РАЗРАБОТКА ПАСПОРТА ПРОВЕТРИВАНИЯ

5. РАЗРАБОТКА ПАСПОРТА ПРОВЕТРИВАНИЯ

Выбор схемы проветривания:

Основной задачей проветривания тупиковых выработок является поддерживание установленных Правилами безопасности параметров рудничной атмосферы. Исходя из горнотехнических и горно-геологических условий данной выработки, наиболее приемлемым будет является нагнетательный способ проветривания (выработка не большой протяженности и малого сечения). При этом способе проветривания свежий воздух подается вентилятором по трубопроводу, прокладываемого по всей выработке, а загрязненный воздух вытесняется непосредственно по выработке.

Недостатком этого способа является то, что газы взрывных работ распространяются по всей выработке, и это исключает возможность выполнения в ней других работ до окончания проветривания.

По Правилам безопасности отставание трубопровода от забоя допускается в горизонтальной выработке не более чем на 10 м.

Расчёт подачи свежего воздуха для разжижения вредных газов от взрывных работ при нагнетательном способе проветривания:

Количество воздуха необходимого для проветривания (подаваемое в забой), исходя из разбавления газов после взрывных работ по сухим породам, по формуле В.И. Воронина при нагнетательном способе:

- длина проветриваемой выработки, м

- фактическая величина газовости ВВ, т.е. объём условной окиси углерода, выделяемой при взрыве 1 кг ВВ, л/кг (40 л/кг);

 - продолжительность проветривания, (в соответствии с ПБ ).

 - масса ВВ, взрываемого в одном цикле проходки;

 - площадь поперечного сечения выработки в свету.

Определим количество воздуха исходя из минимальной скорости движения воздуха.

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

 

Выбор типа и диаметра вентиляционного трубопровода

Тип вентиляционных труб должен соответствовать площади поперечного сечения и длине выработки. Диаметр вентиляционных труб выбирается из расчёта, чтобы скорость движения воздушной струи по трубопроводу не превышала 20 м/с.. Для нагнетательного вентилятора принимаем гибкие вентиляционные трубы. Их главное достоинство – небольшая масса и невысокое аэродинамическое сопротивление.

Принимаем для нагнетательного вентилятора трубы из прорезиненной ткани (тип МУ) диаметром 0,4 м. У гибкого трубопровода в один из швов вмонтированы специальные крючки, с помощью которых он подвешивается к протянутому вдоль выработки тросу.

Скорость движения воздуха в трубопроводе

Скорость движения воздуха по трубопроводам удовлетворяет требованиям безопасности

Техническая характеристика гибких труб

Диаметр, м	0,4
Тип	МУ
Тканевая основа	Чефер
Покрытие двустороннее	негорючей резиной
Масса 1 м трубы, кг	1,6
Длина, м	20
Коэффициент аэродинамического сопротивления, Нс2/м4	0,0025

Для стыковки гибких труб друг с другом в их концы вмонтированы стальные разрезные пружинящие кольца. Для соединения соседних звеньев пружинное кольцо одного звена сжимают и вводят внутрь другого. При включении вентилятора стык самоуплотняется.

Расчёт аэродинамических параметров трубопроводов

Проветривание проектируемой горной выработки при её проведении осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания.

Аэродинамическими параметрами трубопровода являются аэродинамическое сопротивление, воздухопроницаемость и депрессия. По трубам воздух движется за счет разности давлений у их концов, которая затрачивается на преодоление сопротивлений, оказываемых ими. Аэродинамическое сопротивление трубопровода при круглой форме его сечения определяется по формуле:

где

- коэффициент аэродинамического сопротивления,;

- длина трубопровода, для увеличения депрессии примем 150м;

 - диаметр трубопровода, м.

Найдём аэродинамическое сопротивление трубопровода:

 - коэффициент аэродинамического сопротивления;

 - диаметр вентиляционной трубы.

Воздухопроницаемость трубопровода К_у=1,11

Депрессия вентиляционного трубопровода:

 

где

 - статическая депрессия, Па;

 - депрессия за счёт местных сопротивлений (уменьшение диаметра, повороты трубопровода), Па;

 - динамическая депрессия, Па.

Под депрессией вентиляционного трубопровода понимаются потери напора.

Статическая депрессия трубопровода (статистический напор вентиляторов):

где

 - коэффициент воздухопроницаемости трубопровода;

 - необходимая подача свежего воздуха, м³/с.

 - аэродинамическое сопротивление трубопровода.

 

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:

 

Динамическая депрессия гибких трубопроводов:

где

 - средняя скорость движения воздуха в трубопроводе;

 - плотность воздуха, кг/м³.

Теперь подсчитаем общую депрессию трубопровода:

 

Необходимая производительность вентиляторов

Производительность вентиляторов определяем с учётом количества воздуха, необходимого для проветривания выработок, и коэффициента воздухопроницаемости.

 

 

где

К_у - коэффициент воздухопроницаемости трубопровода;

Q_з- наибольшая подача воздуха в забой, с учётом различных факторов.

Выбор типа вентилятора

1 – характеристики вентилятора ВМ-3М

Длина нагнетательного трубопровода 150 метров. Депрессия нагнетательного трубопровода 281,4 Па. Необходимая производительность вентилятора 54 м3/мин. Поэтому принимаем осевой вентилятор местного проветривания с электроприводом ВМ-3М. Это означает, что вентилятор ВМ-3М способный создавать максимальную подачу равную 100 м3/мин при максимальной депрессии 1000 Па, обеспечивает требуемую подачу необходимого количества воздуха 54 м3/мин, при депрессии 281,4 Па и КПД (0,65) лежащим в оптимальной зоне.

Показатель	Ед. изм	Значение
Подача:	м3/мин	42 - 100
Полное давление:	Па	400-1000
Максимальный полный К.П.Д		0,7
Потребляемая мощность в рабочей области	кВт	2,2
Масса агрегата	кг	45
Размеры:	мм
- длина		560
- ширина		450
- высота		450
Электродвигатель		ВАОМ32-2
Напряжение	В	380/660

Проверочный расчёт мощности потребляемой электродвигателем привода вентилятора ВМ-3М

По произведенным расчётам мощности видно, что тип и марка вентилятора выбраны правильно, а установленные на вентиляторах двигатели обеспечивают их нормальную работу.

Составление паспорта проветривания

Проветривание горизонтальных горных выработок, их проведение осуществляется в соответствии с паспортом проветривания. Паспорт проветривания составляется руководителем горных работ и утверждается главным инженером экспедиции или партии. Все работающие в выработке должны быть ознакомлены с паспортом под роспись.

В текстовой части паспорта 6 разделов:

Первый раздел: Характеристика выработки.

- наименование выработки………… рассечка

- глубина заложения от поверхности……. 500 м

- площадь поперечного сечения в свету 2,7 м²

- длина проветриваемой выработки……50м

Второй раздел: Характеристика системы проветривания.

1.   Способ проветривания – нагнетательный

2.   Производительность вентилятора 0,9м³/с

3.   Средняя скорость воздушного потока в выработке в 25м от забоя.

где

4.   Количество вентиляторов в системе проветривания – 1 шт.

5.   Общая мощность вентиляторов 0,4кВт:

6.   Максимальный расход взрывчатых веществ 4,3кг/м³:

7.   Время проветривания после взрыва ВВ, по истечению которого в забой допускаются люди, не более  

Третий раздел: Характеристика вентиляционных трубопроводов

1.   Назначение трубопровода – для подачи воздуха нагнетательным вентилятором;

2.   Материал вентиляционных труб - чефер

3.   Диаметр вентиляционных труб 0,4м

4.   Способ соединения звеньев - пружинящими стальными кольцами

5.   Способ подвески трубопроводов в выработке - к тросу, протянутому по выработке

Четвёртый раздел: Характеристика вентиляторов

1.   Марка вентиляторов - ВМ-3М

2.   Производительность (при проектной протяжённости) 0,9м³/с

3.   Депрессия при проектной протяжённости 281,4Па

4.   Габаритные размеры – 560х450х450мм

5.   Масса вентилятора 45кг

Пятый раздел: Режим работы системы в случае пожара

(излагаются мероприятия согласно плану ликвидации аварии)

Шестой раздел: Дополнительные сведения о средствах и способах проветривания и борьбы с запылённостью воздуха в призабойном пространстве

1.   Интенсивная вентиляция.

2.   Бурение шпуров с промывкой водой.

3.   Орошение водой поверхности призабойного пространства выработки.

4.   Орошение водой взорванной породы до и во время погрузки при помощи механических разбрызгивателей.

5.   Использование средств индивидуальной защиты – респираторов.

В графической части паспорта проветривания схемой проветривания на плане выработки в масштабе 1:100 и поперечный разрез выработки в масштабе 1:50.

Даются также эскизы монтажа вентилятора и способы подвески трубопроводов.