Вентиляция. 6

    6. ВЕНТИЛЯЦИЯ

    6.1. Выбор способа  и схемы проветривания

    Для данных горно-геологических условий  на руднике, целесообразно применять  нагнетательный способ проветривания. При этом способе проветривания  давление в любой точке рудника  больше атмосферного. Нагнетательный способ проветривания в данном случае имеет следующие достоинства:

    достаточно  для проветривания одной вентиляционной установки;

    работы  ведутся без вентиляционного  горизонта;

    обеспечивается  устойчивый режим работы вентилятора;

    через вентилятор идет подача чистого воздуха.

    Для данных условий и схемы вскрытия принимается фланговая схема  проветривания, т. к. технологические камеры строятся последовательно на гор. +500м по простиранию рудного тела (900м), и основной выработкой через которую подаем к камерам воздух является штрек №2.

    Определено  место установки ГВУ в устье  вентиляционного канала на горизонте +560м.

    Для управления воздушной струей и перераспределения  воздуха по участкам и очистным блокам в схеме вентиляции предусмотрены  вентиляционные двери с регулирующим окном, вентиляционные ляды в вертикальных выработках и глухие вентиляционные перемычки.

    Основные  геологические и технологические  параметры:

        Производительность  рудника, тыс. т в год 80,0

        Мощность  рудного тела т, м 1,39

        Угол  падения рудного тела а, град 75

        Объемный  вес руды γ, т/м 2,75

        Размер  РТ по простиранию, м 900,0

        Длина камеры по простиранию, м 50,0

        Количество  ВВ, взрываемое в камере, кг 115,0

        Заряд в проводимом штреке, кг 32,0

        Заряд ВВ в выработках при оформлении камеры, кг  15,0-20,0

        Заряд ВВ при проведении восстающего, кг  8,5

        Заряд ВВ при дроблении негабарита в скреперном штреке, кг 1,0-2,0

        Объем склада ВМ, м3 650,0 

        6.2. Расчет количества воздуха и его распределение

        Расчет  расхода воздуха для проветривания  очистного забоя (камеры) в камере, находящейся в стадии очистных работ (выемка и выпуск руды) технология предусматривает  ведение буровых и взрывных работ  последовательно в призабойном пространстве, работ по скреперованию руды и дроблению негабарита последовательно в скреперном штреке. Воздух необходимо подавать в призабойное пространство и скреперный штрек отдельно. В перечне рабочих процессов могут быть совмещены во времени только буровые работы и скреперование в штреке.  

        6.2.1. Расчет расхода воздуха для очистного пространства

        - по числу людей в выработке:

        

        - по газам от взрывных работ  при шпуровой отбойке:

        

          - по оптимальной скорости движения  воздуха в рабочем пространстве  с      учетом выноса  пыли:

        

        где Vопт. – оптимальная скорость выноса пыли в камере, м/с

        Устанавливаем по опыту работы рудников Приморья 0,5;

        Sоч.мин. – минимальная величина сечения рабочего пространства камеры, м2.

        Находится с учетом мощности рудного тела и  необходимой высоты для установки  и использования буровой машины, принимаем 3,0.

        Принимаем расход на проветривание призабойного пространства камеры 2,5 м3/с.

        Поскольку расход принят по скорости 0,5 м/с проверки на минимальную и максимальную скорости смысла не имеют.  

        6.2.2. Расчет расхода воздуха для проветривания скреперного штрека

        - по числу людей в выработке:

        

        - по газам от взрывных работ  при дроблении негабарита:

        

        - по оптимальной скорости движения  воздуха в скреперном штреке:

        

        Принимаем расход для проветривания скреперного штрека очистной камеры – 2,4 м3/с.

        Поскольку расход принят по скорости 0,5 м/с проверки на минимальную и максимальную скорости смысла не имеют.

        Для проветривания очистной камеры Qоч.кам. принимается суммарный расход 4,9 м3/с. 

        6.2.3. Расчет расхода воздуха для проветривания проводимых выработок

        Расчет  количества воздуха для проветривания  блокового восстающего. 
     

        - по числу людей в выработке:

        

        - по газам от взрывных работ:

        

     

        - по оптимальной скорости:

        

        По  тепловому фактору расчет не выполняется  в связи с низкими температурами  воздуха в выработках рудника.

        Для проведения забоя блокового восстающего принимается расход 2.4 м3/с (по оптимальной скорости)

        Проверка  расхода в призабойном пространстве производится: 

        - по минимальной скорости:

        

        - по максимальной скорости:

        

        Принятый  расход удовлетворяет требования ПБ по скоростям движения воздуха в  призабойном пространстве. 

        6.2.4. Расчет расхода воздуха для других выработок

        Имеются в виду выработки, примыкающие к  камерам или проводимые непосредственно  в камерах. Расчет производим по аналогичной  методике, результаты (в том числе  и по откаточному штреку) сводим в табл. 6.1.

