21768

Расчет количества воздуха

Лекция

География, геология и геодезия

В соответствии с 200 ПБ проветривание шахт должно быть организовано таким образом чтобы состав скорость и температура воздуха в действующих горных выработках соответствовали требованиям настоящих Правил. Расход количество воздуха для проветривания шахт должен определяться в соответствии с руководствами инструкциями утвержденными в установленном порядке. Расход воздуха подаваемого в горные выработки должен соответствовать расчетному.

Русский

2013-08-03

1.55 MB

39 чел.

Расчет количества воздуха.

В соответствии с § 200 ПБ проветривание шахт должно быть организовано таким образом, чтобы состав, скорость и температура воздуха в действующих горных выработках соответствовали требованиям настоящих Правил.

Расход (количество) воздуха для проветривания шахт должен определяться в соответствии с руководствами (инструкциями), утвержденными в установленном порядке.

Расход воздуха, подаваемого в горные выработки, должен соответствовать расчетному.

Расчеты количества воздуха, необходимого для проветривания отдельных выработок и шахты а целом, должны выполняться ежегодно на следующий год и в соответствии с производственными программами развития горных работ.

При ежегодных расчетах количество воздуха определяется на начало года, а также для положения горных работ, при котором возникает наибольшая потребность в воздухе. При изменении по сравнению с принятыми при расчетах геологических или горнотехнических условий (газообильности, добычи, скорости проведения выработок, количества одновременно взрываемых взрывчатых веществ, мощности установленного оборудования и т. п.) расчеты количества воздуха по отдельным объектам и при необходимости по шахте должны производиться повторно. Для новых очистных и подготовительных выработок, выемочных участков и камер расчеты производятся при разработке проектов или паспортов. В тех случаях, когда ожидаемое метановыделение определялось по природной метаноносности, по мере накопления данных о фактическом метановыделении должен производиться повторный расчет количества воздуха.

Выполнение расчетов количества воздуха возлагается на участок вентиляции и техники безопасности (ВТБ), начальника вентиляции шахты или лицо, выполняющее его функции. Результаты расчетов должны быть утверждены главным инженером шахты.

Основными исходными материалами для расчетов количества воздуха являются: производственная программа развития горных работ, схема вентиляции шахты, результаты замеров количества воздуха и концентрации газов в горных выработках, выполняемых согласно Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах (ПБ). При наличии должны использоваться также данные газовых, воздушных и депрессионных съемок.

Расчеты количества воздуха производятся для очистных выработок, выемочных участков, обособленно проветриваемых подготовительных выработок и камер, а также поддерживаемых и погашаемых выработок. Общее количество воздуха для проветривания шахты определяется как сумма результатов этих расчетов и расчета утечек воздуха.

Приведенные значения коэффициентов неравномерности газовыделения, коэффициентов утечек воздуха через выработанные пространства выемочных участков, коэффициентов доставки воздуха, а также коэффициентов, учитывающих поступление метана из выработанных пространств в очистные выработки, могут уточняться для конкретных условий на основании газовых и воздушных съемок, выполненных ВГСЧ, или по рекомендации научно-исследовательских организаций.

Расчет расхода воздуха для шахты в целом

Расход воздуха для шахты в целом определяется по формуле

Qш=1,1(ΣQучQп.в.Qпог. в.+ΣQпод.в.+ΣQк+ΣQут),                               (1)

где 1,1 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения воздуха по сети горных выработок;

ΣQуч - расход воздуха для проветривания выемочных участков, м3/мин;

ΣQп.в - расход воздуха, подаваемый к всасам ВМП для обособленного проветривания тупиковых выработок, м3/мин. На газовых шахтах расход воздуха для проветривания тупиковых выработок, проводимых за пределами выемочных участков, кроме выработок, проводимых по негазоносным породам, принимается с учетом обособленного их проветривания;

ΣQпог. в - расход воздуха дня обособленного проветривания погашаемых выработок, м3/мин;

ΣQпод.в - расход воздуха для обособленного проветривания поддерживаемых выработок, м3/мин;

ΣQк - расход воздуха для обособленного проветривании камер, м3/мин;

ΣQут - утечки воздуха через вентиляционные сооружения, расположенные за пределами выемочных участков, м3/мин.

