Номер лавы (вые- мочного участка)
|
Планируемая добыча, т/сут
|
Ожидаемое метановыделение, м 3/мин |
|
|
|
в очистной выработке |
на выемочном участке |
1 |
590 |
3,0 |
4,3 |
2 |
570 |
5,9 |
9,1 |
3 |
1150 |
7,2 |
12,1 |
4 |
1100 |
2,8 |
11,0 |
5 |
620 |
5,0 |
6,7 |
П.5.3. Расчет расхода воздуха для проветривания очистных выработок и выемочных участков
Произведем расчет расхода воздуха для лавы № 2.
Расход воздуха для очистной выработки (лавы № 2) по выделению метана рассчитываем по формуле (6.3); при kH = 1,51
Qоч= ( 100*5,9*1,51 ) / (1-0) = 891 м3/мин
Расчет по числу людей выполняем по формуле (6.13); при пчел = 18
Qоч = 6 • 18 = 108 м3/мин.
Для проверки по минимально допустимой скорости воздуха предварительно по формуле (6.17) определяем Sочmах; при m = 1,5, bmах = 3,5 (в лаве применяется индивидуальная крепь)
Sоч mах = 0,9*1,5 * 3,5 = 4,7м2
Температура воздуха в очистной выработке + 24°, относительная влажность 85%, vmin = 0,5 м/с, k0,3 = 1,2. По формуле (6.16)
Qоч >= 60 • 4,7 • 0,5 • 1,2 = 169 мЗ/мин.
Для определения максимального расхода воздуха в очистной выработке по формуле (6.6) определяем Sочmin при bmin= 2,7м .
Sоч min =0,9*1,5 *2,7=3,6 м2.
По формуле (6.18)
Qоч mах k0,3 = 60 * 3,6 • 4 • 1,2 = 1037 мЗ/мин.
Так как последовательно с очистной выработкой проветривается тупиковая часть конвейерного штрека, проверяем подачу ВМП по условию (6.20); Qвc = 260 м3/мин меньше Qоч = 891 м3/мин, то есть условие (6.20) выполнено.
Рассчитываем расход воздуха для проветривания выемочного участка.
_
По номограмме (рис. 6.11) при m в пр = 1,5 м, Sоч min = 3.6 м2 и f = 4,1 находим kym в = 1,58.
I уч / Iоч = 9,1 / 5,9 = 1,54 > 1,58 / 1,2 = 1.32,
поэтому расчет ведем по формуле (6.23).
Qуч = ( 100 * 9,1 * 1,42) / (1-0) = 1292 м3/мин
Выполняем проверку по формулам (6.26) и (6.35) при nчел = 35
1292 > 60- 4 • 3,6 • 1,58 = 1365 мЗ/мин.
1292 > 6,35 = 210 м3/мин.
Окончательно принимаем Qуч = 1292 м3/мин.
Произведем расчет расхода воздуха для выемочного участка лавы № 3.
В связи с высоким метановыделением определяем максимально допустимую по газовому фактору нагрузку на очистной забой по фактическим метановыделению и добыче.
Iоч.ф = 7,90 м3/мин; Iуч.ф = 11,8 м3/мин; А = 1108 т/сут; lоч = lоч р= 190 м.
По формуле (6.18) определяем Qочmax (лава оборудована комплексом КМ 87УМП, 5 = 3,7 м2)
Qоч max k0.3 = 60 • 3,7 • 4 * 1,2 = 1066 мЗ/мин
При данной схеме проветривания выемочного участка по формулам, приведенным в табл. 7.2, находим
Qp = (1 - 0,0) 60 • 3,7 • 4 • 1,2 = 1066 мЗ/мин.
_
Ip = 7,0 м3/мин.
Максимальную добычу на очистной забой определяем по формуле (7.2)
A max = 1108 * 7 –1,67 (1066/194) 1,93 (190 / 190)-0,67= 1152 т/сут.
