Страница 19: ДНАОТ 1.1.30-6.09.93. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт обязательно для всех организаций и предприятий угольной промышленности при проектировании и реконструкции угольных шахт, включая строительство (32221)

Qг.y = Qmр kym.mp.в (6.49)

ще kym.mp.в — коэффициент подсосов на всасывающем участке трубопровода; определяется по формуле (5.18).

Выбираем источник тяги, обеспечивающий заданную эффективность при работе на данную сеть. Для этого определяется депрессия (hг.y, даПа), которую он должен развивать:

При kym.mp.в ≤ 2,5

hг.y = 2,78 • 10-4 Q2 г.у ((Rmp.в / kym.mp.в ) + (Rmp.н / kym.mp н )); (6.50)

При kym.mp.в>2,5

hг.y = 2,78 • 10-4 Q2 г.у ((Rmp.в (0,121 + 0,745 / kym.mp.в) ) + (Rmp.н ( 0,121 + 0,745/ kym.mp н ))); (6.51)

Источник тяги выбирается аналогично выбору ВМП (см. раздел 5). Принимается тот вентилятор (эжектор), который обеспечивает при производительности Qгy депрессию, равную

или превосходящую значение, рассчитанное по формуле (6.50) или (6.51).

Если газоотводящий трубопровод состоит из труб разного диаметра, то расчет газоотсасывающей установки выполняется в следующем порядке.

Определяется по формуле (6.47) аэродинамическое сопротивление первого участка всасывающего трубопровода, в которую подставляются соответственно lтрв1, dmp1 , a и Rм.вi., а затем аналогично по формуле (6.49) рассчитывается Rmpв2 при значениях 1тр2 dmp2, а2 и т.д.

Коэффициент подсосов воздуха на первом участке всасывающего трубопровода рассчитывается по формуле (5.18), в которую подставляются значения lтрв1, dmp1 , lзв1 и Rmp1.

По значениям Qmp и kym.mp.в определяется расход воздуха в конце первого участка всасывающего трубопровода (Qmp1, м3/мин) по формуле (6.52), а по формуле (6.50) или (6.51) в зависимости от величины kym.mp.в1 — депрессия первого участка трубопровода (h1, даПа)

Qmp1= Qmp kym.mp.в1 (6.52)

После этого подсчитывается коэффициент подсосов для второго участка всасывающего трубопровода (k'ym.mp.в2 ) без учета влияния первого участка. Расчеты выполняются по формуле (5.18) при 1трв2, dmp2, , lзв2 и Rmp2.

Затем по формуле (6.53) определяется коэффициент подсосов на втором участке всасывающего трубопровода с учетом влияния первого участка

kym mp.в2 = (0,9 + k'ym.mp.в2 ) ٠ (√( (kym mp.в2 - 1)2 + (( 60 kym.сm2 1mр2 dmp2 ) / (Qmp1 lзв2 ))2 h1) + 1), 6.53)

где kym.сm2— коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемости для участка 1mр2; определяется по формуле (5.18).

По значениям Qmp, kymmp.в1, kymmp.в2 по формуле (6.54) определяется подача газоотсасывающей установки Qгу, м3/мин), депрессия второго участка трубопровода (h2, даПа) при kym mp.в2 ≤ 2,5 по Формуле (6.55), а при kym mp.в2 >2,5 — по формуле (6.56)

Qгу = Qmp kym mp.в1 kym mp.в2 (6 .54)

h2= (2.78* 10-4 Qгу2 Rmp в2 ) / kym mp.в2 (6 .55)

h2 = (2.78* 10-4 Qгу2 Rmp в2 ) (0,121 + 0,745 / kym mp.в2 ) (6 .56)

Депрессия газоотсасывающего вентилятора при разных диаметрах трубопровода определяется по формуле

hгy = h1 + h2 + hн (6-57)

где h1 — депрессия всасывающего участка трубопровода длиной 1mрв1 даПа;

h2 — депрессия всасывающего участка трубопровода длиной 1mрв2 даПа;

hн — депрессия нагнетательного участка трубопровода, даПа.

Значение hн определяется по формуле (6.50) или (6.52) в зависимости от значения kym mp н при Rmp в = 0.

Выбор источника тяги аналогичен выбору ВМП.

Расчет режима работы газоотсасывающей установки при изолированном отводе метана по неподдерживаемой выработке (см. рис. 6.4) производится следующим образом.

С учетом заданной эффективности определяется расход МВС, который необходимо отвести по неподдерживаемой выработке за пределы выемочного участка.

Для ликвидации опасных скоплений метана на сопряжении лавы с вентиляционной выработкой коэффициент эффективности отвода метана должен быть не менее 0,5. Для обеспечения такой эффективности расход МВС должен составлять 0,3 Qym т, где Qym — утечки воздуха через выработанное пространство, м3/мин.

Величина Qym определяется по формуле

Qym = Qyч ( 1 – 1 / kym в ) (6.58)

Значения Qyч и kym в рассчитываются в соответствии с подразделом 6.2.

