Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт обязательно для всех организаций и предприятий угольной промышленности при проектировании и реконструкции угольных шахт, включая строительство

Примечание. При отработке крутонаклонных и крутых пластов щитовыми агрегатами типа АНЩ, АЩМ kуmв принимается равным 1,75 при f ≤ 4 и 2,0 при f > 4.

6.2.2.2. По другим факторам

Расход воздуха по газам, образующимся при ведении взрывных работ в лаве, скорости движения воздуха в призабойном пространстве лавы (оптимальной по пылевому фактору,

Рис. 6.12. Номограмма дня определения kуmв для схем проветривания типа 3-В, 2-В, 2-М, 1-В и 1-К

Рис. 6.13. Номограмма для определения kуmв для схем проветривания типа 1-М

минимальной или максимальной), а также по людям для схем проветривания с последовательным разбавлением вредностей (схемы типа 1-В, 1-М, 1-К) определяется по формуле (6.31), а для схем проветривания с подсвежением (схемы типа 2-В, 2-М и 3-В) — по формуле (6.32)

Qyч = Qоч (kуm в / k0.3) ; (6.31)

Qyч = Qоч (kуm в / k0.3) + 60 S vmin (6.32)

6.2.2.3. Расход воздуха, проверяемый по числу людей, должен удовлетворять условию

Оуч ≥ 6 nчел (6.33)

где пчел — максимальное число людей, одновременно работающих на выемочном участке.

Примечание. При полной закладке выработанного пространства с применением закладочного комплекса расход воздуха для проветривания выемочного участка принимается 1,1 Qyч, где Qyч — наибольший из результатов расчета расход воздуха, полученный по формулам (6.23), (6.24), (6.31), (6.32), (6.33).

6.2.2.4. Расход воздуха для выемочного участка с учетом влияния падающего угля определяется по формуле

Qyч = Qyч max kn y (6-34)

где Qyч max — наибольший из результатов расчета расход воздуха, полученный по формулам (6.23), (6.24), (6.31), (6.32) и (6.33);

kny — коэффициент, учитывающий уменьшение расхода воздуха под действием падающего угля; определяется по табл. 6.7 в зависимости от депрессии hm, создаваемой потоком падающего угля, и депрессии выемочного участка hуч;

hm = 30,5 kдв βо lоч (vм у + v)2; (6-35)

kдв — коэффициент, учитывающий влияние сопротивления

потока движущегося угля на уменьшение расхода воздуха; определяется в зависимости от βо;

vм у — скорость движения угля в лаве, м/с; определяется

в зависимости от угла падения пласта по табл. 6.8;

v — скорость воздуха в призабойном пространстве, м/с;

v = Qyч max / 60 Sоч min kут в (6.36)

βо — объемная концентрация угля;

βо = j / ( 60 γvм у m в прbmin kз) (6-37)

j — производительность комбайна, т/мин; принимается по паспорту или по фактическим данным.

Таблица 6.7

Значения коэффициента, учитывающего влияние падающего угля на уменьшение расхода воздуха

Примечание. При депрессии hm менее 5 даПа hnу =1,0.

Таблица 6.8

Значения скорости движения угля в лаве

Коэффициент kдв зависит от объемной концентрации угля , и равен:

При определении Soчmin ширина рабочего пространства bmin принимается согласно паспорту управления кровлей и крепления, но не более 10 м, а значение k3 для лав с индивидуальной крепью при удержании кровли на кострах принимается равным 0,95, при обрушении на посадочную крепь — 0,8; а для лав, оборудованных механизированными крепями — 0,7.

Если при определении депрессии выемочного участка по, результатам депрессионной съемки фактический расход воздуха Qyч ф, отличается от Qyч mах то hуч рассчитывается по формуле

hуч = hуч ф ((Qyч mах) / (Qyч ф ) ) 2 (6.38)

При невозможности определения hуч допускается приближенный расчет Qyч по формуле

Qyч = Qyч max + ∆Qyч. (6.39)

где ∆Qyч — поправка, учитывающая уменьшение расхода воздуха под действием падающего угля, мЗ/мин;

∆Qyч = k’n y / Qyч max (6.40)

Значение kny, учитывающего влияние сопротивления падающего угля на уменьшение расхода воздуха, принимается согласно табл. 6.9.

Таблица 6.91

Значения k'nу в зависимости от hm

Если на выемочном участке имеется регулятор расхода воздуха, то результат расчета по формуле (6.42) следует уменьшить вдвое. При депрессии hm менее 5 даПа ∆Qyч = 0.

Рис. 6.14. Номограмма для определения hT при выемке пологих и наклонных пластов выемочными машинами фронтального действия

Расход воздуха, рассчитанный по формулам (6.34), (6.39), должен удовлетворять условию (6.26).

6.2.2.5. Расчет расхода воздуха при выемке пологих и наклонных пластов выемочными машинами фронтального действия производится по формуле (6.34), а значение h'm определяется по номограмме рис. 6.14.