        Расчеты выполнены по времени проветривания  для откаточного штрека 15 мин., для  забоев остальных выработок – 10 мин.

        Таблица 6.1

    Расчетные параметры проветривания проводимых выработок.

Выработка     S,м2     L,м     A,кг     Расход, м3/мин м3/мин
оптимальный     ВР
Блоковый  восстающий     3,8     50     12     174     53     174
Скреперный  штрек     4,8     50     22     126     45,1     126
Штрек подсечки     3,0     50     22     90     19,8     115
Отрезной  восстающий     2,8     10     12     84     15,5     84,0

6.2.5. Расчет и выбор ВМП для проходки скреперного штрека

    Находим производительность ВМП:

    

    Определяем  расход воздуха в выработке со свежей струей у всаса вентилятора, гарантирующий отсутствие рециркуляции:

    

             Необходимый напор вентилятора:

    

    Потеря  напора в трубопроводе определяется:

    

    Рассчитаем  сопротивление трения трубопровода:

    Определим напор, затрачиваемый на преодоление  местных сопротивлений трубопровода (повороты, разветвление и т.п.):

    Потеря  напора в трубопроводе:

    

    В итоге необходимый напор вентилятора  составит:

    

    По  аэродинамическим характеристикам  ВМП для проветривания проводимых выработок выбираем вентилятор ВМ-5М, обеспечивающий расчетные параметры. Применение однотипного ВМП на шахте  предпочтительнее с точки зрения обслуживания и приобретения запасных частей.  
 

6.2.6. Расчет параметров ВМП и их выбор

    Принимаем нагнетательный способ для всех выработок, проветриваемых с помощью ВМП, с  подачей воздуха к забою по мягкому трубопроводу.

    Выбираем  тип и диаметр труб (табл. 6.2), находим  параметры трубопровода.

    Таблица 6.2

Выработка     Параметры трубопровода
Длина, м Тип труб     м     α, Нс2/м8 Кут. тр.
Скреперный  штрек     50     М     0,4     0,0048     1,07
 

В дальнейшем при аэродинамических расчетах расход воздуха в формулы всегда вставляется  в м3/с. Для проходки остальных выработок (блоковый восстающий, штрек подсечки, отрезной восстающий) параметры трубопровода выбираем как и для скреперного штрека. 

6.2.7. Расчет расхода воздуха для вентиляционного участка

    Имеет смысл для данной схемы проветривания  в качестве вентиляционного участка  принять горизонт штольни +500.

    

    

    6.2.8. Расчет общешахтного расхода воздуха

    Расчет  расхода воздуха для выемочного участка:

    

,

где Qк.оч – расход на проветривание камеры в стадии очистных работ. Результат расчетов – 349,5 м3/мин;

           Qк.подг. – расход на проветривание камеры в стадии подготовки. Принимаем наибольший расход из подводимых к ВМП, полученных для проветривания проводимой в камере выработки. Таким расходом является        Qвс.отк.штр.= 232,0 м3/мин;

           Qут.сб. – утечки через перемычки в сбойках между откаточным штреком и камерным восстающим. Наибольшее количество таких перемычек будет 4, при отработке последней камеры на горизонте величина утечки через глухую перемычку – 15,0 м3/мин.

           Qут.в. – утечки через перемычку в заднем камерном восстающем. Величина утечки – 20,0 м3/мин.

    

    Находим расход для рудника в целом:

    

    6.2.9. Распределение воздуха в вентиляционной сети

     Распределение воздуха по направлениям производим в соответствии с расчетными данными. Распределение по выработкам также должно соответствовать полученным значениям расходов. Расходы в  выработках контролируются замерными  станциями. 
 

    Предусмотренные проектом регулировочные вентиляционные сооружения показываем на вентиляционной схеме. Параметры замерных станций  приводим в табл. 6.3.

    Таблица 6.3

    Параметры замерных станций в шахте

Номер станции S, м2 V, м/с Q, м3/мин
1 8,3 5,78 4542,5
2 12,5 0,32 198,0
3 7,9 0,24 130,0
4 7,9 0,15 450,0
5 7,9 2,95 130,0
6 7,9 0,15 570,0
7 7,9 4,89 750,0
 

6.3. Расчет величины естественной тяги и депрессии шахты

    Естественную  тягу подсчитываем для зимних и летних значений средней температуры воздуха  в падающих выработках и в выработках с исходящей струей. Задаваясь значениями температуры воздуха на поверхности (лето +250С, зима -250С) с учетом подогрева воздуха до величины +20С получим (по опыту работы шахты Приморья):

      Таблица 6.3

Время года Температура, 0С
Входящая  струя Исходящая струя
Зима +3 +10
Лето +25 +15
 

