Проект проведения подземной горной выработки (стр. 7 из 10)
Депрессия на преодоление местных сопротивлений в гибком трубопроводе – зависит от степени турбулентности воздушного потока и количества стыков между отдельными звеньями:
где
- число стыков по всей длине трубопровода; 
- коэффициент местного сопротивления одного стыка; 
- скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с; 
- плотность воздуха, кг/м3.Приближённо депрессия на преодоление местных сопротивлений в гибком трубопроводе может приниматься равной 20% от статической депрессии:
hМ = 0,2* hНст = 0,2*908 = 182 Па
В металлическом трубопроводе депрессия на преодоление сопротивлений на стыках невелика, и ею можно пренебречь.
Динамическая депрессия гибких трубопроводов:
, где 
- средняя скорость движения воздуха в трубопроводе на прямолинейном участке; - плотность воздуха, кг/м3.- для всасывающего трубопровода:
hд = 16,92 * 1,222/2 = 175 Па
- для нагнетательного трубопровода:
hд = 18,82 * 1,222/2 = 216 Па
Теперь подсчитаем общую депрессию для всасывающего и нагнетательного трубопровода:
- для всасывающего трубопровода:
hвс = 2713 + 175 = 2888 Па
- для нагнетательного трубопровода:
hн = 908 + 182 + 216 = 1306 Па
Необходимая производительность вентиляторов:
- для всасывающего трубопровода
QВС = КУ*QЗ.ВС = 1,25*4,78 = 6,0 м3/сек = 360 м3/мин
КУ - коэффициент воздухопроницаемости всасывающего трубопровода;
QЗ.ВС - наибольшая расход воздуха в забой, с учётом различных факторов.
- для нагнетательного трубопровода
QН = КУ*QЗ = 1,07*3,7 = 4,0 м3/сек = 240 м3/мин
КУ- коэффициент воздухопроницаемости нагнетательного трубопровода;
QЗ - наибольшая подача воздуха в забой, с учётом различных факторов.
Выбор типа вентиляторов
Производительность вентиляторов определяем с учётом количества воздуха, необходимого для проветривания выработок, и коэффициента воздухопроницаемости. Выбор вентилятора производится из производительности и аэродинамических характеристик вентилятора.
Выбор типа нагнетательного вентилятора
Аэродинамические характеристики вентиляторов:
а – ВМ-3М (1) и ВМ-4М (2); б – ВМ-5М; в – ВМ-6М.
Технические характеристики вентиляторов
| Марка венти-лятора | Подача, м3/мин | Давление, да Па | Мощность двигателя, кВт | Масса, кг | Размеры, мм | ||
| длина | ширина | высота | |||||
| Осевые с электроприводом | |||||||
| ВМ-3М | 42–100 | 40–100 | 2,2 | 45 | 560 | 450 | 450 |
| ВМ-4М | 50–155 | 70–145 | 4 | 107 | 740 | 550 | 560 |
| ВМ-5М | 95–270 | 60–212 | 11 | 250 | 940 | 660 | 670 |
| ВМ-6М | 140–480 | 75–340 | 24 | 350 | 1050 | 730 | 750 |
| ВМ-8М | 240–780 | 80–420 | 55 | ||||
| Осевые с пневмоприводом | |||||||
| ВМП-3М | 30–100 | 40–120 | 2 | 35 | 280 | 450 | 450 |
| ВМП-4 | 45–100 | 40–220 | 5 | 50 | 300 | 50 | 556 |
| ВМП-5М | 70–270 | 80–220 | 9 | 75 | 380 | 670 | 680 |
| ВМП-6М | 120–480 | 60–290 | 24 | 220 | 700 | 805 | 855 |
| Центробежные | |||||||
| ВЦО-0,6 | 50–462 | 260–600 | 50 | 1328 | 1680 | 1450 | 1500 |
| ВЦ-7 | 84–660 | 100–1080 | 75 | 1400 | 1495 | 1200 | 1430 |
Нагнетательный вентилятор располагается не ближе 110метров от забоя проектируемого штрека. Длина нагнетательного трубопровода 100метров.
Депрессия нагнетательного трубопровода 1306Па.
Необходимая производительность вентилятора 240 м3/мин. Поэтому принимаем осевой вентилятор местного проветривания с электроприводом ВМ-5М.