Так как планируемая добыча равна максимально допустимой, принимаем
Qоч = Qочmax = 1066 м3/мин.
Расход воздуха для проветривания выемочного участка oпределяем по формуле (6.24), так как
I уч / Iоч= 11,8 / 7,0 = 1,7 > kym в / k0.3 = 1,5 / 1,2 – 1,25
Qуч =(100* 11,8 • 1,37 ) / (1-0) = 1617 м3/мин
Расход воздуха на подсвежение исходящей струи определяем по формуле (6.25)
Qдon = 1617 - 1066 • 1,25 = 285 м3/мин.
Производим проверку по формуле (6.27), принимая площадь поперечного сечения выработки Sв = 10м2,
Qдon = 285 м3/ мин < 60 • 10 • 0,5 = 300 м3/мин.
Принимаем расход воздуха в выработке с подсвежающей струей Qдon = 300 м3/мин.
Окончательно принимаем Qуч = 1617 — 285 + 300 = 1632 м3/мин, Qоч = 1066 м3/мин, Qдon = 300 м3/мин. С основной струей следует подавать 1632 - 300 = 1332 м3/мин воздуха, из них 1066 м3/мин будет проходить по лаве, а остальную часть составят утечки через выработанное пространство.
По остальным выемочным участкам приведены конечные результаты расчетов (табл. П.5.2).
Таблица П.5.2
Результаты расчетов расхода воздуха для проветривания выемочных участков
Номер лавы (выемочно- го участка)
|
Расход воздуха для проветривания, м3/мин |
|
|
очистной выработки |
выемочного участка |
1
|
385
|
547
|
2
|
1034
|
1292
|
3
|
1066
|
1632
|
4
|
281
|
1090
|
5
|
608
|
851
|
П.5.4. Расчет расхода воздуха для проветривания пиковых выработок
Определяем ожидаемое метановыделение тупиковой выработки по фактическому, полученному на основании специально выполненных измерений.
Фактическое метановыделение с неподвижных обнаженыx поверхностей пласта в действующей выработке, прово-шой по тому же пласту, вычисляем по формуле (3.27)
_
Iпов ф = 0,01 • 185 (0,2 - 0,0) = 0,37 м3/мин.
Затем по фактическому метановыделению находим значение (х - xo), входящее в расчетные формулы, по формуле (3.26) при vn;ф = 2,0 м/сут и km = 8,7 (при Тпр = 90 сут)
x- xo =(43,5*0,37 ) / ( 1,5 • 2,0 • 0,87 ) = 6,17 м3/т
Определяем абсолютную метанообильность тупиковой выработки по формуле (3.1).
Метановыделение с неподвижных обнаженных поверхностей пласта рассчитываем по формуле (3.2) при vn = 3 м/сут,
Iпов = 2,3*10-3 • 1,5 • 3 • 6,17 *0,87 = 0,55 мЗ/мин.
Метановыделение из отбитого угля и движущегося забоя определяем по формуле (3.12) при S уг = 5,0м2, γ = 1,3 т/м3; lв з=1,5 м.
Iо у п = 9* 10-3 • 6,17 • 5,0*1,3 • 1,5 = 0,54 мЗ/мин.
По формуле (3.1) находим
Iп = 0,55 +0,54 = 1,09 м3/мин.
Максимальное метановыделение в призабойное пространство после взрывания по углю по формуле (3.13) будет равно
1з n max = 0,05 • 5,0 • 1,5 • 1,3 • 6,17 = 3,0 м3/мин.
Производим расчет расхода воздуха. Расход воздуха, который необходимо подавать в призабойное пространство тупиковой выработки по выделению метана, определяем по формуле (5.2) при S = 11м2,
lв.mp = 8 м; kmд = 0,8
Q зп= (11 * 8) / 0,8 [ (71 * 3,0) / (11 * 8(2-0) + 18* 3,0)]2 = 94 м3/мин.
