Проветривание подземной горной выработки (стр. 1 из 2)
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени Серго Орджоникидзе
Кафедра Горного дела
ИТОГОВОЕ ЗАДАНИЕ № 2
ТЕМА: «Разработать паспорт проветривания подземной горной выработки»
Вариант № 14
Выполнил: студент группы
______________
Руководитель: профессор ______________
___________________________
-2006г.-
Исходные данные:
| Показатель | Единицы измерения | Значение |
| Название выработки | штрек | |
| Площадь поперечного сечения проходимой выработки в свету | м2 | 9,8 |
| Форма поперечного сечения | «Т» | |
| Длина выработки | м | 400 |
| Масса ВВ, расходуемого в одном цикле проходки | кг | 50 |
| Газовость ВВ | л/кг | 40 |
| Обводнённость пород | средная | |
| Плотность пород | кг/м3 | 2700 |
| Опасность по взрыву газа и (или) пыли | нет |
1. Выбор схемы проветривания
Основной задачей проветривания тупиковых выработок является поддерживание установленных Правилами безопасности параметров рудничной атмосферы. При проходке выработках протяжённостью более 300 м правилами безопасности рекомендуется комбинированный способ проветривания с сочетанием 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.
Учитывая то, что заданная горная выработка имеет большую протяжённость (400м), площадь поперечного сечения – 9,8 м2, 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 должен находится от забоя выработки на расстоянии не менее длины зоны отброса газов Lз.о.. Величина Lз.о обычно лежит в пределах 50-90 м.
Найдём длину зоны отброса газов по формуле:
, где 
- количество одновременно взрываемых ВВ, кг (50 кг);
- площадь поперечного сечения в свету, м2 (9,8 м2);
- подвигание забоя за один цикл, м (1,6 м);
- плотность горной породы, кг/м3 (2600 кг/м3). 
Длина нагнетательного трубопровода
Всасывающий вентилятор монтируется в выработке, проветриваемой за счёт общешахтной депрессии. Принимаем длину всасывающего трубопровода 390 м, так как всасывающий трубопровод устанавливается на расстоянии не менее 10 м от забоя.
2. Рассчитаем необходимое количество свежего воздуха подаваемого на забой и необходимого для разжижения и выноса вредных газов:
На основании исходных данных и Правил безопасности подачи воздуха рассчитывается по углекислому газу, по газам от взрывных работ, по пыли и наибольшему числу одновременно работающих в выработке людей.
Поскольку проектируемая выработка не опасна по взрыву газа и пыли расчет по данному фактору не ведем.
Расчётаем подачи свежего воздуха для разжижения вредных газов от взрывных работ при комбинированном способе проветривания:
Количество воздуха исходя из разбавления газов после взрывных работ по сухим породам, по формуле В.И. Воронина для нагнетательного вентилятора
- длина зоны отброса газов при взрыве, равная ≈ 67,58 м; 
- фактическая газовость 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 
, 
).Расход воздуха у забоя всасывающим вентилятором при отсутствие перемычки на границе зоны отброса газов:
Количество воздуха исходя из минимальной скорости движения воздуха.
Для эффективного выноса пыли из выработки, скорость движения воздуха по выработке должна быть не ниже 0,3 м/с. С учётом этого, подача воздуха по пылевому фактору составит:
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
Расход воздуха у забоя всасывающим вентилятором при отсутствии перемычки на границе зоны отброса газов (во избежание рециркуляции воздуха):
3. Выбор типа и диаметра вентиляционного трубопровода
Диаметр вентиляционных труб выбирается из расчёта, чтобы скорость по трубопроводу не превышала 20 м/сек. Для нагнетательного вентилятора принимаем гибкие вентиляционные трубы.
Техническая характеристика гибких труб
| Диаметр | 0,5 м |
| Тип | МУ |
| Тканевая основа | «чефер» с двусторонним ПХВ покрытием |
| Масса 1 м | 1,9 кг |
| Длина | 20 м |
| Коэффициент аэродинамического сопротивления, Нс2/м4 | 0,0046 |
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.
Техническая характеристика металлических труб
| Диаметр | 0,6 м |
| Материал | металл |
| Длина звена | 10 м |
| Масса 1 м | 6 кг |
| Коэффициент аэродинамического сопротивления, Нс2/м4 | 0,003 |
Расстояние от конца нагнетательного трубопровода до забоя должно быть не более:
Расстояние от конца всасывающего трубопровода принимаем:
4. Расчёт аэродинамических параметров трубопроводов
Аэродинамическими параметрами трубопровода являются аэродинамическое сопротивление, воздухопроницаемость и депрессия. По трубам воздух движется за счет разности давлений у их концов, которые 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:
- для нагнетательного вентилятора:
Найдём воздухопроницаемость трубопроводов:
- коэффициент подсосов для всасывающего трубопровода: