Мероприятия по борьбе с газами

Для лавообразных забоев

(1.7)

где: t - время проветривания, мин.;

А - фактическое количество одновременно взрываемого в очистном

забое ВВ, кг;

S - площадь поперечного сечения лавообразной выработки, м²;

ℓ - длина вы­работки, м.

 

Для камерообразных забоев

(1.8)

 

где: V - объем проветриваемой камеры, м³;

К_t - коэффициент турбулентной диффузии, принимается 0,7 - 0,8.

 

Для систем разработки, в которых очистное пространство не проветривается

(1.9)

 

где m - число одновременно действующих в блоке выработок выпуска руды;

t_в.з. - время проветривания после взрывания заря­да (для вторичного дробления руды, t_в.з. = 5-10 мин);

V_З - объ­ем одной выработки горизонта выпуска руды, считая от скрепер-

ной лебедки до сборной вентиляционной сбойки, м³;

А_У, - величина условного заряда ВВ, кг.

 

(1.10)

 

где А₁ - количество, соответствующее газовыделению из отбитой руды, кг.

 

(1.11)

 

где ε - коэффициент, учитывающий более интенсивное газообра­зование из руды в начальный период ее выпуска (ε = 2,7);

Q_p - количество руды, выпущенной из дучек одной выработки, т/сутки;

V_CB - свободный объем в отбитой руде, м³/м³ (V_CB = 0,3);

t_в - время выпуска руды в выработке в течение суток, с;

V_г. - объем всех газов от ВВ – 0,9 м³/кг;

γ_р - плотность руды в раз­рыхленном состоянии, т/м³;

А₂ - средний расход ВВ на одно взрывание при дроблении негабарита (обычно составляет 1-3 кг);

t - время проветривания после взрывания, с.

 

После массового взрыва

(1.12)

 

 

где N - коэффициент пропорциональности (N = 40,3, для системы подэтажного обрушения и камерной системы с послойной отбойкой руды скважинами, N=50 для системы этажного обру­шения);

А'_у - условный заряд, величина которого соответствует объему газовыделений в прилегающие к блоку рудничные выра­ботки после массового взрыва:

i - коэффициент, учитывающий фактический объём газовыделений в выработках рудника;

V_З - объём загазированных выработок.

 

(1.13)

 

где V_исх - объём выработок в сторону исходящей струи, считая от данного блока до земной поверхности, м³;

t - время проветрива­ния (t = 2 ч. при взрывании между сменами и t = 8 ч., при взры­вании в выходные дни).

Расчёт по пылевому фактору производится исходя из опти­мальной по выносу пыли скорости движения воздуха

 

(1.14)

 

где S₁ - суммарное сечение одновременно работающих вырабо­ток в блоке по выпуску руды (орты, штреки, доставочные камеры ВДПУ и др. выработки), м²;

S₂ - суммарное сечение остальных выработок в блоке, требующих обособленного проветривания (восстающие, буровые), м²;

V₁, V₂ - оптимальные по выносу пыли скорости движения воздуха, м/с.

При системах разработки с открытым очистным простран­ством и большой площадью поперечного сечения очистной вы­работки вместо площади сечения всей выработки следует прини­мать площадь сечения призабойного рабочего пространства.

В камерах большого объёма расчёт воздуха по выносу пыли производить не следует.

Расчёт воздуха по выделению ядовитых газов самоходным оборудованием ведется по формуле:

 

(1.15)

 

где q - норма воздуха на 1 кВт мощности принятого двигателя, м³/мин;

К - коэффициент одновременности работы машин, при­нимается равным 1,0; 0,9; 0,85 - при одновременной работе в забое одной, двух, трех и более машин, соответственно;

∑М - суммарная мощность двигателей одновременно работающих машин в очистной выработке (блоке), кВт.

Количество воздуха, рассчитанное для очистных выработок по разным факторам, должно сравниваться и окончательно при­ниматься по наибольшему результату. Принятый расход воздуха сле­дует проверить по минимальной и максимальной скорости дви­жения воздуха в очистной выработке.

 

(1.16)

 

V_max = 4 м/с; V_min = 0,5 м/с.

1.3 Расчёт количества воздуха для проветривания блоков, находящихся в подготовке и нарезке.

Количество воздуха для од­ного блока в нарезке или подготовке определяется как сумма ко­личества воздуха для всех одновременно проходимых и обособ­ленно проветриваемых выработок в блоке.

