Проектирование проветривания горной выработки

Проектом принимается нагнетательно-всасывающий способ проветривания с использованием пылеотсасывающей установки, расположенной на расстоянии 30¸50 м от забоя выработки и включающейся только при работе комбайна.

Расход воздуха по газовыделению в забое выработки рассчитывается по формуле [6]

,

где I_{з.п .} - выделение метана и углекислого газа, на призабойном участке, =0,3 м³/мин, =0 м³/мин

С - допустимая, согласно ПБ, концентрация метана в исходящей из выработки вентиляционной струе, =1%, =0,5%;

С_о - концентрация метана в струе воздуха, поступающего в выработку, С_о =0%;

м³/мин;

 

Расход воздуха по минимальной скорости движения воздушной струи в выработке рассчитывается по формуле

,

где - минимально допустимая, согласно ПБ, скорость воздуха в призабойном пространстве, =0,5 м/с.

м³/мин.

Расход воздуха по минимальной скорости в призабойном пространстве тупиковой выработки в зависимости от температуры определяется из выражения

,

где - минимально допустимая, согласно ПБ, скорость воздуха в призабойном пространстве выработки в зависимости от температуры и влажности, =0,5 м/с.

м³/мин.

Расход воздуха по наибольшему числу людей, одновременно находившихся в выработке, производится по формуле

,

где n=6 чел. - наибольшее число людей, одновременно находящихся в забое.

м³/мин

Окончательно принимаем Q_{з.п .}=351 м³/мин =5,85 м³/с.

Аэродинамическое сопротивление трубопровода без утечек воздуха определяется по формуле

,

где r_тр, - удельное аэродинамическое сопротивление гибкого вентиляционного трубопровода без полиэтиленового рукава, r_тр=0,0161 кm/м;

n₁, - число поворотов трубопроводов на 90^о, n₁ =1;

l_тр1 - длина конечного участка трубопровода, l_тр1 =210 м;

d_тр - диаметр трубопровода, d_тр=0,8 м.

кm.

Подача вентилятора определяется по формуле

,

где К_ут.тр – коэффициент утечки воздуха,

К_ут.тр=К_ут.тр1;

К_{ут.тр 1} – коэффициент утечки воздуха для конечного участка трубопровода без полиэтиленового рукава, К_{ут.тр 1}=1,06;

м³/с.

Давление определяется по формуле

;

даПа.

По [6] предварительно принимаем вентилятор ВМ-5.

Определяются координаты нескольких точек аэродинамической характеристики вентиляционного трубопровода. Результаты расчетов сведены в таблице 7.

Таблица 7

Характеристика вентиляционного трубопровода

Qз.п.	1,0	2,0	3,0	4,0
Кут.тр.	1,01	1,04	1,08	1,11
Qв, м3/с	1,01	2,08	3,24	4,44
hв, даПа	10,18	41,73	96,96	176,5

На координатную сетку по парным значениям Q_в и h_в наносятся точки, по которым строится кривая аэродинамической характеристики трубопровода. На эту же координатную сетку наносится аэродинамическая характеристика вентилятора ВМ-5, проходящая выше точки с координатами расчетного режима проветривания.

Qв.ф., hв.ф.

Qв., hв.

Рис.3. Определение фактического режима вентилятора:

1 - аэродинамическая характеристика трубопровода;

2 - аэродинамическая характеристика ВМ-5.

 

Фактическое значение подачи и давления вентилятора Q_в.ф.=4,3 м³/с и h_в.ф.=170 даПа соответственно.