Расчет необходимого количества воздуха

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Исходные данные для расчета:

- мощность пласта – 5, 41 м;

- угол падения пласта – 6-8˚;

- длина выемочных столбов – 2500м;

- система разработки – длинными столбами по простиранию;

- длина очистного забоя 200 м;

- относительная газообильность –3, 0 м³/т;

- среднесуточная добыча из одного выемочного участка – 5800 т;

- способ выемки угля – комбайновый;

- опасность по самовозгоранию – опасен;

- опасность по горным ударам – угрожаем с глубины 250 м;

- опасность по внезапным выбросам – не опасен;

- 2 выемочных участка в одновременной работе;

- категория шахты по газу – I категории.

Расход воздуха для шахты в целом определяем по формуле [22]:

Q_ш=1, 1(Σ Q_оч + Σ Q_вс +Σ Q_пог.в.+Σ Q_под.в.+Σ Q_к+Σ Q_диз+_.Σ Q_ут), (3.3.1)

где:

1, 1 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения воздуха по сети горных выработок;

Σ Q_оч - расход воздуха для проветривания выемочных участков, м /мин;

Σ Q_вс - расход воздуха, подаваемый к всасам ВМП для обособленного проветривания тупиковых выработок, м /мин;

Σ Q_пог.в - расход воздуха для обособленного проветривания погашаемых выработок, м /мин;

Σ Q_под.в - расход воздуха для обособленного проветривания поддерживаемых выработок, м /мин;

Σ Q_к - расход воздуха для обособленного проветривании камер, м /мин;

Σ Q_диз.- расход воздуха на проветривание выработок, по фактору разжижения выхлопных газов;

Σ Q_ут - утечки воздуха через вентиляционные сооружения, расположенные за пределами выемочных участков, м /мин.

Проведем расчет необходимого количества воздуха для очистной выработки по выделению метана:

(3.3.2)

где:

Q_оч - количество воздуха, необходимое для проветривания очистной выработки, м /мин;

I_оч - ожидаемое среднее газовыделение в очистной выработке, м /мин;

k_н- коэффициент неравномерности газовыделения;

с - допустимая концентрация газа в исходящей из очистной выработки

вентиляционной струе, %;

с_о - концентрация газа в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, %;

k_о.з. - коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, непосредственно прилегающей к призабойному.

м /мин.

Расчет по числу людей:

Q_оч=6n_ч, (3.3.3)

где:

n_ч – наибольшее число людей, одновременно работающих в очистной выработке.

м /мин.

Проверяем по минимально допустимой скорости движения воздуха в очистной выработке:

Q_оч≥ 60Sv_min, (3.3.4)

где:

S – площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м S=34 м ;

v_min – минимально допустимая скорость движения воздуха в очистной выработке, м /с.

, удовлетворяет условию.

Проверяем по максимально допустимой скорости движения воздуха в очистной выработке:

Q_оч ≤ 60Sv_mах, (3.3.5)

где:

v_mах – максимально допустимая скорость движения воздуха в очистной выработке, м /с.

, удовлетворяет условию.

Рассчитаем расход воздуха, подаваемый к всосам ВМП для обособленного проветривания тупиковых выработок:

Расчет расхода воздуха по выделению метана (углекислого газа):

(3.3.6)

где:

Q_зп - расход воздуха, который необходимо подавать в призабойное пространство тупиковой выработки, ствола, м /мин;

I_зп - метановыделение на призабойном участке, м /мин;

С - допустимая согласно ПБ концентрация метана в исходящей из выработки вентиляционной струе, % (по объему);

С_о - концентрация метана в струе воздуха, поступающего в тупиковую выработку, %.

Расчет по числу людей:

Q_з.п.=6n_ч, (3.3.7)

где:

n_ч — наибольшее число людей, одновременно работающих в подготовительной выработке.

м /мин.

Проверяем по скорости воздуха по следующим факторам:

1) по скорости движения воздуха в призабойном пространстве подготовительной выработки:

Q_з.п ≥ 20Sv_з.min, (3.3.8)

где:

v_з.мин — минимально допустимая спорость движения воздуха в призабойном пространстве подготовительной выработки, м/с.

м /мин.

