Выбор схемы и расчет паспорта проветривания

 

Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания выработки производится по ряду факторов, основными из которых являются: количество ядовитых газов, образующихся при взрывных работах; количество выхлопных газов, образующихся при работе ДВС; количество газов выделяющихся из горных пород; по числу одновременно работающих в выработке людей. В основу расчета положены требования ГОСТов и правил безопасности.

Расчет производится по каждому фактору и из полученных результатов принимают наибольшее значение, предварительно проверив его по минимальной допустимой скорости движения воздуха.

1. Проветривание после взрывных работ.

Количество воздуха необходимого для проветривания после взрывных работ для нагнетательного проветривания определяется по формуле:

, м³/с                                         (129)

где, Q_н – количество воздуха необходимого для проветривания по нагнетательной схеме, м³/c

t - время проветривания, мин (30 мин=1800c, согласно ПБ);

А - количество одновременно взрываемого ВВ, кг;

S - площадь поперечного сечения выработки (в свету), м²;

L - длина проветриваемой выработки, м;

b - газовость ВВ, л/кг (при взрывании по породе принимается равным 40 л/кг);

k_обв - коэффициент, учитывающий обводненность выработки;

p - коэффициент, учитывающий утечки воздуха из трубопровода.(Приложение 8)

Значение k_обв принимается в зависимости от характера выработки.

 

 

Таблица 22 - Значение коэффициента k_обв

	kобв
Стволы сухие (приток до 1 м3 / ч) и обводненные глубиной более 200м. Горизонтальные и наклонные выработки проводимые по сухим породам	0.8
Стволы обводненные (приток до 6 м3 / ч) глубиной более 200 м. Горизонтальные и наклонные выработки частично проводимые по водоносным породам (влажные выработки)	0.6
Стволы обводненные (приток от 6 до 15 м3 / ч), капеж в виде дождя. Горизонтальные и наклонные выработки на всю длину проводятся по водоносным горизонтам или с применением водяных завес (обводненные выработки)	0.3
Стволы обводненные (приток более 15 м3 / ч), капеж в виде ливня	0.15

 

2. Проветривание при работе в выработках автотранспорта.

В соответствии с Инструкцией по безопасному применению самоходного нерельсового оборудования в подземных рудниках расчет необходимого количества воздуха, подаваемого в выработку, в которой работают машины с ДВС, рекомендуется принимать по норме расхода воздуха на 1 Вт суммарной мощности двигателей.

 , м³/с                                                       (130)

где, q_н - норма расхода свежего воздуха на 1 л.с мощности двигателя (q_н = 3 м³/мин);

N_двс - общая мощность работающих в выработке ДВС, кВт.

3. Расход воздуха по эффективной скорости выноса пыли.

Q_п. = V_п * S, м³/с                                                                      (131)

где, V_п – эффективная скорость движения воздуха – 0,25 м/с

S – сечение капитальной выработки, м²

4. По максимальному числу людей, одновременно находящихся в забое выработки, потребное количество воздуха рассчитывается по формуле:

 , м³/мин                                                              (132)

где, q_н - норма воздуха на 1-го человека, м³ / мин (по санитарным нормам количество воздуха на одного человека должно быть не менее 6 м³ / мин);

N_л - максимальное число людей одновременно находящихся в выработке, шт.

5. По минимальной скорости движения воздуха:

 , м³/с                                                             (133)

где, v_min - минимальная скорость движения воздуха, м/с (V_min=0,25 м / с);

S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м²

6. Скорость движения струи воздуха по выработке:

v = Q_з/S, м/с                                                                     (134)

где, Q_з - максимальное из всех полученных значений Q.

Полученное значение v необходимо сравнить с величиной минимально допустимой скорости и сделать соответствующий вывод. Скорость движения воздуха не должна превышать:

- в основных выработках - 8 м/с;

- подготовительных выработках- 6 м/с;

- в очистных - 4 м/с.

7. Определение потребной подачи (производительности) вентилятора

Потребная подача вентилятора определяется по формуле:

Q_p = p Q_з, м³/c                                                                (135)

где, р - коэффициент утечек воздуха в вентиляционном трубопроводе.

8. Определение аэродинамического сопротивления трубопровода

R = 6,45 α L/d⁵_т                                                                                                            (136)

α = - коэффициент аэродинамического сопротивления трубопровода;

d_т - диаметр трубопровода, м

Таблица 21- Характеристики труб

Диаметр трубы,	Металлические		Типа М		Текстовинитовые
м	aтр * 103	R100	aтр * 103	R100	aтр * 103	R100
0.3	3.7	990.0	4.8	1284.0	1.8	481.0
0.4	3.6	228.0	4.8	305.0	1.7	108.0
0.5	3.5	72.8	4.8	100.0	1.6	33.0
0.6	3.0	25.0	4.8	40.1	1.5	12.5
0.7	3.0	11.6	4.7	28.2	1.3	5.0
0.8	2.9	5.8	4.7	9.3	1.3	2.5
0.9	2.7	3.0	4.6	5.1	1.2	1.3
1.0	2.5	1.6	4.6	3.0	1.2	0.8

 

Аэродинамическое сопротивление 1 м трубопровода при соответствующем диаметре определяется из справочных данных.

9. Депрессия трубопровода (напор вентилятора).

9.1 Определение скорости движения воздуха по трубопроводу

v_т = Q_з / π r²_т, м/с                                                             (137)

где, r_т - радиус трубопровода

9.2 Статическое давление

H_c = R Q²_р, Пa                                                                 (138)

9.3 Местные потери напора

Н_м = 0,2 Н_с, Па                                                               (139)

9.4 Динамическое давление

H_д = v²_т γ/2 Па                                                                 (140)

γ = 1,2 кг/м³ - плотность воздуха

9.5 Давление вентилятора

H_в = H_с +H_м +H_д,  Па                                                       (141)

10. Подбор вентилятора

Вентилятор подбирается исходя из значений Q_в и Н_в

В пояснительной записке строится диаграмма работы выбранного вентилятора (рисунок 14). На диаграмме необходимо отразить:

- по вертикали полное давление Н_в

- по горизонтали, подача воздуха Q_в

В пояснительной записке необходимо привести техническую характеристику выбранного вентилятора.

На отдельном листе пояснительной (Приложение) записки вычерчивается схема вентиляции забоя. На этой схеме необходимо отобразить:

- место расположения вентилятора, расстояние до устья выработки;

- тип принятого вентиляционного трубопровода;

- расстояние от трубопровода до груди забоя;

- направление свежей струн;

- направление исходящей струи воздуха.

Рисунок 14 – Зависимость полного давления вентиляторов от подачи