При нескольких вентиляционных установках по формуле (1) определяется в соответствии со схемой проветривания расход воздуха по группам выработок (крылу, шахтопласту), проветриваемым отдельными  вентиляторами, а общий расход воздуха для шахты рассчитывается как сумма полученных результатов. Расход воздуха для проветривания шахты, определенный по формуле (1), должен удовлетворять при проектировании условию (2), для действующих шахт - (3).

Qш≥133,3(ΣǏуч+ ΣǏп.в.+ ΣǏст+ ΣǏо.в.),                                           (2)

Где      ΣǏуч – абсолютное среднее газовыделение на выемочных участках, м3/мин;

ΣǏп.в. – абсолютное среднее газовыделение из обособленно проветриваемых тупиковых выработок, м3/мин;

ΣǏст - абсолютное среднее газовыделение из старых выработанных пространств ранее отработанных этажей и горизонтов, м3/мин;

ΣǏо.в. - абсолютное среднее газовыделение из погашаемых и поддерживаемых выработок, м3/мин.

Qш≥                              (3)

Где      kн.шкоэффициент неравномерности газовыделение в шахте; для Кузнецкого бассейна – 1,1;

С – допустимая концентрация газа в исходящих из шахты вентиляционных струях, %; принимается согласно ПБ;

С0 – концентрация газа в атмосферном воздухе на поверхности, %; при расчете по метановыделению принимается 0, а по углекислому газу определяется по данным анализов;

ΣǏисх – абсолютное среднее газовыделение в исходящих из шахты вентиляционных струях, м3/мин.

Если условия (2) и (3) не выполняются, то Qш определяется по формуле (2) или (3).

Расчет количества воздуха для очистных выработок

Количество воздуха, необходимое для проветривания очистных выработок, должно рассчитываться по выделению метана, углекислого газа, газов, образующихся при взрывных работах, по числу людей и должно проверяться по допустимой скорости движения воздуха, а при последовательном проветривании подготовительных и очистных выработок — также по производительности вентиляторов местного проветривания (ВМП). Окончательно принимается наибольший результат.

Расчет по выделению метана (углекислого газа):

Qоч=

где Qоч — количество воздуха, необходимое для проветривания очистной выработки, м3/мин;

Iоч — ожидаемое среднее газовыделение в очистной выработке, м3/мин;

 kн— коэффициент   неравномерности    газовыделения (табличный коэффициент, зависит от среднего метановыделения в очистной выработке);   

с — допустимая концентрация газа в исходящей из очистной выработки вентиляционной струе, %; принимается согласно ПБ;

с0 — концентрация газа в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, %; определяется по результатам замеров;

kо.з. коэффициент,  учитывающий движение воздуха по части выработанного  пространства,    непосредственно прилегающей к призабойному; в тех случаях, когда ожидаемое газовыделение определено по фактическому, принимается по таблицам, если ожидаемое метановыделение рассчитывается по природной метаноносности, то принимается равным 1.

Расчет    по   газам,   образующимся   при   взрывных   работах 

Расчет производится следующим образом.

Для лав

Qоч=

где   Т — время проветривания выработки, мин; принимается согласно ПБ;

В —количество одновременно взрываемых взрывчатых веществ (ВВ), кг;

Vоч проветриваемый объем очистной выработки, м3;

Vоч=mbmaxlл

m – вынимаемая мощность пласта (высота слоя), м;

bmax – максимальная ширина призабойного пространсва, м; принимается согласно паспорту крепления и управления кровлей, а для лавообразных выработок с большим шагом обрушения (закладки) — равной ширине трех рабочих лент (дорожек);

lл— длина лавы, м.

Для камерообразных очистных выработок

Qоч=

Проветриваемый объем очистной выработки при щитовой системе разработки с четырьмя секциями в щите длиной 6 м каждая и ширине щитового перекрытия 2 — 10 м принимается в соответствии с таблицей.

Для других условий проветриваемый объем подщитового пространства foi определяется по формуле

Vоч=

где   Нщвысота  подщитового  пространства,   м;   определяется  по графику;

пс — число секций щитового перекрытия;

lcдлина секции по простиранию;

kмкоэффициент, характеризующий отношение мощности пласта к средней обнаженной ширине щита; определяется по графику.

