Страница 32: 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)

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

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

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

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