Аэродинамическое сопротивление сети, по которой будет отводиться МВС, складывается из сопротивлений неподдерживаемой выработки (Rнв, кμ) и всасывающего (Rmpв, кμ) и нагнетательного (Rmp H) участков трубопровода.

Аэродинамическое сопротивление Rmp в и R трн определяется соответственно по формулам (6.47) и (6.48), а неподдерживаемой выработки — по формуле

R н.в =k н.в. 10-5 Т3сл.в1н.в (6.59)

где k н.в — коэффициент, зависящий от способа поддержания выработки, по которой отводится МВС; принимается равным 40 при отводе МВС по выработке с извлеченной крепью и 8,4 — при отводе МВС по выработке с предварительным усилением крепи стойками или кострами;

Тслв — время отработки лавы, мес;

Iнв — максимальная длина неподдерживаемой части выработки, используемой для отвода МВЧ, м.

В случае использования для отвода метана просека (рис. 6.3), закрепленного деревянными кострами, R н.в = 0,3 Iн в.

Потери давления при движении МВС по неподдерживаемой выработке (hнв, даПа) определяется по формуле

hнв = 2,78*10-4 R н.в Qсм2 (6.60)

где Qсм — расход МВС, отсасываемой по неподдерживаемой выработке, м3/мин; принимается равным 0,3Qуч (1 — 1 / kуm в)

Расход МВС (Qmp, м3/мин) на всасе трубопровода определяется по формуле

_

Qmp, = (50 Iв.п. kн ) / (Cm – Co) (6.61)

_

где Iв.п — среднее фактическое (ожидаемое) метановыделение из выработанного пространства выемочного участка, мЗ/мин; определяется для действующих выемочных участков по результатам газовой съемки в соответствии с Руководством по производству депрессионных и газовых съемок в угольных шахтах или по разности расходов метана в вентиляционной выработке (20-30 м от лавы) и в лаве (10-15 м от вентиляционной выработки). Ожидаемое метановыделение определяется по фактическому в соответствии с подразделом 3.2;

kн — коэффициент неравномерности метановыделения; принимается по табл. 6.3;

Сm — допустимая концентрация метана на всасе трубопровода, %; принимается равной 3,5%.

Расход МВС, определенный по формуле (6.61), должен удовлетворять условию

Qmp ≥ kуm пер Qcм = 0,3 kym.nep Qym (6.62)

где kymnep — коэффициент утечек воздуха через перемычку; принимается равным 1,3.

Если условие формулы (6.62) не выполняется, то Qmp принимается равным 0,39 Qym. При Qmp > 0,39 Qym необходимо увеличить утечки воздуха через перемычку.

Депрессия газоотсасывающей установки (вентилятора, эжектора) с учетом подсосов через перемычку hгy определяется по формуле

hгy = 2,52 * 10-5 ((Rmp в / kym mp в + Rmp н / kym mp н ) ( kym пер Qym)2 +h н.в (6.63)

Выбор источника тяги осуществляется аналогично выбору ВМП (см. раздел 5). Принимают тот вентилятор (эжектор), депрессия которого превосходит значение, рассчитанное по формуле (6.63), или равна расчетной величине. Если требуемые значения расхода и депрессии не могут быть обеспечены, то принимают трубопровод большего диаметра и расчет повторяют.

Определение расхода воздуха в выработке, в которую выпускается отсасываемый метан.

Если по выработке проходит только газ с выемочного участка, из которого отводится метан, то расход воздуха в месте сооружения cмесительной камеры должен быть не менее

_

Qв.cк > (100 Iуч kн ) / (C - С0) (6-64)

где Iуч — средняя фактическая (ожидаемая метанообильность выемочного участка, м3/мин; определяется в соответствии с указаниями пунктов 3.3.1 и 3.3.2;

С — допустимая ПБ концентрация метана в выработке, в которой установлена смесительная камера, %;

С0 — концентрация метана в вентиляционной струе, поступающей на выемочный участок, %; определяется по результатам измерений.

Если отсасываемая МВС отводится в выработку, по которой не проходит исходящая струя выемочного участка, из которого осуществляется отвод, то расход воздуха в месте сооружения, смесительной камеры должен быть не менее

_

Qc k > (100 ( Iвыр + k'д.в.п (1- kд.в.о) Iв.п kн )) / (C – Co) (6. 65)

где k'д.в.п — коэффициент эффективности изолированного отвода метана;

Iвыр — расход метана в выработке перед смесительной камерой, м3/мин.

6.3.3. Меры безопасности при эксплуатации газоотсасывающих установок

Газоотсасывающая установка должна работать непрерывно. Выключение ее допускается только на время профилактических осмотров и ремонтов.

Профилактические осмотры и ремонты газоотсасывающей установки должны производиться по графикам не реже двух раз в месяц в выходные дни или нерабочие смены под руководством механика участка. График плановых осмотров и ремонтов утверждается главным инженером шахты.

Электроснабжение газоотсасывающей установки должно быть независимым от электроснабжения обслуживаемого участка.

