный расход воздуха на сжигание 1 кг топлива;
So — расход топлива, кг/мин.
С учетом температурного приращения объема
#пр = Я(1 "Ь 0,00366*),
где t — температура выхлопных газов на выходе в атмосферу. Т — суммарная токсичность выхлопных газов, равная
|
Г = A- + -V + |
+ |
сп |
(135) |
|
|
|
||||
где с', с , |
ся |
с* |
|
|
|
сп — содержание отдельных вредных |
компонентов |
||||
|
в выхлопных газах, |
% по объему (при исправ |
|||
|
ном двигателе содержание их принимается: |
||||
|
СО - |
0,9%; С02 - |
5,3%; С2Об - |
0,12%; фор |
|
|
мальдегида — 0,01% |
и акролеина — 0,04%); |
|||
|
с” — допустимые по санитарным нормам концентра |
||||
|
ции вредных газов, |
% по объему (для указан |
|||
|
ных газов они соответственно равны 0,0016%; |
||||
|
0,5%;0,0001 %,0,00008 и 0,000025% по объему); |
||||
|
S — сечение выработки, |
ж2; |
|
||
п— число автомашин, одновременно находящихся
вработе;
v— скорость движения автомашин, ж/мин.
Ш
Результаты исследования в производственных условиях показали, что количество воздуха, подсчитанное по формуле (134), обеспечивает разжижение выхлопных газов до допустимой нормы по всей длине выработки. Следует, однако, отметить, что формула (134) справед лива только для подвижных источников газовыделения.
Пример 1. Определить количество воздуха, необходимое для разжижения выхлопных газов от двух автомашин, работающих по вывозу горной массы из тупиковой выработки сечением S = 6 6 м2 и длиной 500 м . Автомашины МАЗ-205 оборудованы жидкостными нейтролизаторами. Средняя скорость движения машин v — 10 км/ч. Установлено, что при движении порожней машины выде ляется по 1 0 м3/мин выхлопных газов, а при движении с грузом 16,8 м3/мип. Средняя суммарная токсичность выхлопных газов равна 38,8 единиц.
38,8-10 у - -66-167 - п 38.8-10-j - 6 6 - ш ) 2—4-38,8 1-16,8-66-167
= 880 м^/мин.
Пример 2. Определить количество воздуха для тех же условий при работе в выработке четырех автомашин, пе оборудованных нейтролизаторами. В этом случае суммарная токсичность выхлопных газов равна 65 единиц.
65-10 4 + 66-167—]/" ^65-10 4 — 66-167)2—4-65 f 16.8-66.167
12300 —/ —20-0-6000
—2
При заданных условиях задача не имеет решения. Это значит, что в какомнибудь участке выработки обязательно будет повышенное содержание вредных газов. Чтобы по всей длине выработки воздух соответствовал санитарным пормам, необходимо либо уменьшить путем очистки токсичность выхлопных газов, либо увеличить скорость движения автомашин.
§ 5. Проветривание восстающих
Проветривание восстающих при их проходке весьма сложно вследствие трудности прокладки вентиляционных труб, особенно при небольшом сечении и значительной длине восстающих; возмож ности повреждения вентиляционного оборудования при ведении взрывных работ от падения кусков породы; загромождения сечения восстающих полками, лестницами и в некоторой части — отбитой горной массой.
Восстающие проветривают: сжатым воздухом; вентиляторами в сочетании с трубами; вентиляторами в сочетанирг со скважиной.
На рис. 168 показана схема проветривания восстающего через скважину. Для проветривания по этой схеме до начала проходки восстающего по его оси с вышележащего горизонта пробуривают скважину 1 диаметром 100—200 мм в зависимости от наличия буро вого инструмента. Затем над скважиной устанавливают вентилятор 5, который соединяется со скважиной патрубком 2 коленообразной