6.4. Подсчет депрессии шахты

    Расчет  депрессии по маршруту

    Исходя  из заданного распределения воздуха  и параметров выработок, подсчитываем депрессии выработок по маршруту как потерю напора на сопротивление  трения. Результаты расчетов сводим в  табл. 6.4

Таблица 6.4

Выработки Участок на схеме α P,м S,м2 L,м Q,м3/с H,Па
Вент. канал 0-1 10,3 11,4 7,5 10 6,1 15,3
Вент. канал 1-2 10,3 11,4 7,5 30 26,1 46,9
ВХВ 2-3 18 8,1 5,8 110 24,8 518,9
штольня 3-4 13 11,6 7,9 10 24,8 17,1
квершлаг 4-5 13 11,6 7,9 10 23,6 17,1
Откат. штрек 5-6 13 11,6 7,9 150 23,6 257,6
Откат. штрек 6-7 13 11,6 7,9 60 21,1 81,7
 
 

Продолжение таблицы 6.4

Выработки Участок на схеме α P,м S,м2 L,м Q,м3/с H,Па
Камерный  ВХВ 8-9 18 9,1 5,8 5 16,2 11,0
Скреперный  штрек 9-10 18 11,1 7,1 50 4,9 8,1
Камерный  ВХВ 10-11 18 9,1 5,8 45 4,9 9,0
Очистное  пр. 11-12 18 8,3 3,0 50 4,9 79,6
Камерный  ВХВ 12-13 18 9,1 5,8 5 4,9 1,0
Камерный  ВХВ 2-15 18 9,1 5,8 20 2,5 1,0
Очистное  пр. 15-16 18 8,3 3,0 50 2,5 20,5
Камерный  ВХВ 17-18 13 9,1 5,8 20 9,8 16,0
Откат. штрек 18-13 13 11,6 7,9 60 12,6 29,1
Скреперный  штрек 9-15 18 11,1 7,1 50 2,4 1,9
Камерный  ВХВ 15-16 18 9,1 5,8 30 4,8 5,7
Камерный  ВХВ 16-17 18 9,1 5,8 5 7,3 2,2
Камерный  ВХВ 7-14 18 9,1 5,8 5 4,9 1,0
Скреперный  штрек 14-15 18 11,1 7,1 50 2,4 1,9
 
 
 

Окончание таблицы 6.4

Выработки Участок на схеме α P,м S,м2 L,м Q,м3/с H,Па
Очистное  пр. 20-16 18 8,3 3,0 50 2,5 20,5
Откат. штрек 13-21 13 11,6 7,9 250 17,3 228,8
Квершлаг 21-22 13 11,6 7,9 20 17,3 17,6
Штольня 22-0 13 11,6 7,9 10 23,6 17,1
Итого:             2504,9
  С учетом местных сопротивлений (10%) 250,4
  По опыту  работы рудников Приморья 200
Всего:   2955,3
 

Расчет  величины депрессии шахты с учетом естественной тяги:

    Атмосферное давление на поверхности принимаем  для лета -745, для зимы -760мм рт. ст. Рассчитаем значение величины естественной тяги:

    

 Па

    

Па

    В результате учета влияния естественной тяги получаем значение величины депрессии  шахты – Hш.min и Hш.max:

    

Па

    

Па

    6.5. Расчет параметров вентилятора и его выбор

    Определяем  производительность вентилятора:

    

    Для вычисления депрессий вентилятора  понадобятся некоторые промежуточные  параметры системы вентиляции шахты:

    

 Hс2/м8

    

 Hс2/м8

    Эквивалентное отверстие шахты:

    

    

    Примерный диаметр рабочего колеса вентилятора:

    

    Принимаем стандартный диаметр – 2.1м, тогда сопротивление вентиляторной установки составит:

    

    Коэффициент, учитывающий уменьшение сопротивления  шахты за счет утечек «накоротко»  определяется для установки ГВУ  на отдельном канале:

    

    Определяем  необходимый напор вентилятора, при этом учитывается подсос «накоротко»  и потеря напора в самой вентиляционной установке:

    

     

     Окончательно  принимаем в качестве главной  вентиляторной установки ВОД-21М с производительностью Qв – 83.3м3/с, депрессиями Нв.min=2135.5 Па и Нв.max=2348.7Па.

     6.6. Подсчет экономических показателей

     Для определения стоимости электроэнергии по двухставочному тарифу рассчитываем величину каждой из составляющих.

     Подсчитаем  стоимость электроэнергии, затрачиваемой  приводом главного вентилятора. Для  этого необходим годовой расход электроэнергии по немного упрощенной формуле:

     

 

     Годовая стоимость расходуемой электроэнергии:

     

     Годовая стоимость заявленной мощности:

Вентиляция. 6 📙 Реферат → 🆔 46857

Вентиляция. 6 📙 Реферат → 🆔 46857