Расчет количества воздуха для каждой из проходимых вы­работок производится по формулам, приведённым далее.

Для складов ВМ и горючесмазочных материалов

(1.17)

 

где К - коэффициент кратности воздухообмена (для складов ВМ – 0,07; для складов ГСМ – 0,33);

V - суммарный объём выработок склада, м³.

Для электромашинных камер

 

(1.18)

 

где N₁ - мощность установки, кВт (учитываются одновременно работающие установки);

η - к.п.д. установки;

К_ЗГ - коэффици­ент загрузки в течение суток (для установок с продолжительностью работы 1 ч. и более). К_ЗГ рассчитывается по формуле:

 

(1.19)

 

где Т - суммарная продолжительность работы установки в тече­нии суток, ч;

t⁰ - температура воздуха, поступающего в камеру в наиболее теплый месяц года, ⁰С.

1.4 Расчёт количества воздуха для поддерживаемых выработок.

К поддерживаемым выработкам относятся выработки, которые необходимо сохранять в шахте для нормального ведения технологического процесса: заезды, запасные выходы, транс­портные съезды для самоходного оборудования, конвейерные выработки, скиповые стволы. Эти выработки не используются ни для подачи свежего воздуха к действующим забоям, ни для уда­ления от них воздуха, а проветривать данные выработки необхо­димо в соответствии с требованиями ПБ.

Расчёт количества воздуха производится по выделению природных газов, газов от двигателей внутреннего сгорания и проверяется по скорости движения воздуха:

 

(1.20)

 

Количество воздуха для проветривания шахты определяется по выражению:

 

(1.21)

 

где 1,15 - коэффициент резерва повышения добычи;

∑Q_ог - сумма количеств воздуха для обособленного проветривания очи­стных блоков;

1,43 - коэффициент, исключающий рециркуляцию воздуха;

∑Q_п - сумма количеств воздуха для обособленного проветривания нарезных и подготовительных выработок блоков, находящихся в нарезке и подготовке;

∑Q_к - сумма количеств воздуха для обособленного проветривания технологических ка­мер;

∑Q_пв - сумма количеств воздуха для обособленного про­ветривания поддерживаемых выработок;

К - коэффициент запаса воздуха, который по нормам проектирования рекомендуется при­нимать:

- для систем с закладкой выработанного пространства или системам с обрушением, К = 1,2;

- для систем с открытым выработанным пространством и системам с обрушением, выходящим на поверхность, К = 1,3; при наличии больших незаполненных пустот, К = 1,4.

1.5 Распределение воздуха по выработкам шахты.

Распределе­ние воздуха, принятого для подачи в шахту производится по схе­ме вентиляции шахты, на которой должны быть показаны все действующие камеры, забои и выработки, для которых рассчиты­вался воздух. Распределение воздуха по всем выработкам (ство­лам, квершлагам, штрекам, ортам и т.д.) производится с учётом коэффициента запаса (за исключением очистных забоев), приня­того при подсчете общешахтного количества воздуха, расходы воздуха проставляется по схеме вентиляции шахты.

 

1.6 Подсчёт депрессии шахты.

Для подсчёта депрессии выбирается та вентиляционная ветвь, депрессия которой будет наибольшей (ветвь с наибольшим количеством воздуха и наиболее протяженная).

Депрессия выбранного направления подсчитывается как сумма депрессий всех выработок, последовательно входящих в эту ветвь от устья воздухоподающего ствола до устья вентиляци­онного ствола. Депрессия отдельной выработки подсчитывается по формулам (h, мм в.ст.):

 

(1.22)

 

(1.23)

 

где α - коэффициент аэродинамического сопротивления выра­ботки;

L - длина выработки, м;

P - периметр выработки, м;

S - площадь поперечного сечения выработки, м²;

V - скорость движения воздуха по выработке, м/с;

Q - расход воздуха, м³/с.

Данные расчёта сводятся в таблицу1 по нижеприведён­ной форме:

Таблица 1 - Результаты расчета депрессии.

Обозначение выработок на схеме	Наименование выработки	Тип крепи	Количество воздуха (Q, м3/с)	Сечение (S, м2)	Скорость воздуха (V, м/с)	Длина выработки (L, м)	Периметр (Р, м)	Коэффициент аэродинамического сопротивления (α, кг·с2/ м4)	Аэродинамическое сопротивление (R, кг·с2/ м2)	Депрессия (h, мм.в.ст.)

 

При расчёте по таблице учитывается только депрессия тре­ния. К ней необходимо добавить депрессию местных и лобовых сопротивлений. Ввиду сравнительно небольшого их удельного веса, депрессии местных и лобовых сопротивлений обычно учиты­ваются укрупнено, путём увеличения депрессии шахты на 10-15%.

Кроме того, должна быть подсчитана естественная тяга и, если она окажется отрицательной (что обычно бывает летом), то к депрессии шахты необходимо прибавить эту отрицательную ве­личину естественной тяги.

1.7 Регулирование распределения воздуха в шахте.

Регулирова­ние необходимо предусматривать между горизонтами и крылья­ми шахты.

Для регулирования распределения воздуха между горизон­тами какого-либо крыла нужно подсчитать депрессию по направ­лению через эти горизонты и если депрессии получаются разные, то регулирование необходимо произвести отри­цательным способом путём постановки вентиляционного окна. Окно ставится на той из параллельных ветвей, где депрессия получилась меньше. Необходимо определить площадь сечения окна.

1.8 Выбор вентилятора.

Выбор вентилятора производит­ся, исходя из полученных данных количества воздуха и депрессии шахты (Q_ш, h_ш). Определяется производительность (Q_в) и депрессия (h_в) вентилятора.

По найденным значениям производительности и депрессии вентилятора производят его выбор по индивидуальным размер­ным характеристикам.

Для определения режима работы вентилятора на графическую характеристику вентилятора наносится характеристика сети.

Выбранный вентилятор должен иметь КПД не менее 0,7 и ре­зерв производительности 20%.

1.9 Подогрев воздуха.

Подогрев воздуха, обычно, в настоя­щее время осуществляется паровыми калориферами. Как прави­ло, подогревается часть общешахтного дебита до температуры 70-80 ⁰С, для того, чтобы после смешивания с основной вентиля­ционной струей температура смеси равнялась +2⁰ С.

В результате расчёта калориферной установки должны быть определены: количество подогреваемого воздуха, теплопроизводительность калориферной установки, поверхность нагрева, тип калорифера, число секций.

В графической части к разделу «Проветривание рудника» на листе должны быть показаны:

- схема проветривания, с указанием всех вентиляционных сооружений согласно требованиям правил безопасности;

- расчётная схема вентиляции шахты:

- графический подбор вентилятора на заданную сеть;

- таблица к схеме вентиляции, в которой указывается:
а) способ проветривания;

б) схема проветривания;

в) система проветривания;

г) общее количество воздуха, поступающего в шахту;

д) депрессия шахты;

е) эквивалентное отверстие шахты;
ж) утечки воздуха.

ВЕНТИЛЯЦИЯ

При проектировании шахты расчёт вентиляции включает следующие

элементы:

- исходные данные - относительная газообильность шахты по метану (углекислому газу); среднесуточная производительность шахты, очистного забоя; сменный расход ВВ по шахте и забоям; максимальная численность людей, одновременно находящихся в шахте; эффективность искусственной дегазации; система разработки; способ управления кровлей; сечения выработок; характеристика крепления выработок;

- выбор и обоснование системы вентиляции шахты (всасывающий, нагнетательный, комбинированный способы);

- схему вентиляции шахты (центральную, фланговую);

- расчёт количества воздуха, необходимого для вентиляции шах­ты (производится в соответствии с Руководством по проектированию вентиляции угольных шахт);

- определение количества воздуха, проходящего по выработкам шахты;

- проверку сечения горных выработок по допустимым скоростям движения воздуха;

- выбор главного вентилятора.

2.1 Выбор схем и способов вентиляции шахты

Основой для выбора схемы вентиляции шахты служит схема вскры­тия и подготовки шахтного поля, для схем вентиляции выемочных участков - схемы их подготовки и принятые системы разработки.

Схема вентиляции шахты (участка) должна обеспечить:

- подачу к местам потребления необходимого количества воздуха;

- минимальное аэродинамическое сопротивление вентиляционной сети, что обеспечивает минимальную депрессию шахты и максимальную подачу воздуха в шахту;

- минимальные утечки воздуха, что обеспечивается минимальным числом пересечений горных выработок со свежими и исходящими стру­ями и, как следствие, минимальным числом разделяющих их вентиляци­онных сооружений;

- вентиляцию выработок сквозными струями и по возможности за счёт депрессии главных вентиляторов;

- обособленную вентиляцию забоев, а на сильногазовых шахтах - мест основного газовыделения;

- лёгкость реверсирования воздушной струи и максимальные возмож­ности для спасения людей при авариях.