Расход воздуха для проветривания всей тупиковой выработки по формуле (5.11) равен
Q п = (100*1,09 • 1 ) / (1-0) = 109 м3/мин
Расчет расхода воздуха для проветривания тупиковой выработки по газам, образующимся при взрывных работах, осуществляем по формуле (5.3) для следующих условий: Т = 30 мин; 1п = 150 м; наибольший объем ядовитых газов выделяется при взрывании по породе, Впор = 14 кг, Vвв= 40-14 = 560 л„ kобв = 0,8, трубопровод собран из гибких вентиляционных труб диаметром 800 мм, по табл. 5.4 при Q зп = 60-0,5-11 = 330 м3/мин, kym mp = 1605. Тогда
Q зп= 2,25 / 30 = 3√[ (560 * 112 * 1502 * 0,8) / 1,052 ]= 78 м3/мин
Расход воздуха по минимальной скорости воздуха в выработке рассчитываем по формуле (5.9)
Q зп=60*0,25*11 = 165 м3/мин.
1 Расход воздуха по минимальной скорости в призабойном
пространстве тупиковой выработки в зависимости от температуры определяем по формуле (5.10). При температуре воздуха в призабойном пространстве + 24 "С, относительной влажности
80% vmin = 0,5 м/с. Тогда Q зп = 20*0,5*11 = 110 мЗ/мин..
Окончательно принимаем Q зп = 165 м3/мин..
Подачу вентилятора определяем по формуле (5.25).
По табл. 5.4. при длине трубопровода 200 м и расходе воздуха в конце трубопровода 3,0 м3/с находим kymmp = 1,10. Тогда
Q в = 165 * 1,10 = 182 м3/мин.
Производим проверку расхода воздуха в устье тупиковой выработки по формуле (5.32). По формуле (5.33) находим
k’ут.тр= 1,10 / 1,04 = 1,06
Тогда
Qn.p = 182 / 1,06 = 172 м3/мин > 109 м3/мин.
Принимаем Qв = 182 м3/мин.
Определяем расход воздуха в месте установки ВМН по формуле (5.36).
Qвc >= 1,43 • 182 • 1 = 260 мЗ/мин.
Для остальных тупиковых выработок приведены окончательные результаты расчетов (табл. П.5.3).
Таблица П.5.3
Результаты расчетов расхода воздуха для проветривания тупиковых выработок
Выработка
|
Расход воздуха, который необходимо подавать в призабойное пространство, м3/мин |
Подача ВМП, м3/мин
|
Минимальный расход воздуха в месте установки ВМП, м3 /мин
|
Конвейерный штрек лавы № 2 |
165 |
182 |
260 |
Западный полевой откаточный штрек, гор. 1 |
284
|
380
|
544
|
Восточный полевой вентиляционный штрек, гор. 1 |
232
|
280
|
400
|
Восточный бремсберг |
212
|
330 |
472 |
Конвейерный штрек № 12 |
199 |
308 |
440 |
Из выработок, перечисленных в табл. П.5.3, последовательно проветривается только конвейерный штрек лавы № 2. Поэтому при определении суммарного расхода воздуха для обособленного проветривания тупиковых выработок учитываем четыре выработки. В соответствии со схемой вентиляции (см. рис. П.5.1) расход воздуха для проветривания западного откаточного и восточного вентиляционного полевых штреков гор. 1, а также восточного бремсберга определяется минимальным расходом воздуха, который необходимо подавать к месту установки ВМП. Поэтому суммарный расход воздуха для обособленного проветривания тупиковых выработок, проводимых за пределами выемочных участков, равен
∑ Qn.в = 544 + 400 + 472 + 440 = 1856 м3
П.5.5. Расчет расхода воздуха для погашаемых и поддерживаемых выработок
П.5.5.1. Расчет расхода воздуха для погашаемых выработок
Погашаемыми выработками являются лавы № 8 и 9. Расход воздуха для проветривания погашаемых участков определяем по фактическому метановыделению.
