(4.4)

где – объем вредных газов, образующихся после взрыва, л, определяется по формуле: соответственно масса одновременно взрываемого ВВ по углю и породе, кг; в расчете принимать проходку по породе;

T – время проветривания выработки после взрывания, определяется в соответствии с требованиями ПБ (ЕПБ), мин;

S – средняя площадь сечения выработки в свету, м2;

– критическая длина, м; при длине тупиковой части выработки 500 м и более принимается равной 500 м, при меньшей длине - определяется по формуле:

– коэффициент турбулентной диффузии зависит от соотношения геометрических размеров трубопровода и принимает значения 0,3-0,9 (в расчетах принять среднее значение – 0,6);

– коэффициент, учитывающий изменение температуры пород с глубиной и обводненность выработки, принимает значения 0,1-0,9 (в расчетах принять среднее значение – 0,5);

– коэффициент, учитывающий обводненность выработки, зависит от притока воды:

Q, м3/час

<1

1-6

6-15

15

0,8

0,6

0,3

0,15

– коэффициент утечек в трубопроводе.

Из полученных значений по формулам (4.1)-(4.4) выбираем максимальное значение:

Затем полученное расчетное значение проверяется по допустимым скоростям движения воздуха в выработках (расчетное значение должно обеспечивать скорость движения не менее минимально-допустимой и не более максимально-допустимой по ПБ или ЕПБ):

(4.5)

При этом

(4.6)

где – площадь поперечного сечения выработки в свету, м2;

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

– скорость движения воздуха, соответственно минимально-допустимая и максимально-допустимая по ПБ или ЕПБ, м/с.

В случае если расчетный расход воздуха получился менее, чем обеспечивающий минимально-допустимую скорость движения, то к расчету принимается значение, соответствующее минимально-допустимой скорости воздуха ; в том случае, если расчетный расход воздуха более, чем максимально-допустимый, то к расчету принимается значение, соответствующее максимально-допустимой скорости воздуха .

Расчетную подачу вентилятора Qр определяют с учетом утечек воздуха из-за не герметичности вентиляционных трубопроводов и вентиляционных дверей определяем по формуле:

Qp= kQ ·

(4.7)

где – необходимая подача чистого воздуха в проветриваемые выработки, м3/с;

kQ – коэффициент резерва подачи вентилятора.

Коэффициент резерва подачи kQ зависит от протяженности L и диаметра D вентиляционного трубопровода, а также от характера распределения давлений воздуха по его длине, качества сборки и эксплуатационного состояния вентиляционных труб. Его величина может быть определена по следующей формуле:

(4.8)

где – коэффициент аэродинамического сопротивления вентиляционных труб; D – диаметр вентиляционного трубопровода, м;

L – длина вентиляционного трубопровода, м;

– коэффициент утечек воздуха через не плотности вентиляционного трубопровода.

Для определения коэффициента аэродинамического сопротивления может быть использована следующая формула:

(4.9)

где b – эмпирическая константа, принимаемая равной 0,0038 и 0,003 соответственно для жёстких и гибких прямолинейных вентиляционных трубопроводов; если жёсткие трубы на стыках имеют изломы, то эмпирическая константа принимается равной 0,005. Для гибких труб с нелинейной (волнистой) подвеской константа равна 0,0045, а при наличии складок – 0,012 [4: с. 322].

Если диаметр D вентиляционных труб не оговорён какими-либо техническими условиями, то его расчётную величину определяют ориентировочно по формуле:

(4.10)

где - расчётная скорость движения воздуха по трубам, м/с (принимается равной в пределах 10-15 м/с [3: с. 230]).

Примечание: расчётное значение диаметра вентиляционных труб округляют до стандартного, соответствующего диаметру присоединительных патрубков вентиляторов местного проветривания.

Подача воздуха вентиляторами местного проветривания производится по трубам. Трубы изготовляют из тонколистовой стали, фанеры, прорезиненных тканей, капрона и полихлорвинила. При работе вентиляторов на нагнетание предпочтение отдают гибким трубам, а для работы на всасывание необходимы жёсткие (металлические или фанерные) трубы.