При любой остановке газоотсасывающего вентилятора электроэнергия на обслуживаемом установкой участке (с потребителей лавы и вентиляционного штрека) должна быть автоматически отключена. Газоотводящий трубопровод должен быть перекрыт заслонкой, и открыто окно в трубопроводе для его проветривания.-

Камера газоотсасывающего вентилятора должна проветриваться свежей струей воздуха, концентрация метана в камере должна контролироваться стационарным автоматическим при-

бором, снимающим напряжение с электрооборудования в камере при концентрации метана 1%.

Газоотсасывающая установка должна обслуживаться дежурным машинистом, прошедшим инструктаж и отвечающим за работу установки в Данной смене.

В камере газоотсасывающего вентилятора и в вентиляционной выработке вблизи лавы должны быть установлены телефоны. В камере должна находиться Книга учета работы газоотсасывающей установки, контроль за ведением которой возлагается на механика участка.

Машинист газоотсасывающей установки обязан:

• осуществлять ежесменный контроль вентилятора (без его остановки), трубопровода и смесительной камеры и обо всех замеченных недостатках (нарушениях целостности трубопровода, всасывающего патрубка или смесительной камеры, заземления и т.д.) сообщать начальнику выемочного участка;

• измерять не реже одного раза в час содержание метана в трубопроводе у вентилятора и не реже трех раз в смену в трубопроводе у лавы. Измерения содержания метана осуществляются переносными приборами эпизодического действия;

• обеспечивать подачу воздуха из штрека в трубопровод при помощи регулирующего окна вблизи лавы так, чтобы концентрация метана в трубопроводе у вентилятора не превышала 3%, а в трубопроводе у лавы — 3,5%;

• выключать газоотсасывающий вентилятор при остановке главного вентилятора или при пожаре на участках; перекрыть трубопровод у лавы при неработающем вентиляторе и открывать регулирующее окно для его проветривания. Повторное включение вентилятора допускается только после снижения концентрации метана в камере ниже 1% и в трубопроводе у вентилятора до 3%.

Работа газоотсасывающих вентиляторов без машиниста допускается при условии оснащения их автоматическими средствами управления и контроля температуры подшипников и концентрации метана в трубопроводе, обеспечивающими отключение газоотсасывающего вентилятора при превышении норм контролируемых параметров. Остальные функции машиниста, осуществляемые не чаще одного раза в смену, по распоряжению главного инженера должны быть переданы другим лицам.

В случаях применения в качестве источника тяги эжектора допускается работа газоотсасывающих установок без машиниста; контроль за состоянием и работой установки осуществляется лицами надзора (горным мастером участка, горным мастером участка ВТБ либо дежурным электрослесарем).

Сменные инженерно-технические работники участка обязаны не реже одного раза в смену, а вентиляционный надзор — не реже одного раза в сутки осуществлять контроль концентрации метана на выходе из смесительной камеры, в трубопроводе у вентилятора и у лавы.

Если концентрация метана на выходе из смесительной камеры достигает 2% и более, а в трубопроводе у лавы превышает 3,5 и у вентилятора — 3,0%, то должны быть приняты меры для увеличения расхода воздуха в камере и в трубопроводе.

В выработке, где устроена смесительная камера, в 15-20 м от нее по ходу вентиляционной струи должен осуществляться контроль содержания метана стационарными автоматическими приборами. Датчик метана устанавливается у стенки на стороне расположения смесительной камеры и должен обеспечивать телеизмерение с регистрацией на самопишущем приборе.

7. МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМАЯ

НАГРУЗКА НА ОЧИСТНОЙ ЗАБОЙ

ПО ГАЗОВОМУ ФАКТОРУ

7.1. Для очистных выработок типа лав по природной метаноносности угольных пластов

Исходными данными для расчета максимально допустимой нагрузки на очистной забой являются: средняя ожидаемая

метанообильность очистной выработки (Iоч, м3/мин), выемочного участка (Iуч, м3/мин) и расчетная нагрузка на очистной забой (А, т/сут), при которой определены 1оч и Iyч максимальный расход воздуха, который можно подать в очистную выработку (Qочmах, м3/мин) и на выемочный участок (Qучmах, м3/мин). Значения 1ОЧ, 1уч и А определяются в соответствии с указаниями, приведенными в подразделе 3.3, а Qочmах и Qучmах соответствии с указаниями, приведенными в подразделе 6.2.

Максимально допустимая нагрузка на очистной забой по газовому фактору (Аmах, т/сут) рассчитывается по формуле

Аmах = Ар I p -1,67 ( Qp (C-Co) / 194 )1,93 (7.1)

где Ip — средняя абсолютная метанообильность очистной выработки (Iоч) или выемочного участка (Iуч), м3/мин; принимается в зависимости от схемы проветривания выемочного участка по табл. 7.1;

Qp — максимальный расход воздуха в очистной выработке

(Qоч) или на выемочном участке (Qyч), который может быть использован для разбавления метана до допустимых ПБ норм, м3/мин; принимается по табл.7 Л.

Таблица 7.1.

Значения Qp и Ip