6.3. Расход воздуха для проветривания выемочного участка при изолированном отводе МВС за его пределы, выбор средств отвода и меры безопасности

6.3.1. Расчет расхода воздуха при изолированном отводе МВС из выработанного пространства по трубопроводу с помощью газоотсасывающей установки осуществляется по формуле

Qyч = Qв ш + Qmp (6.41)

где Qyч — расход воздуха в воздухоподающей выработке, м3/мин;

Qв.ш — расход воздуха в вентиляционной выработке, м3/мин;

_

Qв.ш= (100 / (C-Co) ) ( Iyч kн ( 1 - kв п у) + kв п y ( 1 – k’д в п )( 1 - kдв о ) ) (6.42)

Qmp — расход воздуха на всасе газоотводящего трубопровода, м3/мин;

_

Qm.p= (100 / (C-Co) ) ( Iyч kв п у k’д в n k н( 1 - kд в о ) ) (6.43)

Iyч — среднее ожидаемое (фактическое) метановыделение на выемочном участке, м3/мин; значение Iyч 'для действующих шахт определяется по формуле (3,70) или (3.77), а при расчете ожидаемой метанообильности по природной метаноопасности пласта — по формуле (3.82);

kв п у — коэффициент, учитывающий долю метановыделения из выработанного пространства в газовом балансе выемочного участка, доли ед.; определяется для действующих шахт по результатам газовых съемок, проводимых в соответствии с Руководством по производству депрессионных и газовых съемок в угольных шахтах, а при расчете метанообильности по метаноносности пласта по формуле

kв п у = qв п / q yч = Iв п / Iyч (6.44)

k'двn — коэффициент, учитывающий эффективность изолированного отвода метана, доли ед.; принимается равным 0,7 и 0,34),4 соответственно для схем 1-М (рис. 6.2) и 1-В (рис. 6.3);

Сm — допустимая концентрация метана в трубопроводе, %; принимается равной 3,5%;

Kдвo — коэффициент, учитывающий эффективность дегазации сближенных пластов и выработанного пространства, доли ед.; принимается в соответствии с Руководством по дегазации угольных шахт.

Значения qвп , q yч , Iвп , Iyч определяются в соответствии с указаниями подраздела 3.3.

Расход воздуха, полученный по формуле (6.41), должен удовлетворять условиям формул (6.26), (6.33) и (6.45)

_

Qyч ≥ Qyч min = ( 100 Iyч kн ) / (2 - Cо ) (6.45)

где Qyч min — минимально допустимый расход воздуха на участке при изолированном отводе метана, м3/мин.

Расход воздуха в вентиляционной выработке (Q'в ш, м3/мин) на выходе из участка должен составлять

Q'в ш = Qв ш Qmp (kпод - 1) (6.46)

где kпод — коэффициент подсоса воздуха в трубопровод; определяется по формуле (5.18), в которой lmр — длина всасывающего трубопровода, м.

Если в результате расчетов окажется, что Qоч maxkym.в < Qyч то необходимо в качестве Qyч принять значение Qоч maxkym.в ; если Оуч< Qyчmiп , то принимают Qyч = Qyч min. По принятому расходу воздуха корректируется согласно разделу 7 соответствующее ему значение нагрузки.

6.3.2. Расчет параметров и выбор средств изолированного отвода МВС

Изолированный отвод МВС из выработанного пространства за пределы участка осуществляется по проекту, который состоит из пояснительной записки, графической части и является приложением к паспорту выемочного участка.

Пояснительная записка содержит:

исходные данные (фактическую или ожидаемую метанообильность выемочного участка; коэффициент, учитывающий долю метановыделения из выработанного пространства в газовом балансе выемочного участка; коэффициент, учитывающий эффективность дегазации сближенных пластов и выработанного пространства) и обоснование необходимости изолированного отвода метана из выработанного пространства;

• расчет режима работы газоотсасывающей установки и выбор источника тяги;

• расчет расхода воздуха, необходимого для разбавления метана в камере смешения;

• расчет расхода воздуха, необходимого для проветривания камеры;

• результаты расчета расхода воздуха, необходимого для проветривания выемочного участка при работающей и неработающей газоотсасывающей установке;

• меры безопасности при эксплуатации газоотсасывающей установки. В графической части проекта должны содержаться:

• выкопировка из плана горных выработок с расположением вентиляционных устройств и направлением движения воздуха и отводимой МВС от входа в выработки выемочного участка до места установки смесительной камеры;

• схема проветривания участка и камеры, в которой установлена газоотсасывающая установка;

схема электроснабжения участка и газоотсасывающей установки;

• схема камеры смешения и ее размеры;

• аэродинамические характеристики источника тяги и путей отвода.

Расчет параметров средств изолированного отвода метана из тупика погашаемой выработки и из выработанного пространства (рис. 6.2 и 6.3) производится в следующем порядке.

Рассчитывается по формуле (6.43) необходимый расход МВС на всасе трубопровода (Qmp м3/мин).

Принимается ориентировочно диаметр газоотводящего трубопровода в диапазоне 0,5-0,9 м, учитывая при этом возможность размещения его в выработке. Для принятого диаметра трубопровода рассчитывается аэродинамическое сопротивление всасывающего (Rmp.в, кμ) и нагнетательного (Rmp.н, кμ) участков трубопровода по формулам

nф.в

Rmp.в =12 (6,5a lmp.в ) / d 5mp+ ∑ R м.в і (6.47)

i=l

nф.в

Rmp.н =12 (6,5a lmp.н ) / d 5mp+ ∑ R м.н.і (6-48)

i=l

где а — коэффициент аэродинамического сопротивления жесткого трубопровода; принимается в зависимости от состояния и диаметра труб по табл. 5.8;

lmp.в, lmp..н — длина линейной части соответственно всасывающего и нагнетательного участков трубопровода, м;

dmp — диаметр трубопровода, м;

Rм.вi, Rм.нi — аэродинамическое сопротивление фасонных частей соответственно на всасывающем и нагнетательном участках трубопровода, кμ; определяется по табл. 5.9;

пф.в, пф.н — число фасонных частей соответственно на всасывающем и нагнетательном участках трубопровода.

Необходимая производительность газоотсасывающей установки (Qг.y, м3/мин) определяется по формуле