По этим данным производится сравнение расчетных и фактических внешних и внутренних утечек воздуха, определяются соответствие основных шахтных показателей проекту и отступления от него, протяженность выработок с неудовлетворительным сечением, коэффициент использования воздуха и др.
Анализируются параметры и определяется соответствие источников тяги характеристикам сети, наличие резерва вентиляционных установок по подаче. Рассматривается газовый баланс выемочных участков, а также характеристика пластов и спутников и определяется соответствие схем проветривания выемочных участков и их параметров горногеологическим условиям. Оцениваются эффективность дегазации, способов борьбы с высокими температурами, параметры воздухонагревательных установок.
Для шахт 1 и 2 групп разрабатываются текущие мероприятия по обеспечению проветривания на год (герметизация вентиляционных сооружений, перекрепление выработок и др.) и рассматривается обеспечение их проветривания в перспективе.
Для шахт третьей группы должны разрабатываться графики работы очистных и подготовительных забоев с учетом возможности по вентиляции и мероприятия по улучшению проветривания и переводу их в другую группу.
Мероприятия по обеспечению проветривания, разрабатываемые шахтой на год, включают: обособленное проветривание отдельных объектов в соответствии с требованиями ПБ; сокращение внешних и внутренних утечек воздуха; уменьшение аэродинамического сопротивления вентиляционной сети; изменение режимов работы вентиляторов; повышение устойчивости проветривания; выбор схем проветривания и их параметров, более эффективных способов управления газовыделением, ликвидации местных и слоевых скоплений метана, дегазации и кондиционирования рудничного воздуха или повышение их эффективности; повышение эффективности работы воздухонагревательных установок. Если этих мероприятий недостаточно для обеспечения проветривания выработок в соответствии о требованиями ПБ с учетом перспективы развития горных работ, шахты производят предварительную оценку и отбор мероприятий по реконструкции вентиляции: проведение стволов, скважин или других капитальных выработок для целей вентиляции, замену существующих или строительство новых главных вентиляционных, воздухоохладительных и воздухонагревательных установок.
Производственное объединение по предложению пахт намечает технические решения по совершенствованию (обеспечению) проветривания и совместно с проектными организациями разрабатывает варианты реконструкции вентиляции как составную часть вариантов развития предприятий.
При проектировании вентиляции новых, реконструкции и совершенствовании вентиляционных систем действующих шахт применяются ЭВМ. Расчеты на ЭВМ проводятся в вычислительных центрах проектных институтов и производственных объединений по специальным стандартным программам, входящим в систему расчета и проектирования вентиляционных систем угольной шахты на персональных ЭВМ, ЕС ЭВМ.
Исходная информация подготавливается по формам в соответствии с технической документацией к программе.
Расчеты в вычислительных центрах производятся по заданиям с названием обязательной программы и необходимой для расчетов исходной информацией.
Программы расчета, их назначение и рекомендуемая область применения, организация-разработчик приведены в табл. 14.1.
Тексты программ и техническая документация могут быть приобретены по заявке из фонда организаций-разработчиков.
Таблица 14.1
Программы расчета вентиляции для шахт Госуглепрома Украины
|
Наименование системы, программы
|
Наименование задачи
|
Результаты решения задачи
|
Организация разработчик, осущ. передачу и внедрение программ
|
|
L Система расчета и проектирования вентиляционных систем угольной шахты на персональных ЭВМ «Протон-1» |
Полный набор задач по расчету вентиляционных систем проектируемых и действующих шахт в нормальных режимах |
Производится необходимый расчет и выдаются результаты решения в табличном и графическом виде для просмотра, выполняется документирование результатов для пояснительной части проекта вентиляции |
Разработчики: институт геотехнической механики (ИГТМ) АН Украины, адрес: 320600, ГСП, Днепропетровск, ул. Симферопольская, 2а; научно-производственная фирма «Горняк», адрес тот же, тел. 46-43-25 |
|
1 1. Анализ ошибок в задании исходной информации о топологии
|
Контроль исходной информации
|
Классифицируются ошибки подготовки данных о топологической сети и определяются вероятные ошибки типа «в узел входит более пяти ветвей»
|
Организация, осуществляющая передачу и внедрение системы: научно-производственная фирма «Горняк»
|
|
1.2. Структурно-параметрический анализ сети
|
Контроль правильности задания структуры сети и последовательно проветриваемых объектов
|
Определяются ошибки в задании организации обособленно и последовательно проветриваемых объектов, находятся утечки воздуха и поддерживаемые выработки, проветриваемые обособленно |
|
|
1.3. Идентификация математической модели вентиляционной сети действующей шахты
|
Определение для действующей шахты математической модели вентиляционной сети, используемой в дальнейших расчетах
|
По материалам ранее выполненных депрессионных съемок и замерам воздуха на обособленно проветриваемых объектах рассчитываются аэродинамические сопротивления всех ветвей вентиляционной сети, соответствующих моменту расчета |
|
|
1.4. Естественное воздухо-распределение в вентиляционной сети
|
Расчет распределения расходов воздуха и депрессий для каждой ветви вентиляционной сети
|
По заданным аэродинамическим характеристикам главных вентиляционных установок или по расходам воздуха по вскрывающим выработкам рассчитывается распределение потоков и депрессий по всем ветвям сети |
|
|
L5. Базовое регулирование воздухо-распределением для действующих шахт
|
Расчет для вентиляционной сети действующей шахты на текущий момент или на прогнозируемый период, регулирование воздухораспре-делением для обеспечения требуемого режима проветривания объектов проветривания
|
Определяются аэродинамические сопротивления вентиляционных сооружений и дополнительные потери депрессии на них, обеспечивающие наилучший в смысле обеспеченности режим проветривания шахты для существующих главных вентиляторных установок. Места установки вентиляционных сооружений считаются заданными. Контролируются ограничения на минимально и максимально допустимые скорости движения воздуха по выработкам |
|
|
1.6. Базовое регулирование воздухо-распределением для проектируемой шахты
|
Расчет оптимальных аэродинамических параметров вентиляционной системы проектируемой шахты
|
Определяются оптимальные по расходу воздуха мощность, подача и давление главных вентиляторных установок, обеспечивающие потребители необходимым расходом воздуха. Места установки вентиляционных сооружений считаются заданными. Контролируются ограничения на минимально допустимые скорости воздуха по выработкам |
|
|
1.7. Определение максимально допустимой по вентиляции общешахтной добычи
|
Расчет технических возможностей шахты по вентиляции
|
Рассчитываются требуемые режимы главных вентиляторных установок и аэродинамические параметры вентиляционных сооружений, обеспечивающие максимально допустимую общешахтную добычу по условиям вентиляции для прогнозируемого периода развития фронта горных работ |
|
|
1.8. Определение мест установки и аэродинамических сопротивлений вентиляционных сооружений
|
|
Для рассчитанного базового воздухораспределения в вентиляционной ости действующей или проектируемой шахты определяются, с учетом ограничений на максимальные величины аэродинамических сопротивлений, места установки и тип вентиляционных сооружений |
|
|
1.9. Определение устойчивости движения воздуха в диагональных соединениях вентиляционной сети
|
Расчет устойчивости системы проветривания
|
Для каждого обособленно проветриваемого объекта рассчитываются в cоответствии с настоящим руководством показатели устойчивости
|
|
|
1.10. Структурно-параметрический анализ результатов решения
|
Расчет вспомогательных параметров для анализа полученного решения
|
Производится расчет параметров для определенных структур типа «сеть вентилятора», "критический маршрут» и т.д. Расчет производится для обнаружения ранее не найденных ошибок в исходной информации, а также для разработки обоснованных мероприятий по совершенствованию действующих шахт и принятия решений при проектировании вентиляции
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
Аэродинамические
характеристики вентиляторов
Рис. П. 1.1. Аэродинамические характеристики вентилятора: 1 — ВКМ-200А при давлении сжатого воздуха 0,35 МПа; 2 — МПА-5 при давлении сжатого воздуха 0,5 МПа; 3 — эжектора ЭД-100 при давлении сжатого воздуха 0,3 МПа и расходе 6,0 м3/мин
Рис. П. 1.2. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМП-4 при давлении сжатого воздуха 0,5 МПа
Рис. П. 1.3. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМП-6 при давлении сжатого воздуха: 1-0,5 МПа; 2-0,4 МПа и 3-0,3 МПа
Рис. П. 1.4. Аэродинамические характеристики источников тяги: 1-1 — эжектор ЭДД-5 м (диаметр сопла 38 мм, давление сжатого воздуха 0,3 МПа и 0,4 МПа); 2 — вентилятор ВМЦ-6; 3 — вентилятор ВЦО-0,6; 4' и 4 — вентилятор ВГЭ-8 при 9 = 16° и в = 21о; 5 — вентилятор ВМЦГ-7М при в = 30°
Рис. П. 1.5. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМ-4
Рис. П. 1.6. Аэродинамическая характеристика вентилятора СВМ-6
Рис. П. 1.7. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМ-5
Рис. П. 1.8. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМ-6
Рис. П. 1.9. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМЭ-12
Рис. П. 1.10. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМЦ-6
Рис. П.1.11. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМЦ-8
Рис. П. 1.12. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦ-9
Рис. П. 1.13. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМЦГ-7М
Рис. П. 1.14. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦ-11М при n = 980 об/мин
Рис. П. 1.15. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦ-11 при n = 1460 об/мин
Рис. П. 1.16. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВШЦ-16 при п = 980 об/мин
Рис. П. 1.17. Аэродинамическая характеристика центробежного вентилятора ВЦП-16
Рис. П.1.18. Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦ-25М
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
Классификация схем
проветривания вентиляционных и выемочных участков
Вентиляционный участок является основным звеном, определяющим важнейшие параметры и показатели (величину утечек воздуха, степень устойчивости и т.д.), характеризующие схему проветривания шахты в целом.
Шахтное поле в зависимости от способа подготовки и системы разработки разбивается на отдельные выемочные поля (например, панели) различных размеров. На крупной шахте, как правило, одновременно отрабатывается несколько выемочных полей, связанных между собой главными выработками. Схема вентиляционных соединений такой шахты состоит из нескольких областей (по числу выемочных полей), соединенных между собой общешахтными связями (струями). Эти области называются вентиляционными участками.
Каждый вентиляционный участок может включать один или несколько выемочных участков (очистных забоев с примыкающими к ним откаточными и вентиляционными штреками). Например, схема вентиляционных соединений шахты, на которой одновременно отрабатываются четыре панели (выемочных поля) — две бремсберговые и две уклонные (рис.П.2.1), состоит из четырех вентиляционных участков. Каждый из них (например, 7-15-17-19-12-14) включает в себя вентиляционные струи, омывающие очистные и подготовительные забои, а также утечки воздуха.
Схемы проветривания вентиляционных участков (панелей, выемочных полей) в зависимости от схемы подготовки шахтного поля, системы разработки, направления движения свежей и исходящей струй воздуха по выработкам вентиляционного и выемочного участка разделяются на следующие основные группы:
