Расчет проветривания тупиковой выработки

 

Рассчитать количество воздуха и выбрать необходимое оборудование для проветривания откаточного штрека, проводимого буро-взрывным способом впереди очистного забоя (сплошная система разработки). Составить схему проветривания выработки в соответствии с требованиями ПБ

Исходные данные для расчетов:

1.Длина тупиковой части выработки, Lп = 400 м;

2.Поперечное сечение выработки в свету, S=16.4 м2;

3.Мощность пласта, m=0.90 м;

4.Газоносность угля Xг=15.0 м3/т.с.б.м.;

5.Выход летучих веществ, Vг=40.0 %

6.Ширина выработки по угольному забою,bу=6.2 м.

7.Глубина заходки lв.з=1.8 м.;

8.Расход ВВ: по углю Bу=15 кг

по породе Bп=25кг

9.Температура воздуха в призабойном пространстве выработки t C=22;

10.Относительная влажность воздуха в забое 92 %;

11.Скорость проведения выработки Vп=2.7 м/сут;

12.Марка угля-Д;

13.Зольность угля Аз=14 %;

14.Влажноть угля Wр=2 %;

15.Обемный вес угля γ=1.35 т/м3

Решение задачи производим по методике [5],согласно которой количество воздуха которое необходимо подавать в забой выработки определяется по следующим факторам:

-по метановыделению;

-по газам, образующимся при взрывных работах;

-по средней минимально допустимой скорости движения воздуха в соответствии с требованиями ПБ;

-по наибольшему числу людей;

-по минимально допустимой скорости движения воздуха в призабойном пространстве с учетом температуры и относительной влажности.

Количество воздуха которое необходимо подавать в забой выработки по метановыделению при взрывном способе выемки угля в выработке проводимой по пласту угля , определяется по формуле (9.17)

 

Qз.п= м3/мин

 

где lз.тр- расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя выработки, м; принимаем согласно требованиям ПБ для газовых шахт 8 м;

Kт.д.- коэффициент турбулентной диффузии; принимаем равным 0.8, так как S>10 м2.

Сmax-допустимая максимальная концентрация метана в призабойном пространстве после взрывания по углю; принимаем согласно [5] равной 2%.

С0-концентрация метана в струе воздуха поступающей в выработку, %; Принимается в соответствии с [5] равной 0.05%:

Iз.п.max.-максимальное метановыделение в призабойном пространстве после взрывания по углю, м3/мин.; определяется по формуле (9.18)

Iз.п.max=0.05*Sуг*lв.з*g (x-x0), м3/мин

где Sуг-площадь сечения выработки по углю в проходке, м2

Sуг=bуг*m = 3.6*1.0=3.6, м2

g- обьемный вес угля, т/м3

x-природная метаноносность пласта, м3/т. Определяется по формуле (9.6)

x=xг*KW.A, м3/

где KW.A-поправочный коэффициент, учитывающий влажность угля Wр и зольность Aз

KW.A=0.01(100-Wр-Aз),

Aз=14 %, Wр=2%, тогда KW.A=0.84, а

x=15*0.84=12.6 м3

x0-остаточная метаноносность угля, м3/т; определяется по формуле (9.7)

x0=xо.г* KW.A, м3

xо.г-остаточная метаноносность угля ,м3/т.с.б.м; определяется по табл.3.1 [5] в зависимости от выхода летучих веществ Vг. В нашем примере Vг=4.0 %, тогда xо.г=2.0 м3/т.с.б.м., а

x0=0.84*2.0=1.68 м3

Определяем метановыделение в призабойном пространстве выработки

Iз.п.max=0.05*5.58*1.8*1.35(12..6-1.68)=7.4 м3/мин.

Определяем количество воздуха, которое необходимо подавать в забой по выделению метана

Qз.п.= =300 м3/мин

Определяем расход воздуха по средней минимально допустимой скорости движения воздуха по формуле (9.23)

Qз.п=60*Vп.min*S, м3/мин

где Vп.min-минимально допустимая ПБ скорость движения воздуха в выработке, м/с; для шахт опасных по метану Vп.min= 0.25 м/с

Qз.п=60*0.25*16.4=246 м3/мин

Расход воздуха по минимальной скорости в призабойном пространстве с учетом температуры и относительной влажности воздуха определяется по формуле (9.24)

Qз.п=20*Vз.min*S, м3/мин

где Vз.min-минимально допустимая ПБ скорость воздуха в призабойном пространстве м/с; принимается по табл.8.3 ПБ. В нашем примере температура равна 22 С, а относительная влажность 92%, тогдаVз.min=0.25 м/с

Qз.п=20*0.25*16.4=82 м3/мин

Расход воздуха, который необходимо подавать в забой по наибольшему числу людей определяется по формуле (9.25)

