Расчет проветривания подземной горной выработки (25205)

Посмотреть архив целиком

РАЗРАБОТКА ПАСПОРТА ПРОВЕТРИВАНИЯ


Исходные данные

  1. Протяженность выработки – 900м

  2. Площадь поперечного сечения вчерне – 7,5м2


  1. Выбор схемы проветривания


Основной задачей проветривания тупиковых выработок является поддерживание установленных Правилами безопасности параметров рудничной атмосферы. Исходя из горнотехнических и горно-геологических условий данной штольни, наиболее приемлемым будет является комбинированный способ проветривания (выработка не опасна по газу и пыли). Комбинированный способ проветривания рекомендуется Правилами безопасности как основной. Его используют в выработках протяжённостью более 300 м. Комбинированный способ проветривания тупиковых выработок представляет собой сочетание нагнетательного и всасывающего способов. Он позволяет до максимума сократить время удаления газов и особенно целесообразен для проветривания протяжённых выработок большой площадью сечения, а также при скоростных проходках.

Основным недостатком этого способа в обычных условиях является наличие двух вентиляторных установок. Необходимость регулирования режимов их работы и увеличение эксплуатационных затрат.

Учитывая то, что заданная горная выработка имеет большую протяжённость (900м), площадь поперечного сечения – 7,5 м2, и неопасна по газу и пыли, принимаем комбинированный способ проветривания. При его использовании по всей длине трубопровода прокладывается только всасывающий трубопровод, а в призабойной части выработки – трубопровод, по которому в рабочую зону подается воздух из незагрязненной части выработки.

Нагнетательный вентилятор устанавливается в штреке и должен располагаться от забоя выработки на расстоянии не менее длины зоны отброса газов Lз.о..

Найдём длину зоны отброса газов по формуле:



Где - количество одновременно взрываемого ВВ, кг (40 кг);

- площадь поперечного сечения выработки в свету, м2 (7,5 м2);

- подвигание забоя за один цикл, м (1,2 м);

- плотность горной породы, кг/м3 (2700 кг/м3).


Тогда LЗ.О. = 90м


По Правилам безопасности отставание трубопровода от забоя допускается в горизонтальной выработке не более чем на 10 м. Исходя из этого, длина нагнетательного трубопровода будет равна. LН.Т. = 90 – 10 = 80м

Всасывающий вентилятор монтируется в устье проектируемой штольни. Принимаем длину всасывающего трубопровода 900 м, так как всасывающий трубопровод устанавливается на расстоянии не менее 18÷20 м от забоя, а всасывающий вентилятор должен располагаться не ближе чем в 10 м от устья выработки во избежание подсасывания загрязнённого воздуха.


  1. Расчёт подачи свежего воздуха для разжижения вредных газов от взрывных работ при комбинированном способе проветривания


Количество воздуха необходимого для проветривания (подаваемое в забой), исходя из разбавления газов после взрывных работ по сухим породам, по формуле В.И. Воронина для нагнетательного вентилятора:

QЗ = 2,3 * (А*S2*L2 З.О. * bФ)1/3/t = 2,3*(40*7,52 * 902 *40)1/3/1800 = 1,15 м3


- длина зоны отброса газов при взрыве, равная 90 м;

- фактическая величина газовости ВВ, т.е. объём условной окиси углерода, выделяемой при взрыве 1 кг ВВ, л/кг (40 л/кг);

- продолжительность проветривания, мин (в соответствии с ПБ , ).

А- масса ВВ, взрываемого в одном цикле проходки;

- площадь поперечного сечения выработки в свету.


  1. Количество воздуха, удаляемого из забоя всасывающим вентилятором при отсутствие перемычки на границе зоны отброса газов


QЗ.ВС = 1,3*QЗ = 1,3*1,15 = 1,5 м3/сек = 90 м3/мин


  1. Определим количество воздуха исходя из минимальной скорости движения воздуха


QЗ = 0,3*60*SСВ = 0,3*60*7,5 =135 м3/мин = 2,25 м3/сек


  1. Количество воздуха по числу людей одновременно работающих в забое


Если в выработке не ведутся работы, связанные с пылеобразованием и отсутствуют другие вредные вещества, подача воздуха должна составлять не менее 6 м3/мин на каждого человека, считая по наибольшему числу людей в выработке:


,

- количество людей в забое


Таким образом, для дальнейших расчётов принимаем количество воздуха на забой, исходя из условия минимальной скорости движения воздуха


QЗ = 2,25 м3/сек


Количество воздуха, удаляемого из забоя всасывающим вентилятором, при отсутствии перемычки на границе зоны отброса газов (во избежание рециркуляции воздуха):


