![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
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 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=
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/т x0-остаточная метаноносность угля, м3/т; определяется по формуле (9.7) x0=xо.г* KW.A, м3/т 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/т 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.= 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 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= где Т-время проветривания выработки, мин; Для шахт опасных по внезапным выбросам угля и газа Т 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 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 Qз.п= Для выбора ВМП принимаем наибольшее из полученных Qз.п=300 м3/мин Определяем необходимую производительность вентилятора, по формуле (9.33) Qв=Qз.п*Кут.тр., м3/мин Qв=300*1.2=360 м3/мин Qв=6.0 м3/с Определяем необходимое давление вентилятора, по формуле (9.34) hв= 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 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
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 QЗ.П.Ф=1.69 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).
|