Вентиляционные трубы изготовляют следующих стандартных диаметров: 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 и 1000 мм.

Длина подземных выработок, проветриваемых одним вентилятором типа ВМ, зависит от его типоразмера и колеблется от 300 до 1000 м. При последовательном соединении двух вентиляторов ВМ-8М или ВМ-12М она может достигать 1600 м.

Длина проветриваемых подземных выработок вентиляторами типа ВМП составляет 70-600 м, а при последовательной работе двух вентиляторов – до 1000 м.

Коэффициент утечек kу, характеризующий относительную не герметичность вентиляционных трубопроводов, зависит от качества их сборки и эксплуатационного состояния. При удовлетворительной сборке новых трубопроводов kу = от 0,5 · 10-4 до 2 · 10-4. Для трубопроводов, проработавших более половины срока годности, величину коэффициента утечек увеличивают в 1,5-2 раза [3: с. 215].

Расчётное давление Нр (Па) вентилятора и сопротивление внешней сети Нс (Па) определяют с учётом изменения подачи воздуха по трубопроводу из-за утечек:

(4.11)

где kp – коэффициент резерва напора вентилятора;

Rc – обобщённый коэффициент сопротивления внешней сети вентиляторного агрегата, кг/м7;

– необходимая подача воздуха в выработки, м3/с.

Обобщённый коэффициент сопротивления внешней сети вентиляторного агрегата:

(4.12)

где с – плотность атмосферного воздуха (при нормальных атмосферных условиях – 1,293 кг/м3);

D – диаметр выбранного стандартного трубопровода, м;

ni – количество поворотов трубопровода, имеющих угол поворота вi (рад). Для перевода угла поворота из градусов в радианы необходимо угол в градусах умножить на число р и поделить на 180°.

Коэффициент резерва напора вентилятора определяется по формуле:

(4.13)

Выбор вентиляторов местного проветривания производят по расчётным величинам подачи Qp и напора Hp, используя поля рабочих режимов, представленных в приложении № 1.

Примечание: необходимый расход воздуха и сопротивление внешней сети изменяются по мере проведения горной выработки от минимальных до максимальных значений, что отражается на выборе вентилятора.

После выбора вентилятора графически определяют действительный режим его работы на основе его действительной аэродинамической характеристики и характеристики внешней сети, которая рассчитывается по формуле:

(4.14)

Для удобства построений значения подач рекомендуется эту величину выбирать в виде круглых чисел, например, 0, 10, 20, 30 и т. д. или 0, 50, 100, 150 и т. д.

К действительному режиму работы вентилятора местного проветривания предъявляются следующие требования [1: с. 87]:

    он должен обеспечивать необходимую подачу; он должен быть экономичным; он должен быть устойчивым.

Режим работы вентилятора местного проветривания считается экономичным, если полный КПД в этом режиме не менее 0,5.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Шахтные вентиляторы: Учеб. пособие. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2003. – 107 с. ЕПБ при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом, 2003. – 150 с. , Стационарные машины и установки: Учеб. пособие. – М.: МГГУ, 2004. – 325 с. Аэрология горных предприятий (при их строительстве) / , и др. – Учебник для вузов. Липецк, 2000. – 353 с. , , Аэрология горных предприятий / Учебник для вузов. М.: «Недра», 1987. – 381 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

Поля рабочих режимов

вентиляторов местного проветривания

Рис. 1.1. Поля рабочих режимов вентиляторов местного проветривания

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2

Аэродинамические характеристики

вентиляторов местного проветривания

Рис. 2.1. Аэродинамические характеристики

вентиляторов М-3М и ВМ-4М

Рис. 2.2. Аэродинамические характеристики

вентилятора ВМ-5М

Рис. 2.3. Аэродинамические характеристики

вентилятора ВМ-6М

Рис. 2.4. Аэродинамические характеристики

вентилятора ВМ-8М

Рис. 2.5. Аэродинамические характеристики

вентилятора ВМ-12М

Рис. 2.6. Аэродинамические характеристики

вентилятора ВМ-12А

Рис. 2.7. Аэродинамические характеристики

вентилятора ВЦ-7

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4