График для определения высоты подщитового пространства Hщ

График для определения коэффициента kм

Расчет по числу людей

Qоч=6nч,

где nчнаибольшее число людей, одновременно работающих в очистной выработке.

Проверка по минимально допустимой скорости движения воздуха в очистной выработке

 Qоч60Svmin,

 Где S – площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м2;

 vmin – минимально допустимая скорость движения воздуха в очистой выработке, м3/с, принимается согласно ПБ.

 Проверка по максимально допустимой скорости движения воздуха в очистной выработке

 QочQоч max;

 Qоч max=60 Svmax.

Расчет количества воздуха для выемочных участков

Расчет для выемочного участка выполняется по количеству воздуха, необходимого для проветривания очистной выработки, и проверяется по числу людей.

Расход воздуха для проветривания одиночных тупиковых выработок и вертикальных стволов

Расход воздуха, необходимый для проветривания тупиковых выработок и стволов, рассчитывается по выделению метана или углекислого газа, по газам, образующимся при взрывных работах, числу людей, средней минимальной скорости воздуха в выработке и минимальной скорости воздуха в призабойном пространстве выработки с учетов температуры. Окончательно принимается наибольший результат. На строящихся, шахтах дополнительно рассчитывается расход воздуха по газам, образующимся при сварочных работах. Окончательно принимается наибольший результат.

Для тупиковых выработок протяженностью до 300 м и стволов расчет выполняется сразу для максимальной длины. Для тупиковых заработок большей протяженности допускается расчет на отдельные периоды для промежуточных значений длины 300, 600, 900 м и т.д., включая максимальную длину. При проведении тупиковых выработок по пластам средней мощности и мощным допускается выполнять расчет расхода воздуха первоначально для длины 75-100 м и далее с интервалом 100 м, включая проектную длину.

Расчет расхода воздуха производится для призабойного пространства ( Qз.п ) и в целом для выработки ( Qп ).

Расчет расхода воздуха по выделение метана (углекислого газа) производится сведущим образом.

При выемке угля в тупиковых выработках комбайнами, отбойными молотками или выбуриванием пласта, а также при проходке стволов

Qз.п=

Qз.п -   расход воздуха, который необходимо подавать в призабойное пространство тупиковой выработки, ствола, м3/мин;

Iз.п - метановыделение на призабойном участке, м3/мин;

С -  допустимая согласно ПБ концентрация метана в исходящей из выработки вентиляционной струе, % (по объему);

С0  - концентрация метана в струе воздуха, поступающего в тупиковую выработку, %.

Расчет по газам, образующимся при  взрывных работах

Qз.п=,

где        Т—время  проветривания  выработки  после взрывания,  мин; принимается согласно ПБ;

В— количество одновременно взрываемых ВВ, кг;

IВВ — газовость ВВ, л/кг;  принимается   равной   100 л/кг при взрывании по углю и 40 л/кг при взрывании по породе;

 — средняя  площадь  поперечного сечения  тупиковой  части подготовительной выработки в свету, м2;

lп—длина тупиковой части выработки, м;

kобв— коэффициент, учитывающий обводненность выработки;

kут.тр— коэффициент утечек воздуха в вентиляционных трубах;

При ведении взрывных работ в несколько приемов расчет должен производиться для взрывания, при котором образуется наибольшее количество ядовитых газов.

Расчет по числу людей

Qз.п.=6nч,

где nч — наибольшее число людей, одновременно работающие а подготовительной выработке

Проверка по скорости  воздуха производится по следующим факторам.

По скорости движения воздуха в призабойном пространстве подготовительной выработки

Qз.п ≥20Svз.min,

где vз.min — минимально допустимая скорость движения воздуха в призабойном пространстве подготовительной выработки, м/с, принимается согласно ПБ в зависимости от температуры воздуха.

По средней скорости движения воздуха в выработке

 Qз.п ≥60Svп.min,

где vп.min – принимается согласно ПБ.

Расчет производительности ВМП

Qв= kут.тр. Qз.п;

При этом должно выполняться условие

Qвk′ут.тр.Qп,

где kут.тр и k′ут.тр – коэффициенты утечек в вентиляционных трубах соответственно от устья выработки до забоя и от ВМП до устья выработки; при установке ВМП не далее 50 м от устья k′ут.тр принимается равным 1 (коэффициенты табличные).

Количество    воздуха,    поступающее    к    всасу ВМП Qвс3/мин), должно  удовлетворять  следующим   условиям:

для любого отдельно установленного ВМП

Qвс 1,43 Qв;

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

 Qвс 1,43ΣQв;

Расчет количества воздуха для камер

Для склада взрывчатых материалов

QK = 0,07VK

где VK суммарный объем выработок склада, м3.

Для электромашинных камер

 Qк=,

где     N мощность электроустановки, кВт; учитываются одновременно работающие установки;

η— к. п. д. электроустановки; для насосных установок принимается равным к. п. д. двигателя, а для подземных вакуум-насосных станций — равным произведению к. п. д. двигателя и вакуум-насоса;

kзгкоэффициент загрузки в течение суток; для установок с продолжительностью непрерывной работы 1 ч и более принимается равным 1.

t0— температура   воздуха,   поступающего в  камеру  в   наиболее теплый месяц года, °С; определяется как средняя по результатам трех замеров в течение месяца.

 Расчет количества воздуха для поддерживаемых выработок

Расчет для поддерживаемых выработок выполняется по их фактической газообильности с проверкой по скорости движения воздуха:

Qп.в.Svmin

где Qп.в — количество  воздуха,  подаваемое в  поддерживаемую  выработку, м3/мин;

S — площадь поперечного сечения выработки в свету, м2;

vmin — минимальная скорость движения воздуха в выработке согласно ПБ, м/с; она должна составлять 0,25 м/с для очистных (включая резервные) выработок и может быть принята равной 0,15 м/с для поддерживаемых подготовительных выработок; для поддерживаемых конвейерных выработок вместо vmin подставляется скорость 0,7 — 1,3 м/с.

Примечание. К поддерживаемым относятся резервные, не дающие добычи выемочные участки и выработки, которые не используются ни для подачи свежего воздуха на выемочные участки, к забоям очистных и подготовительных выработок, в камеры, ни для отвода исходящих из них вентиляционных струй.

Для поддерживаемых подготовительных выработок длиной не более 30 м, в которых установлены перемычки с дверями, вместо расчета по минимальной скорости количество воздуха должно определяться по нормам утечек.

Количество воздуха для проветривания погашаемых выемочных участков определяется по газообильности участков в период погашения или, при отсутствии таких данных, принимается равным 0,5 Q, где Q, — количество воздуха, необходимое для проветривания выемочного участка в период эксплуатации.

Утечки воздуха через вентиляционные сооружения

Нормы утечек воздуха через подземные вентиляционные сооружения являются табличными. Указанные в таблицах нормы соответствуют перепаду давления 50 мм вод. ст. При других перепадах давления нормы утечек пересчитываются по формуле

 Qут= Qут.н,

где   Qут — норма утечек через сооружение при фактическом перепаде давления, м3/мин;

Qут.н — норма утечек через сооружение при перепаде давления 50 кгс/см2, м3/мин;

h—фактический перепад давления, мм вод. ст.; определяется на основании замеров или по данным расчета депрессии шахты.

Примечание. Для поддерживаемых выработок норму утечек через перемычки с дверями следует сравнить с количеством воздуха, рассчитанным согласно формуле, и принять большую из этих величин.

Нормы утечек воздуха через шлюзы Qут.шл.3/мин) рассчитываются по формуле

Qут.шл. = kпер Qут

где kпер — коэффициент, зависящий от числа перемычек   в   шлюзе; принимается равным 0,76 при двух перемычках, 0,66 при трех и 0,57 при четырех;

Qут —норма утечек воздуха через одну перемычку при общем перепаде давления на шлюзе, м3/мин.

Норма утечек через кроссинг определяется как сумма норм утечек через шлюзы (перемычки), умноженная на коэффициент 1,25.

Нормы утечек воздуха через надшахтные здания вертикальных стволов, оборудованных подъемами, и через вентиляционные каналы приведены в таблицах. Эти нормы соответствуют перепаду давления 200 кгс/м2, а для других перепадов должны быть пересчитаны по формуле

Qут= Qут.н.

При нагнетательном проветривании нормы следует увеличить на 13%.

Нормы утечек воздуха через устья наклонных стволов при наличии надшахтных зданий принимаются равными нормам утечек через надшахтные здания клетевых стволов, а при отсутствии надшахтных зданий рассчитываются как для шлюзов.