Для погашаемого участка лавы № 8 при Iуч =1,5 м3/мин, С0 = 0
Qyч.n =(100*1,5*1,83) / (1-0) = 275 м3/мин
Проверяем по условию (8.5) при погашении очистной выработки, а при погашении выработок участка — по формуле (8.6).
При Sв = 10м2, v min = 0,15 м/с (для штрека),
Sоч = 4,7м2, v min = 1,0 м/с (для лавы) и kym в = 1,5:
Qyч.n = 60*4,7*1,0*1,5 = 423 м3/мин > 275 м3/мин;
Qyч.n = 60*10*0,15 = 90 м3/мин < 275 м3/мин.
Окончательно для проветривания выемочного участка лавы № 8
Qyч.n = 423 мЗ/мин.
Аналогичным образом для лавы № 9 получаем
Qyч.n = 423 м3/мин.
П.5.5.2. Расчет расхода воздуха для поддерживаемых выработок
К поддерживаемым выработкам относятся конвейерный штрек № 11, конвейерный бермсберг, главный откаточный штрек и ходок для чистки зумпфа. К этой группе выработок относим также выемочные участки лав № 6, 7, 10 — это подготовленные, но не эксплуатируемые выемочные участки. Рассчитаем расход воздуха для конвейерного бремсберга. При газообильности выработки 0,04 м3/мин
Qпод.в = (100 * 0,4) / (1 - 0) = 40 м3/мин
Проверим по условию (8.7) при S — 10м2, v min =0,7 м/с
Qпод.в = 60*10*0,7 = 420 м3/мин > 40 м3/мин.
Принимаем для конвейерного бремсберга
Qпод.в = 420м3/мин.
По остальным выработкам приведены конечные результаты расчетов (табл. П.5.4).
Таблица П.5.4
Результаты расчетов расхода воздуха для поддерживаемых выработок
Выработка
|
Площадь поперечного сечения в свету, м2 |
Необходимый расход воздуха, м3/мин |
Конвейерный штрек № 11 |
10,0
|
420
|
Конвейерный бремсберг |
10,0 |
420 |
Главный откаточный штрек |
6,0
|
54
|
Ходок для чистки зумпфа |
7,0
|
63
|
Лава № 6 |
4,7 |
70 |
Лава № 7 |
4,7 |
70 |
Лава № 10 |
4,7 |
70 |
П.5.6. Расчет расхода воздуха для проветривания камер
Пример расчета выполним для электровозного гаража горд и электроподстанции гор.1. В гараже одновременно заряжаются одна аккумуляторная батарея 66ТНЖШ-300 и пять батарей 96ТЖМ-350, преобразовательная подстанция находится в зарядной камере. Температура воздуха, поступающего в камеру, составляет + 23°.
По формуле (8.9) получаем
QK = {31*10-4 (300*66*1 + 350* 96*5) } / (26-23) = 194 м3/мин
Выполняем проверку по условию (8.10)
QK >( 30*1*0,6 + 5*30*1) = 168 мЗ/мин.
Принимаем QK = 194 м3/мин.
В электроподстанции установлен трансформатор типа ТСВП 400/6, мощность которого 400 кВА. Расход воздуха определяем по формуле (8.11)
Ок = (0,8 *800) / (26-23) = 213м3/мин.
По остальным камерам приведены окончательные результаты расчетов (табл. П.5.5).
Таблица П.5.5.
Результаты расчетов расхода воздуха для проветривания камер
Камера
|
Необходимый расход воздуха, м3/мин |
Склад ВМ |
72 |
Электровозные гаражи: |
|
1, гор. I |
194 |
2, гор. 11 |
395 |
Насосная |
293 |
Электроподстанции: |
|
1, гор. I |
213 |
2, гор. I |
348 |
3, гор. П |
355 |
4, гор. П |
355 |