Стационарные установки, горные и транспортные машины `Рабочая программа, методические указания к изучению дисциплины и задания к контрольным работам № 1, 2 и 3 для студентов специальности 1903 - Подземная разработка месторождений полезных ископаемых заочной формы обучения (стр. 7 )

       Потребное количество воздуха принимают по максимальному значению из полученных результатов. Причем необходимо учитывать категорию шахты по газу (таблица 1). Тогда количество воздуха QЗАБ, м3/мин, определяется по формуле /10/

                                       

                                       ,                                 (2.3)

где q – норма воздуха на тонну суточной добычи, м3/мин (таблица 1);

  АС – суточная добыча по участку, т;

  z – коэффициент запаса воздуха, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство, неравномерность газовыделения в шахте (z = 1,45÷1,5).

Таблица 1 – Категория шахты в зависимости от ее газообильности

Категория шахт по газу	Относительная газообильность шахты, м3/т	Норма воздуха на 1 т суточной добычи шахты, м3/мин
I	до 5	1,0
II	от 5 до 10	1,25
III	от 10 до 15	1,5
Сверхкатегорийные	свыше 15	не менее 1,5

       Величину депрессии h, Па, подсчитывают:

       а) при движении воздуха по трубопроводу

                                       ,                  (2.4)

где  kУ – величина утечек воздуха, равная 1,05÷1,1;

  RТР – сопротивление трубопровода длиной 100 м;

  L – длина трубопровода, м;

  g – ускорение силы тяжести, м/с2;

       QЗАБ – количество воздуха, м3/с.

       Сопротивление трубопровода RТР на прямом участке в зависимости от типа и диаметра труб

                                       ,

где  R100  - сопротивление трубопровода длиной 100 м (определяется по таблице 2);

       б) при движении воздуха по горной выработке

                                       ,                                 (2.5)

где  α - коэффициент аэродинамического сопротивления выработки, кг⋅с2/м4; принимается в зависимости от состояния выработки, например, α=0,0005÷0,0006 – для штреков правильной формы без подрывки; α=0,0007÷0,0008 – для штреков с подрывкой; для загроможденных выработок α принимают больше на 0,0001÷0,001 кг⋅с2/м4;

  Р – периметр выработки, м;

  S – площадь поперечного сечения выработки, м2.

Таблица 2 – Сопротивления участка трубопровода длиной 100 м

Вентиляционный трубопровод	R100 при диаметре трубопровода, мм
300	400	500	600	700	800	900	1000
Металлические	100	22,8	5,8	2,5	1,1	0,6	0,3	0,16
Матерчатые	128	31,0	10,0	4,0	1,8	0,9	0,5	0,3
Текстовиниловые	56	10,8	3,3	1,2	0,5	0,25	0,13	0,08

       Тип трубопровода (жесткий или гибкий) выбирают, исходя из принятого способа проветривания (всасывающего, нагнетательного), условий транспортирования и монтажа, требований эксплуатации.

       Диаметр трубопровода принимают минимальный, чтобы скорость движения воздуха в нем не превышала 10÷15 м/с /1/. Поэтому после предварительного выбора диаметра трубопровода и определения депрессии, проверяют диаметр вентиляционной трубы по допустимой скорости движения воздуха по формуле

                                        10÷15 м/с,                                 (2.6)

где  FT – сечение трубопровода, м2, (. Здесь R - - радиус трубопровода, м).

       Если условие не выполняется, то принимают трубопровод большего диаметра и пересчитывают депрессию.

       2. Выбор наиболее выгодного типа вентилятора производят по его индивидуальной характеристике, приводимой в каталогах завода-изготовителя. Рабочая точка вентилятора на его характеристике должна находиться в области экономичной (ηСТ ≥ 0,6) и устойчивой  (h ≤ 0,9 (hMAX) работы.

2.2.2.2 Задача 2

       Условие задачи: рассчитать трубопровод насосной установки.

       При расчете трубопровода устанавливаются внутренний диаметр и толщина труб, а также величина потерь напора в трубопроводе.

       Внутренний диаметр нагнетательного трубопровода dB, м, определяется по формуле

                                       ,                                 (2.7)

где Q – расход воды через трубопровод, м3/ч;

  - скорость воды в трубопроводе, м/с. Обычно в нагнетательном трубопроводе =2÷2,5 м/с, во всасывающем =0,9÷1,2 м/с /7/.

       В соответствии с полученным значением dB выбирают трубы по таблице Г.1 (приложение Г).

       Толщина стенок труб выбирается по таблице Г.1 (приложение Г) в зависимости от давления воды в трубопроводе РМАХ, МПа, определяемого по формуле

                                       ,                         (2.8)

где  НН – геометрическая высота нагнетания, м.

       Потери напора в трубопроводе от сопротивлений на прямом участке составляют

                                       ,                                         (2.9)

где  λ - коэффициент сопротивления, зависящий от шероховатости внутренней поверхности труб, принимается для шахтных условий λ = 0,03;

  - длина прямых участков трубопровода одинакового диаметра, м;

  g – ускорение силы тяжести, м/с2.

       Потери напора в приемном клапане и сетке hК. С, задвижке hЗ, обратном клапане hО. К, тройнике hТ и в конусных переходах hК. П определяются по формуле

                                       ,                                                 (2.10)

где - коэффициент местных сопротивлений.

       Коэффициент сопротивлений в приемном клапане и сетке принимается при диаметре всасывающего трубопровода 0,3 м равным К. С = 3,7, при 0,5 м К. С = 2,51; в тройнике Т = 2; в задвижке при открытии ее на четверть З = 17, на половину З = 2,06, на три четверти – 0,26; в обратном клапане при угле открытия 30÷400 О. К =30÷14 и 50÷600 О. К =9,6÷3,2; в конусных переходах при переходе на трубы большего диаметра К. П = 1; при обратном переходе и угле конусности 10÷150 К. П = 0,5, при 20÷300 К. П = 0,6÷0,7 /7/.