Страница 22: 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)

Примечание. В случае применения герметизирующих покрытий нормы утечек воздуха следует уменьшить в 1,5 раза, а сопротивление увеличить в 2,25 раза.

Таблица 8.4

Нормы утечек воздуха через загрузочные устройства и их аэродинамические сопротивления при hy = 50 даПа

Примечание. В нормы утечек воздуха через загрузочные устройства в околоствольном дворе включены утечки через ходок к дозатору.

Указанные в табл. 8.2-8.4 утечки воздуха соответствуют перепаду давления 50 даПа. При других перепадах давления нормы утечек пересчитываются по формуле

Qym = Qymн.√(hф /50) (8.14)

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

Qymн — норма утечек через сооружение при перепаде давления 50 даПа, м3/мин;

hф — фактический перепад давления, даПа; определяется на основании замеров или по данным расчета депрессии шахты.

Норма утечек воздуха через шлюз рассчитывается по формуле

Qут.шл = kпер Qym, (8.15)

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

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

Аэродинамическое сопротивление шлюза больше аэродинамического сопротивления перемычки с дверями при двух дверях в шлюзе в 1,7 раза, при трех дверях — в 2,3 раза и при четырех дверях — в 3,1 раза.

Если перепады давления на вентиляционных сооружениях неизвестны, то нормы утечек для сооружений в магистральных выработках шахты увеличиваются в 1,33 раза, а в околоствольных дворах — в 1,45 раза по сравнению со значениями, приведенными в табл.8.2-8.4, а аэродинамические сопротивления уменьшаются соответственно в 1,7 и 2 раза.

При расчетах воздухораспределения на ЭВМ утечки воздуха через вентиляционные сооружения определяются в процессе счета в зависимости от сопротивления сооружений и разности давлений.

8.3. Подача вентиляционных установок

Подача вентиляционной установки (Qв, м3/мин), если утечки воздуха определяются по нормам, рассчитывается по формуле

Qв = Qші +∑ Qуm.вн , (8.16)

где Qші — расход воздуха, поступающий из шахты к данному вентилятору (подаваемый в шахту данным вентилятором), м3/мин;

∑ Qуmвн — утечки воздуха через надшахтное здание и вентиляционный канал, лг/мин.

Если утечки учитываются коэффициентом внешних утечек; то

Qв = Qші kуmвн , (8.17)

Подача вентиляционной установки с учетом резерва определяется по формуле

Qв.р= 1,14Qву, (8.18)

Утечки воздуха через надшахтные здания вертикальных стволов, оборудованных подъемами, и через вентиляционные каналы приведены в табл. 8,5 и 8.6, а значения kуm вн — в табл. 8.7.

Таблица 8.5

Нормы утечек воздуха через надшахтные здания и их аэродинамические сопротивления при h = 200 даПа

Примечание. В числителе даны утечки воздуха, а в знаменателе — аэродинамическое сопротивление.

Таблица 8.6

Нормы утечек воздуха через вентиляционные каналы и их аэродинамические сопротивления при h = 200 даПа

Утечки воздуха (табл. 8.5 и 8.6) соответствуют перепаду давления 200 даПа, а для других перепадов они должны быть пересчитаны по формуле

Qym.вн = Qym.н √(h /200) (8.19)

При нагнетательном проветривании утечки следует увеличить на 13%.

Таблица 8.7

Значения коэффициента внешних утечек воздуха

Аэродинамическое сопротивление надшахтного здания (сооружения) для случаев, приведенных в табл.8.7, рассчитывается по формуле

Rн.з. = 200 / Qym.вн 2 (8.20)

где Qym.вн — утечки воздуха через надшахтное здание (сооружение), м3/с;

Qym.вн = (Qш (kym.вн –1)) / 60 (8.21)

Утечки воздуха через устья наклонных стволов при наличии надшахтных зданий принимаются равными утечкам через надшахтные здания клетевых стволов, а при отсутствии надшахтных зданий рассчитываются, как для шлюзов. Общие внешние утечки равны сумме утечек через надшахтные здания и вентиляционный канал.

При установке вентиляторов на вентиляционных стволах, не используемых для подъема, и на шурфах все внешние утечки воздуха учитываются коэффициентом внешних утечек kуmвн, значения которого приведены в табл. 8.7.

При работе вентиляторов на нагнетание значения этого коэффициента должны быть увеличены на 0,15, а при наличии резервных вентиляторов на 0,17.

Для ориентировочного определения подачи вентиляционных установок коэффициент, учитывающий утечки воздуха через надшахтные сооружения и каналы вентиляторов, следует принимать равным: для случаев установки вентиляторов на скиповом стволе 1,25; на клетевом — 1,2; на стволах и шурфах, не используемых для подъема, — 1,1; на шурфах, используемых для подъема и спуска материалов, — 1,3.

Подача вентиляционных установок при строительстве шахт после сбойки стволов рассчитывается для отдельных периодов в зависимости от изменений схемы проветривания и расхода подаваемого в шахту воздуха.

