---

l₁+l₂…l_n — длина этих участков, м;

l_n — длина тупиковой части выработки (ствола), м; для горизонтальных и наклонных тупиковых выработок длиной 500 м и более вместо l_n подставляется критическая длина

l_nкр, равная 500 м. Для стволов l_nкр определяется по формуле

l_nкр = (12,5 V_вв k _т.с k _с1) / Ś (5.6)

k_oбв— коэффициент, учитывающий обводненность тупиковой выработки (ствола); принимается по табл. 5.1;

60 S v _min;

k _т.с — коэффициент турбулентной диффузии полной свободной струи; определяется по табл. 5.2 в зависимости от величины L_з.mp/d_mp.n;

d_mp.n— приведенный диаметр трубопровода, м; при расположении трубопровода в углу тупиковой выработки равен

2d _mp , а при расположении у стенки выработки или у стенки ствола посредине высоты или ширины выработки равен 1,5 d _mp.

При использовании в стволах двух параллельных трубопроводов d _mp.n = 1,5 (d _mp.1+ d _mp.2);

k _с1 — коэффициент, учитывающий совместное влияние обводненности и глубины ствола, а также температуры пород в стволе на процесс разбавления вредных газов; определяется по формуле

k _с1 = [0,88 k_{c 2} / ((√ H _c ) + t _n - t ₀ ) ]+ 0,04; (5.7)

1 V^c + ^-%

где Н_с — глубина ствола от поверхности до расчетного пункта, м;

k_c2 — коэффициент, учитывающий влияние обводненности ствола; зависит от притока воды и равен:

t_n — естественная температура пород на глубине Hс, °С;

принимается по данным геологоразведки, а при их отсутствии рассчитывается по Единой методике прогнозирования температурных условий в угольных шахтах;

t₀ — среднемесячная температура атмосферного воздуха для июля, °С; принимается по данным, приведенным в Единой методике прогнозирования температурных условий в угольных шахтах.

Таблица 5.1

Значения коэффициента обводненности k_oбв

Таблица 5.2

Значения коэффициента турбулентной диффузии свободной струи

Расчет расхода воздуха по числу людей производится по формуле

Q з.n =6 n _чел.з.п(5.8)

где v n min — наибольшее число людей, одновременно работающих в призабойном пространстве тупиковой выработки (ствола), чел.

Расход воздуха по минимальной скорости в выработке рассчитывается по формуле

Q з.n =60 v _nminS (5.9)

где v _nmin— минимально допустимая согласно ПБ скорость воздуха в тупиковой выработке (стволе), м/с.

Расход воздуха по минимальной скорости в призабойном пространстве тупиковой выработки в зависимости от температуры определяется по формуле

Q з.n =20 v _зminS (5.10)

где v _nmin— минимально допустимая согласно ПБ скорость воздуха в призабойном пространстве выработки в зависимости от температуры, м/с.

5.2.3. Расчет расхода воздуха для проветривания всей тупиковой выработки

Расход воздуха для проветривания всей тупиковой выработки по газовыделению Qn (м³/мин) при любых способах ее проведения определяется по формуле

Qn = (100 I_nk _н.n) / (С –С₀) (5.11)

In где /и — метановыделение (выделение углекислого газа) в

тупиковой выработке, м³/мин; метановыделение определяется согласно пункту 3.1.4, а выделение углекислого газа — разделу 4;

k н.n — коэффициент неравномерности газовыделения в

тупиковой выработке; принимается равным 1,0, а в условиях Днепровского буроугольного бассейна — 2,4 для выработок, проводимых в угольном массиве, и 3,3 для выработок, проводимых вприсечку к выработанному пространству.

При расчете Qn по углекислому газу значение С₀ принимается равным концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе на поверхности шахты.

Расход воздуха для проветривания тупиковой выработки по числу людей определяется по формуле (5.8), в которую вместо n _чел.з.п подставляется наибольшее число людей, одновременно работающих в выработке.

При проведении параллельных выработок, основная часть которых проветривается за счет общешахтной депрессии, а тупиковая — вентиляторами местного проветривания (ВМП), расчет расхода воздуха для тупиковой части выработок производится согласно пункту 5.2.1, а расход воздуха в месте

установки ВМП (Qвс, м³/мин) должен удовлетворять условиям формул (5.36) или (5.37) и (5.12)

Qвс ≥ (100 І _пар) / (0,5 – C₀) (5.12)

где І _пар — выделение метана в параллельной выработке от ее

устья до места установки ВМП, м³/мин; определяется по формуле (3.2), в которой k_m рассчитывается как разность между его значениями для всей выработки (от устья до забоя) и участка выработки от места установки ВМП до забоя.