40 м /мин ≤ 81 м /мин, не удовлетворяет условию, тогда принимаем количество воздуха по скорости движения воздуха в призабойном пространстве подготовительной выработки

2) по минимальной скорости движения воздуха в выработке:

Q_з.п ≥ 60Sv_п.min, (3.3.9)

где:

v_п.min – принимается согласно ПБ [12].

м /мин.

81≥ 242 не удовлетворяет условию, тогда принимаем количество воздуха по минимальной скорости движения воздуха в выработке.

Расчет производительности ВМП:

Q_в= k_ут. Q_зп,, (3.3.10)

м /мин.

где:

k_ут – коэффициент утечек в вентиляционных трубах соответственно от устья выработки до забоя.

Количество воздуха, поступающее к всасу ВМП Q_вс (м /мин):

Q_вс ≥ 1, 43 Q_в, (3.3.11)

м³/ мин.

Расчёт количества воздуха для участка, определяется по формуле:

Q_уч. = Q_о.ч.К_ут., (3.3.12)

где:

Q_уч. – количества воздуха для участка, м³/ мин.

К_ут. – коэффициент учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство, К_ут. = 1, 5

Q_уч. = 1123 ^. 1, 5 = 1685 м³/ мин.

Расчет расхода воздуха для погашаемых выработок:

Q_пог = 0, 5 × Q_уч, (3.3.13)

Q_пог = 0, 5 × 1685= 842 м³/мин.

Расчет количества воздуха для камер:

Курсовым проектом принимается восемь насосов ЦНС 300-480. Мощность электродвигателя - 1260 кВт (см. Раздел 5)

Для электромашинных камер:

(3.3.14)

где:

N - мощность электроустановки, кВт;

η _i— к. п. д. электроустановки;

k_зг— коэффициент загрузки в течение суток;

t_о— температура воздуха, поступающего в камеру в наиболее теплый месяц года, °С.

м /мин.

Расчет расхода воздуха для поддерживаемых выработок:

, (3.3.15)

где:

J_п – полное метановыделение на всем протяжении выработки, м³/мин;

K _н. – коэффициент метановыделения;

С – допустимое содержание метана в исходящей струе;

Со – допустимое содержание метана в поступающей струе.

Расход воздуха на проветривание выработок, по фактору разжижения выхлопных газов дизелевоза:

(3.3.16)

где:

С_NO2 - максимальная концентрация оксидов азота, в пересчете на NO2, в неразбавленных выхлопных газах двигателей, С_NO2=0, 025%;

а_NO2 - предельно допустимая концентрация оксидов азота, приведенных к NO2 в атмосфере выработок, а_NO2=0, 00025%;

q - удельный выход выхлопных газов при нормальных атмосферных условиях, q=0, 065 м3/мин.^. л. с.;

k - Коэффициент одновременности работы и степени загрузки двигателей, зависящий от числа машин (n), эксплуатируемых в системе последовательно проветриваемых выработок, k=1;

- наибольшая суммарная мощность одновременно работающих в горной выработке (или в системе последовательно проветриваемых выработок) дизельных двигателей), ;

k₁ - коэффициент, учитывающий снижение объема выхлопных газов у дизельных двигателей с отключением цилиндров (при малой загрузке), k₁=1;

k_обв - коэффициент обводненности выработки, учитывающий уменьшение концентрации оксидов азота вследствии обводненности выработки, принимается в соответствии с таблицей 7.1 " Руководства …", k_обв = 0, 8.

Расчёт потребного количества воздуха на утечки через вентиляционные сооружения:

Q_ут. = S Q_пер. + S Q_шл + S Q_кр., (3.3.17)

где:

Q_ут. – потребного количества воздуха на утечки через вентиляционные сооружения, м³/мин.

S Q_пер.– утечки воздуха через перемычки (норма утечки – 33 м³/мин. на одну перемычку);

S Q_шл. – утечки воздуха через шлюзы ( 84 м³/ мин. );

S Q_кр. – утечки воздуха через кросинги ( 40 м³/мин. ).

Q_ут. = 33 ^. 6 + 84 ^. 6 + 40 ^. 2 = 782 м³/мин.

Расход воздуха для шахты в целом равен:

Q_ш=1, 1 ^. (2*1123+4*378+842+95+1176+1089+2*782)=8524м/мин=142м³/с

Вскрытие шахтного поля

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