QЗ.ВС = 1,3*QЗ = 1,3*2,25 = 2,92 м3/сек = 175,2 м3/мин


  1. Выбор типа и диаметра вентиляционного трубопровода


Тип вентиляционных труб должен соответствовать площади поперечного сечения и длине выработки. Диаметр вентиляционных труб выбирается из расчёта, чтобы скорость движения воздушной струи по трубопроводу не превышала 20 м/с. Для нагнетательного вентилятора принимаем текстовинитовые гибкие вентиляционные трубы. Их главное достоинство – небольшая масса и невысокое аэродинамическое сопротивление.

Принимаем для нагнетательного вентилятора трубы из прорезиненной ткани (тип МУ) диаметром 0,4 м. У гибкого трубопровода в один из швов вмонтированы специальные крючки, с помощью которых он подвешивается к протянутому вдоль выработки тросу.



Техническая характеристика гибких труб

Диаметр

0,4м

Тип

МУ

Тканевая основа

Чефер

Покрытие двустороннее

негорючей резиной

Масса 1 м трубы, кг

1,6

Длина, м

10

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Нс24

0,0025


Для всасывающего вентилятора принимаем металлические вентиляционные трубы. Учитывая длину всасывающего трубопровода, для приведения аэродинамического сопротивления в оптимальный предел значений принимаем диаметр всасывающего трубопровода равным 0,6 м.

Расстояние от конца нагнетательного трубопровода до забоя должно быть не более 10м

Расстояние от конца всасывающего трубопровода принимаем: 20м


Техническая характеристика металлических труб

Диаметр, м

0,6

Материал

металл

Длина звена, м

4

Масса 1 м трубы, кг

35,7

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Н*с24

0,0030


Для стыковки гибких труб друг с другом в их концы вмонтированы стальные разрезные пружинящие кольца. Для соединения соседних звеньев пружинное кольцо одного звена сжимают и вводят внутрь другого. При включении вентилятора стык самоуплотняется.


  1. Расчёт аэродинамических параметров трубопроводов


Проветривание проектируемой горной выработки при её проведении осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания.

Аэродинамическими параметрами трубопровода являются аэродинамическое сопротивление, воздухопроницаемость и депрессия. По трубам воздух движется за счет разности давлений у их концов, которая затрачивается на преодоление сопротивлений, оказываемых ими. Аэродинамическое сопротивление трубопровода при любой форме его сечения определяется по формуле:



где

- коэффициент аэродинамического сопротивления,;

- длина трубопровода, м;

- диаметр трубопровода, м.

Найдём аэродинамическое сопротивление трубопровода:

- для всасывающего вентилятора:


RТ1 = 225


Где - коэффициент аэродинамического сопротивления;

- диаметр вентиляционной трубы для всасывающего вентилятора.

- для нагнетательного вентилятора:


RТ2 = 127


- коэффициент аэродинамического сопротивления;

- диаметр вентиляционной трубы для нагнетательного вентилятора.

Найдём воздухопроницаемость трубопроводов:

- коэффициент подсосов для всасывающего трубопровода:


ку = (0,1* кп *dт *[LТ*R1/2]/ + 1)2 = (0,1*0,002*0,6*[900*2251/2]/4 + 1)2 = 1,97


- коэффициент, характеризующий плотность соединения звеньев трубопровода (при хорошем качестве сборки).

- длина одной трубы, м;

LТ = 900- длина всасывающего трубопровода, м;

- диаметр труб, м;

RТ1=225 - аэродинамическое сопротивление всасывающего трубопровода ;


- коэффициент утечек для нагнетательного трубопровода:


ку = (0,1* кп *dт *[LТ*R1/2]/ + 1)2 = (0,1*0,0016*0,4*[80*1271/2]/10 + 1)2 = 1,01


- коэффициент, характеризующий плотность соединения звеньев трубопровода.

- длина одной трубы, м;

LТ = 80- длина нагнетательного трубопровода, м;

- диаметр труб, м;

RТ2=127 - аэродинамическое сопротивление нагнетательного трубопровода ;

Депрессия вентиляционных трубопроводов:

Общая депрессия, которую должен преодолеть вентилятор:



Где - статическая депрессия, Па;

- депрессия за счёт местных сопротивлений (уменьшение диаметра, повороты трубопровода), Па;

- динамическая депрессия, Па.


Случайные файлы

Файл
42220.rtf
Liza.doc
65357.rtf
92549.rtf
79009.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.