Аэрология

23.7. Проектирование вентиляции тупиковых выработок
Проект проветривания тупиковой выработки при ее проведении включает выбор способа проветривания, расчет потребного коли­чества воздуха, выбор и определение аэродинамических характе­ристик трубопровода, выбор побудителя тяги. Выбор способа про­ветривания зависит от горно-геологических и технологических факторов. Расход воздуха определяется по природному газовыде­лению, расходу ВВ, числу работающих людей, минимальной ско­рости движения воздуха и тепловому фактору. Для окончатель­ного расчета принимается максимальный расход воздуха. Для выработок, проводимых комбайнами, отбойными молотками и бу­ровыми машинами, расход воздуха (м³/мин) по фактору мета-новыделения определяется по формулам:
для проветривания призабойного пространства
Q3=100/₃/(C„-Cn); (23.19)
для проветривания всей выработки
(?вь._Р= 100/_в/(С„ —Сп), (23.20)
где I_s—метановыделение из отбитого полезного ископаемого и обнаженных поверхностей выработки в призабойной зоне длиной 20 м, м³/мин; /_в — полное метановыделение в выработку на всем ее протяжении, м³/мин.
При проведении выработок буровзрывным способом на газо­вых угольных и рудных шахтах расход воздуха (м³/мин) для про­ветривания призабойного пространства по фактору метановыде-ления определяется по формуле
Q ■— ^S^ Г 71/_тах 1 (23.21)
&с L 5_В/₃(С_И — С_п) + 18/_тах J
где /₃ = 8 — расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя, м; k_c — коэффициент использования струи (k_c = 1 при
303

S_B<10 м² и &_с = 0,8 при S_B>10 м²); /_тах — максимальное метаио-выделение в призабойное пространство после отбойки полезного ископаемого, м³/мин.
Допустимая концентрация метана в призабойном простран­стве после взрывания принимается равной 2 %.
Расход воздуха (м³/мин) для проветривания призабойного пространства по фактору расхода ВВ
Q₃ = A^ J/ ^уя. А'Абв ₍23.22)
t I/ k^2
ln f ^яут
где Vyt.r — количество ядовитых газов, образующихся после взрыва ВВ, л; /_к — критическая длина тупиковой выработки, определяе­мая по формуле (23.3), м; /е₀бв — коэффициент, учитывающий об­водненность выработки (в сухих породах равен 0,8, частично в во­доносных породах —0,6, в водоносных породах —0,3); £_ут —ко­эффициент, учитывающий утечки воздуха в трубопроводе;
К_я.г=100Ву + 40Я_п; (23.23)
В_Уу В_п — расход ВВ на взрыв соответственно при взрыванииугля и породы, кг.
Расход воздуха (м³/мин) по максимальному числу людей, од­новременно работающих в выработке, определяется по формуле
Q₃-6rt, (23.24)
где 6 —норма расхода воздуха на чел., м³/мин, п — число людей. Для исключения образования в выработке застойных зон не­обходимо поддерживать в выработке минимально допустимую Правилами безопасности скорость движения воздуха. Расход воз­духа (м³/мин) по минимально допустимой скорости движения воздуха определяется по формуле
Q₃ = 60y_BminS_B, (23.25)
где t>_B mm— минимально допустимая скорость движения воздуха, м/с,
Расход воздуха (м³/мин) по тепловому фактору определяется по формуле
Q₃ = Т_выр/[с_в (в_и—9_П) р60], (23.26)
где Гпыр —общее тепловыделение в выработку, кДж/ч; 0_И^26— температура воздуха, исходящего из выработки, °С; В„ —темпе­ратура воздуха, поступающего в выработку, °С; р — плотность воздуха, кг/м³; с_в — теплоемкость воздуха, кДж/(кг °С).
При проходке выработок с использованием дизельного обо­рудования расход воздуха (м³/мин) определяется по формуле
<2з = ?н2ЛГ, (23.27)
где 1>N — суммарная мощность двигателей, Вт; q_n=0,007 — норма расхода воздуха на 1 Вт, м³/мин,
304
Подача вентилятора определяется по формуле
Vb ^^ ^ут^з*
При этом должно соблюдаться условие
Q_B > Q₃-
Расход воздуха у всаса вентилятора местного проветривания должен удовлетворять условию
Q_b.b> 1,43Q_b.
Расход воздуха у всаса группы вентиляторов, работающих на разные трубопроводы и установленных в одном месте, должен удовлетворять условию
Q_B._B> 1,432Q_B. (23.28)
Депрессия вентилятора (Па) определяется по формуле
h^R_TQ_BQ₃+2h_M, (23.29)
где h_M — депрессия, затрачиваемая на преодоление местных сопро­тивлений трубопровода, Па.
Для каждого поворота трубопровода депрессия определяется по формуле
A„=0,035fi²t^, (23.30)
здесь & — угол поворота трубопровода, рад; v_B— средняя скорость движения воздуха в трубопроводе на прямолинейном участке пе­ред поворотом, м/с.
Если аэродинамическое сопротивление трубопровода дается с учетом утечек воздуха, тогда произведение Q_BQ^ заменяется на Q_B². Для выбора вентилятора расчетные значения h_B и Q_B нано­сятся на характеристики вентиляторов местного проветривания. Принимается вентилятор, удовлетворяющий значениям h_B и Q_B с максимальным коэффициентом полезного действия.
При всасывающем проветривании расход воздуха (м³/мии) для проветривания призабойной зоны определяется по формуле
Q₃-^ /i/b&S_b(15 + -|-) . (23.31)
При комбинированном проветривании подача (м³/мин) отса­сывающего вентилятора определяется по формуле
Q_B - (2У_П. ч + 2S_B/₃ + 0,76^'BVZJ)ltn- (23.32)
В случае проведения параллельных выработок, основная часть которых проветривается за счет общешахтной депрессии, а при­забойное пространство — вентиляторами местного проветривания, расход воздуха для проветривания их устья определяется по формуле
Qy=l,432QB + Qyr, (23.33)
где Q_yT — утечки воздуха через перемычки и целики по всей длине зоздухоподающей выработки, м³/мин.
305

24. СПОСОБЫ И СХЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ШАХТ