Если отношение диаметров рабочих колес вентиляторов для проветривания в начальный и последующий периоды меньше 1,3 и продолжительность начального периода меньше четырех лет, следует принимать постоянный вентилятор на весь срок строительства. При невыполнении этого условия целесообразно предусматривать периодическую замену вентиляторов или только их двигателей.

8.4. Допустимые отклонения результатов измерений расхода воздуха от расчетных значений

Для тупиковых выработок сопоставляется расчетный расход воздуха и результаты отдельных измерений.

Отклонения измеренных расходов воздуха от расчетных должны удовлетворять следующим условиям (в процентах):

-20 ≤ (100 (Qз.п.ф - Qз.п) ) / Qз.п (8.22)

-15 ≤ (100 (Q.п.ф - Q.п) ) / Q.п (8.23)

где Qз.п.ф — измеренный расход воздуха, поступающий в призабойное пространство тупиковой выработки, м3/мин;

Qз.п — расход воздуха, который необходимо подавать в призабойное пространство тупиковой выработки согласие расчету, м3/мин;

Qn.ф - измеренный расход воздуха, поступающий в тупиковую выработку, м3/мин;

Qn — расход воздуха, который необходимо подавать в тупиковую выработку согласно расчету, м3/мин.

Для очистных выработок и выемочных участков расчетный расход воздуха сопоставляется с результатами отдельных измерений и средними величинами, вычисленными по ряду измерений.

Отклонения измеренных расходов воздуха от расчетных должны удовлетворять следующим условиям (в процентах);

_

-18 / √ nиз ≤ (100 (Qф - Q.) ) / Q ≤ (18 / √ nиз + 10) (8.24)

где Q’ф — средний расход воздуха, поступающий в очистную выработку или на выемочный участок, м3/мин;

_ nиз

Qф = ∑ Qфi / nиз (8.25)

i =1

_

Qф — измеренный расход воздуха, поступающий в очистную выработку или на выемочный участок, м3/мин;

Q — расход воздуха, который необходимо подавать в очистную выработку или на выемочный участок согласно расчету, м3/мин;

nиз — число измерений.

Разница между расчетным и измеренным расходами воздуха не должна превышать ± 10%.

Отклонение результатов измерений общего расхода воздуха, поступающего в шахту, от расчетной величины в меньшую сторону не должно выходить за пределы 10%. В этом случае считается, что на момент измерений шахта обеспечена воздухом.

Пример расчета расхода воздуха, необходимого для проветривания горных выработок действующих шахт, приведен в приложении 5

9. РАСЧЕТ ДЕПРЕССИИ ШАХТ

9.1. Общешахтная депрессия

Максимальная статическая депрессия сети, на которую работает вентилятор (депрессия шахты), как правило, ограничивается величиной 300 даПа; для шахт сверхкатегорных и опасных по внезапным выбросам, а также шахт производственной мощностью 4000 т в сутки и более, допускается депрессия до 450 даПа.

На действующих шахтах при доработке запасов последних горизонтов сроком 15-20 лет и глубине более 700 м, для шахт, разрабатывающих пласты угля, не склонные к самовозгоранию, допускается максимальная статическая депрессия до 800 даПа.

За депрессию шахты (статическое давление вентиляционной установки hв) принимается максимальное значение из депрессий всех направлений hн max, проходящих через очистные выработки, то есть hb = hн max.

Депрессия направления определяется по формуле

hн = hк.в + hп.в. + hк + hк.к. (9.1)

где hк.в — депрессия канала вентиляционной установки, даПа; принимается равной 0,11 hпв или определяется в соответствии с приложением 6;

hп.в — депрессия подземных выработок направления, даПа; находится как сумма депрессий отдельных последовательно соединенных ветвей, входящих в направления, от устья воздухоподающего ствола до входа в канал вентиляционной установки;

hп.в = 1,1 (h1 + h2 + ... + hп), (9.2)

1,1 — коэффициент, учитывающий влияние местных сопротивлений;

hк — депрессия воздухонагревателей, даПа; определяется по формуле (12.23);

hк к— депрессия канала воздухонагревательной установки, даПа; определяется по формулам, приведенным в приложении 6.

Депрессия воздухонагревателей и канала воздухонагревательной установки учитывается при безвентиляторных воздухонагревательных установках.

Депрессия лавы подсчитывается по формуле

hоч =Rоч Q2оч (9.3)

где Rоч — общее аэродинамическое сопротивление лавы, кμ. Для лав с индивидуальной крепью общее аэродинамическое сопротивление определяется по формуле

Rоч = (0.0142 1оч + 0,0612 (ξвх + ξвых ) / S2 оч , (9.4)

где ξвх , ξвых — коэффициенты местного сопротивления входа и выхода лавы; определяются по табл. 9.1.

Таблица 9.1

Коэффициенты местного сопротивления входа и выхода лавы