Общая норма внешних утечек равна сумме норм утечек через надшахтное здание и вентиляционный канал.

При установке вентиляторов на вентиляционных стволах, не используемых для подъема, и на шурфах все внешние утечки воздуха учитываются коэффициентом внешних утечек kут.вн., значения которого приведены в таблице. При работе вентиляторов на нагнетание значения этого коэффициента должны быть увеличены на 0,15, а при наличии резервных вентиляторов — на 0,02.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35708. Декоративно-прикладное творчество. Творческий проект 139 KB
  Изисторииюбки Юбки были известны уже на заре человечества и носились как женщинами так и мужчинами. В южных краях мужчины носили набедренные повязки юбки и передники из пальмовых листьев. Именно с этого времени лиф с боковой шнуровкой стали носить отдельно от собственно юбки в современном понимании. В XVIII веке появляются преимущественно гладкие юбки с большим количеством украшений: оборок цветочных гирлянд кружев драпировок.
35711. Рекомендації щодо виконання творчого проекту та оформлення портфоліо (пояснювальної записки) 26.5 KB
  Втуп де потрібно обґрунтувати вибір теми проекту та вказати мету яку плануєте досягнути. Організаційно-підготовчий етап: а короткі історичні відомості про об’єкт проектування або техніку оздоблення чи виготовлення виробу; б проаналізувати виробианалоги мінімум 3 об’єкти; в визначити основні характеристики та встановити вимоги до власного виробу; 5.Конструкторський етап: а виконання клаузури якщо це можливо або робочих рисунків для проекту; б визначення найвдалішого варіанту виробу і виконання його...
35712. Диванная подушка. Творческий проект 1.82 MB
  Для лоскутного шитья нужна красивая ткань которая подходила бы к интерьеру моей комнаты. Перевести рисунок на кальку; перевести рисунок с кальки на ткань; подобрать нитки нужных цветов; натянуть ткань на пяльцы; вышить мелкие детали двойной гладью; вышить крупные детали двойной гладью; выстирать вышитый рисунок; проутюжить вышивку с изнаночной стороны через ткань; вырезать детали наволочки; сшить наволочку; обметать швы; пришить молнию; проутюжить работу. Ситец Бархат...
35713. Элемент декора жилой комнаты. Творческий проект 2.67 MB
  ткань Ткань независимо от выбранной вами техники должна быть из натуральных волокон. Эти виды шелка могут быть использованы для нанесения воска или для набивки уплотненных красок однако при условии что разъединяющий материал достаточно хорошо проникает в ткань. Рамы для росписи Первые небольшие работы можно делать и на больших пяльцах для вышивания или закрепив ткань на деревянном подрамнике который художники используют для натягивания холста. Для выполнения картины Журавли вам понадобиться: ткань 5070 см.
35714. ЧУДО СВОИМИ РУКАМИ. ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ 2.42 MB
  В древние времена когда ткань только стала распространяться игольницы изготавливались при помощи любой ткани и бумаги которые перекладывались между собой. Позднее игольницы изготавливались из дерева или слоновой кости и между ними располагалась бархатная материя где хранились булавки иголки. Игольницыподушечки Игольницыподушечки часто создаются рукодельницами в декоративных целях. Игольницы украшают вышивкой аппликацией вместо ткани может использоваться вязка.
35715. Декоративная роспись по стеклу. Творческий проект 95.5 KB
  Такой находкой оказалась декоративная роспись по стеклу. Новизна этого проекта в том что техника росписи по стеклу до недавнего времени мало использовалась в украшении интерьера. Любовь к живописи по стеклу в частности увлечение изделиями в стиле модерн пришло ко мне недавно.
35716. Изготовление мягкой игрушки в технике вязания спицами или крючком. Вязаные котята 897.5 KB
  Спицы Спицы это основной инструмент вязальщицы. В зависимости от того из какого материала они выполнены спицы могут быть аллюминиевые стальные деревянные костяные пластмассовые и др. Спицы должны быть абсолютно гладкими чтобы петли по ним могли легко скользить и иметь удобный для работы конец не слишком тупой и не слишком острый. Поэтому если для работы вам нужны тонкие спицы отдайте предпочтение стальным т.