Qз.п=6 n м3/мин

Qз.п=6*8=48 м3/мин

Количество воздуха, которое необходимо подавать в забой по ядовитым газам, образующимся при взрывных работах, определяется по формуле (9.26)

Qз.п= м3/мин

где Т-время проветривания выработки, мин;

Для шахт опасных по внезапным выбросам угля и газа Т £30 мин, для прочих шахт не нормируется; принимаем Т=30 мин.;

Vвв- объем вредных газов, образующихся после взрывания определяем по формуле (9.27)

Vвв=100*Вуг+40*Впор, л

Вуг, Впор -масса одновременно взрываемых ВВ по углю и по породе, соответственно, кг; Если взрывание по углю и по породе производится раздельно то при расчете Qз.п принимается большее из произведений входящих в формулу (9.27). Предусматриваем одновременное взрывание по углю и по породе тогда значение Vвв будет равно

Vвв=100*15+40*25=2500 л;

где -длина тупиковой части выработки, м; для горизонтальных и наклонных тупиковых выработок длиной 500 м. и более вместо подставляется критическая длина равная 500 м, а в том случае меньше 500м, подставляется .В нашем примере = 400 м

Коб-коэффициент, учитывающий обводненность выработки; принимается по табл.5.1 Коб=0.8

Кут. тр.-коэффициент ,учитывающий утечки воздуха в вентиляционном трубопроводе; определяется согласно пункту 5.3.3 (табл.5.4).При длине меньше критической длины, значение Кут.тр. принимается для длины , и при ³ lп.кр для критической длины lп.кр. Принимаем гибкие матерчатые трубы типа 1А диаметром 0.8 м, тогда Кут.тр.=1.2.

Qз.п= =293 м3/мин

Для выбора ВМП принимаем наибольшее из полученных Qз.п=300 м3/мин

Определяем необходимую производительность вентилятора, по формуле (9.33)

Qв=Qз.пут.тр., м3/мин

Qв=300*1.2=360 м3/мин Qв=6.0 м3

Определяем необходимое давление вентилятора, по формуле (9.34)

hв= ,кг/м2 (даПа)

где Rтр.г.- аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода, кm; определяется по формуле (9.35)

Rтр.г.=rтр*(lтр+20 dтрn1+10dтрn2)

rтр- удельное аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода без утечек воздуха кm/м; Для труб диаметром 0.8 м rтр=0.0161 кm/м;(/5/,стр.87);

dтр- диаметр гибкого трубопровода, м;

n1, n2-число поворотов трубопровода под углом 900 и 450 соответственно.

Rтр.г.=0.0161(400+20*0.8*0+10*0.8*0)=6.44 кm

hв=6.02*6.44 =188 кг/м2

Выбор вентилятора производим путем нанесения расчетного режима его работы Qв, hв на аэродинамические характеристики вентиляторов. На основании анализа аэродинамических характеристик вентиляторов принимаем к установке вентилятор ВМ-6М. Точка с координатами Qв=6.0 м3/с и hВ=188 кг/м2 ложится на характеристику вентилятора в зону между углами установки лопаток направляющего аппарата 00 и -200. Для определения фактической производительности, депресси вентилятора и количества воздуха которое будет поступать в забой на его аэродинамической характеристике, строим характеристику трубопровода по уравнению (9.34). Для этого задаемся произвольными значениями Q =2, 4, 6, 9 м3/с и определяем соответствующие им значения Кут.тр. и hВ Расчетные данные для построения характеристики трубопровода представлены в табл.9.1

 

Таблица 9.1

Q, м3
Кут.тр. 1.15 1.18 1.22 1.25
Qв 2.3 4.72 7.32 10.0
hВ 29.0

 

Точка «А» на графике (Рис.9.9)характеризует расчетный режим расчетный режим, а точка «Б» фактический режим работы вентилятора. Фактический режим работы вентилятора характеризуется параметрами QВ.Ф=6.2м3/с, hВ.Ф=200кг/м2.

 

 
 

Рис.9.9 - Аэродинамическая характеристика вентилятора ВМ-6М и режим его работы на сеть

 

 

Определяем количество воздуха, которое будет поступать в забой по формуле (9.37)

QЗ.П.Ф=1.69 -0.69QВ.Ф, м3

QЗ.П.Ф=1.69 -0.69*6.2=5.1, м3

Количество воздуха, которое необходимо подавать к вентилятору, определяем по формуле (9.38)

Qвс≥1.43 Qв*kр

где kр – коэффициент, принимаемый равным 1.0 для ВМП с нерегулируемой подачей и 1.1 – с регулируемой.

Схема проветривания выработки представлена на (рис.9.10).

 
 








Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 1118;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.017 сек.