Выбранный вентилятор ВМ-5М способен создавать максимальную подачу равную 270м3/мин при максимальной депрессии 2120 Па, что обеспечивает требуемую подачу необходимого количества воздуха 240м3/мин, при депрессии 1306Па и КПД (0,65) лежащим в оптимальной зоне
Выбор типа всасывающего вентилятора
Всасывающий вентилятор располагается не ближе 400метров от забоя. Длина всасывающего трубопровода 380метров. Депрессия всасывающего трубопровода 2888Па. Необходимая производительность вентилятора 360м3/мин. Поэтому принимаем осевой вентилятор с электроприводом ВМ-6М.
Определение необходимого числа вентиляторов
Потребное количество вентиляторов для проветривания всей выработки рассчитывается по уравнению:
- всасывающий вентилятор:
n = hТ.ВС/0,85* hВЕН = 2888/0,85*3400 =0,99 » 1шт
где hТ.ВС - депрессия всасывающего трубопровода;
hВЕН - оптимальное давление вентилятора, Па.
- нагнетательный вентилятор:
n = hТ.Н/0,85* hВЕН = 1306/0,85*2120 =0,75 » 1шт
где hТ.Н - депрессия нагнетающего трубопровода;
hВЕН - оптимальное давление вентилятора, Па.
Коэффициент 0,85 в формуле вводится для того, чтобы исключить возможность образования зон разрежения в трубопроводе.
Проверочный расчёт мощности потребляемой электродвигателем привода вентилятора ВМ-6М:
Р = (QВС * hТ.ВС)/1000h = (6,0*2888)/1000*0,75 = 23,0кВт
Проверочный расчёт мощности потребляемой электродвигателем привода вентилятора ВМ-4М
Р = (QН * hТ.Н)/1000h = (4,0*1306)/1000*0,65 = 8,0 кВт
По произведенным расчётам мощности видно, что тип и марка вентилятора выбраны правильно, а установленные на вентиляторах двигатели обеспечивают их нормальную работу.
Составление паспорта проветривания
Характеристика выработки.
1. Наименование выработки штрек
2. Глубина заложения от поверхности 375м
3. Площадь поперечного сечения в свету 8,3м2
4. Длина проветриваемой выработки 380м
Характеристика системы проветривания.
1. Способ проветривания – комбинированный.
2. Расход воздуха поступающего к забою 8,58 м3/с
3. Производительность нагнетающего вентилятора 4,0м3/с
4. Производительность всасывающего вентилятора 6,0м3/с
5. Скорость движения воздуха в 25метрах от забоя: 0,55 м/с
6. Количество вентиляторов в системе проветривания – 2 шт.
7. Общая мощность вентиляторов, кВт: 31,0
8. Максимальный расход взрывчатых веществ 4,84кг/м3
Характеристика вентиляционных трубопроводов.
1. Назначение трубопровода::- для нагнетания и всасывания воздуха
2. Материал вентиляционных труб:- МУ и листовая сталь.
3. Диаметр вентиляционных труб: гибкие-500мм, металлические-600мм.
4. Способ соединения звеньев:
- гибкие - пружинящими стальными кольцами;
- металлические - фланцевым болтовым соединением
5. Способ подвески трубопроводов – к анкерной крепи
Характеристика вентиляторов.
1. Марка вентиляторов: нагнет - ВМ-5М; всасыв - ВМ-6М.
2. Производительность ВМ-5М – 4,0м3/с; ВМ-6М – 6,0м3/с.
3. Депрессия ВМ-5М-1306Па; ВМ-6М-2888Па.
4. Мощность электродвигателя- ВМ–5М – 8кВт; ВМ–6М – 23кВт.
Режим работы в случае пожара согласно плану ликвидации аварии
Дополнительные сведения.
1. Интенсивная вентиляция.
2. Бурение шпуров с промывкой водой.
3. Орошение водой взорванной породы до и во время погрузки.
4. Использование средств индивидуальной защиты – респираторов.
Расчёт параметров процесса уборки
Расчёт складывается из определения эксплуатационной производитель-ности уборки и продолжительности уборки.
Коэффициент разрыхления породы ориентировочно определим из выражения:
КР = 0,16*
+ 1,34 = 1,8Объём породы, подлежащей уборке в цикле, составит:
При буровзрывном способе проведения выработок уборка породы занимает до 30% времени проходческого цикла и на него приходится значительная часть всех трудовых затрат.
Определим эксплуатационную производительность породопогрузочной машины в данных условиях:
, где 
- коэффициент, учитывающий крупность кусков породы (менее 300мм); 
- техническая производительность породопогрузочной машины; 
- средняя скорость движения вагонеток с учетом перецепки при одиночном обмене; 
- вместимость кузова вагонетки; 
- коэффициент заполнения вагонетки;