Расход воздуха, который необходимо подавать в устье параллельных выработок, рассчитывается по формуле (5.13) и должен удовлетворять условию формулы (5.14)

Q _y.nap = Q _вc(l + 0,025 n_n) (5.13)

Q _y.nap ≥ (100 І_п.пар) / (С-С₀) (5.14)

где Q _вc — расход воздуха в месте установки ВМП, м³/мин;

п_п — число перемычек от устья параллельных выработок до места установки вентиляторов;

І _пар — метановыделение в параллельные выработки,

м³/мин; определяется согласно пункту 3.1.4.

Расчет расхода воздуха для проветривания тупиковых выработок, проводимых широким ходом, определяется аналогично расчету его для выемочных участков. При этом, определяя относительное метановыделение из сближенных пластов, значение вынимаемой мощности пласта в формуле (3.50) принимается равным

т' _в.пр= т _в.пр [ ( 0,02 l _закл – k _н.з ) (1- k _ус) + k _ус ] (5.15)

где l _закл — расстояние от забоя до закладочного массива, м; принимается согласно паспорту крепления и управления кровлей;

k _н.з — коэффициент, учитывающий неполноту закладки;

принимается для гидравлической закладки 0,05, а пневматической — 0,1;

k_ec — коэффициент усадки; определяется по фактическим

данным, при отсутствии таких данных принимается для гидравлической закладки равным 0,2, а пневматической — 0,3.

В формуле (3.48) для условий надработки пологих и наклонных пластов Мр= 30 м.

При ведении сварочных работ в стволах расход воздуха по выделению вредных веществ рассчитывается по формуле

Q _з.п=( 2,1 k _н.с М _св.п Р _эп _пос) / N _св С _п(5.16)

где k _н.с — коэффициент, учитывающий неравномерность выполнения сварочных работ; принимается равным 1,1-1,2;

М _св.п — масса сварочной пыли и газов, образующихся

при расходе 1 кг электродов в пересчете на условную окись марганца, г/кг; принимается по табл. 5.3 в зависимости от типа и марки электрода;

п _пос — число сварочных постов, действующих в выработке одновременно;

Рэ — расход электродов на сварку 1 метра шва, кг/м;

N_cв — норма времени на 10 метров сварочного шва, ч/м;

принимается N _св - 3,4 ч/м;

С _п — предельно допустимая концентрация пыли окислов

марганца, мг/м³; принимается С _п = 0,3 мг/м³.

Таблица 5.3

Вредные вещества, образующиеся при ведении сварочных работ, в пересчете на условную окись марганца

Расход воздуха для проветривания зумпфа определяется по формуле (8.8), в которую вместо VK подставляется объем

зумпфа (V₃, м³).

5.3. Выбор средств проветривания тупиковых выработок

5.3.1. При проходке и углубке стволов для вентиляционного трубопровода должны применяться жесткие трубы. На участке от проходческого полка до забоя допускается применение гибких труб.

Основным типом вентиляционных труб, применяемых при проходке стволов, являются стальные диаметром 0,5-1,2 м и длиной звена от 3 до 4,2 м.

Выбирается диаметр трубопровода с учетом глубины и площади поперечного сечения ствола, расхода воздуха и расположения проходческого оборудования.

При глубине стволов до 800 м для уплотнения стыков допускается применение промасленного картона или пенькового каната. При глубине стволов больше 300 м и при скоростных темпах проходки независимо от глубины ствола для уплотнения стыков должны применяться резиновые прокладки.

При проходке стволов-скважин бурением следует применять для проветривания бурильные трубы. Они имеют внутренний диаметр 0,15 м, а длину 6 и 12 м. Резьбовое соединение обеспечивает максимальное уплотнение трубопровода, благодаря чему утечек воздуха почти нет.

5.3.2. При проведении горизонтальных и наклонных выработок для вентиляционных трубопроводов в зависимости от способа проветривания могут применяться как жесткие, так и гибкие вентиляционные трубы.

При нагнетательном способе проветривания, как правило, применяются гибкие вентиляционные трубы, а при всасывающем — жесткие. Диаметр трубопровода выбирается в зависимости от его длины и расхода воздуха на выходе из трубопровода Q_mp, если воздух подается в призабойное пространство по одному трубопроводу, расчетный расход воздуха для проветривания призабойного пространства, равен Q_mp, = Q _з.п.

Ориентировочно диаметр гибких труб типов 1А и 1Б можно принимать согласно табл. 5.4 или табл. 5.10.

Для уменьшения коэффициента утечек воздуха и аэродинамического сопротивления гибких трубопроводов следует применять комбинированный вентиляционный трубопровод из гибких труб типов 1А и 1Б и введенного внутрь их полиэтиленового рукава и конечного участка трубопровода без полиэтиленового рукава. Комбинированный трубопровод рекомендуется применять при диаметре труб 0,6 м и более и длине трубопровода более 400 м. Длина конечного участка без полиэтиленового рукава составляет 150-200 м. Комбинированный трубопровод допускается применять только со специальным пускорегулирующим устройством.