Схемы вентиляции существенно зависят от схем вскрытия и подго­товки шахтных полей. Но в некоторых случаях они определяются вентиляционными требованиями (например, при отработке высокогазонос­ных угольных пластов, когда используются схемы вентиляции, обеспе­чивающие независимое разбавление газа по источникам газовыделения при разработке месторождений в условиях высоких температур и др.).

Типовые схемы вентиляции выемочных участков угольных шахт при­ведены в «Руководстве по проектированию вентиляции угольных шахт». Основные схемы вентиляции угольных и рудных шахт приведены в учебнике «Аэрология горных предприятий» и в справочнике по вен­тиляции.

При выборе способа вентиляции шахты следует учитывать следую­щие требования к способу вентиляции:

- обеспечение подачи в шахты требуемого количества воздуха при депрессиях, не превышающих максимально допустимых;

- обеспечение минимальных утечек воздуха;

- обеспечение необходимой управляемости воздухораспределением в шахте;

- обеспечение устойчивой совместной работы вентиляторов;

- применение небольшого числа главных вентиляторных установок;

- предупреждение загрязнения подаваемого в шахту воздуха;

- предупреждение обмерзания стволов и вентиляторов;

- расположение нагнетательных вентиляторов на специальных вентиляционных стволах без подъёма;

- обеспечение минимальной опасности самовозгорания полезного ископаемого;

- быстрое и надежное реверсирование струй.

При проектировании вентиляции угольных шахт в качестве основ­ного способа вентиляции рекомендуется всасывающий способ. Нагнета­тельный способ можно применять при проектировании негазовых шахт, а в случае газовых шахт - при метанообильности не более 10 м³/т, при отработке первого горизонта, а также на шахтах, имеющих аэро­динамическую связь с поверхностью. Нагнетательно-всасывающий способ вентиляции может предусматриваться при реконструкции шахт с фланговыми схемами вентиляции, разрабатывающих мощные крутопадаю­щие пласты угля, склонные к самовозгоранию.

2.2 Расчёт расхода воздуха для вентиляции угольной шахты.

Опреде­ляется позабойным методом, сущность которого состоит в расчёте рас­ходов воздуха для всех объектов его потребления, а также утечек воздуха и их последующего суммирования с добавлением некоторого запаса на общешахтные нужды. Объектами потребления воздуха в шах­те являются:

- очистные забои и очистные участки;

- проводимые тупико­вые выработки;

- обособленно проветриваемые погашаемые выработки;

- вы­работки, не предназначенные для подачи воздуха на объекты потребле­ния и его удаления с последних, но поддерживаемые для других целей ("поддерживаемые выработки");

- камеры с работающим электрооборудо­ванием, зарядные камеры для аккумуляторных электровозов, склады ВМ.

К расходу воздуха для вентиляции вышеназванных объектов до­бавляются его потери в виде утечек - через выработанные простран­ства и вентиляционные сооружения. Утечки воздуха через выработанные пространства действующих участков учитываются при расчёте расхода воздуха для вентиляции этих участков; утечки через вентиляционные сооружения за пределами участков учитываются отдельно.

Расход воздуха для вентиляции очистных выработок Q рассчи­тывается по метану, углекислому газу, газам ВВ, числу работающих людей и проверяется по допустимым скоростям движения воздуха. Для дальнейших расчётов принимается наибольший результат.

Расчёт расхода воздуха по метану (углекислому газу) зависит от того, принята ли максимальная допустимая нагрузка на очистную выработку по газовому фактору или по другим факторам. В первом случае он рассчитывается по максимальной пропускной способности очистной выработки, во втором - по ожидаемому абсолютному газовыделению.

 

(2.1)

 

где V_max - максимальная допустимая ПБ скорость движения воздуха в очистной выработке, м/с;

S_ОЧmin - минимальная площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м²;

K_оз - коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, непосредственно прилегаю­щего к призабойному. Принимается по таблице 1.

Таблица 1.

Способ управления кровлей	Породы непосредственной кровли	Коз
Полное обрушение ---//--- ---//--- ---//--- Плавное опускание Частичная закладка Полная закладка	Песчаники Песчанистые сланцы Глинистые сланцы Сыпучие Глинистые сланцы ---//--- ---//---	1,30 1,25 1,20 1,05 1,15 1,10 1,05

Для случая, когда максимальная допустимая нагрузка на очистную выработку принята по газовому фактору:

 

(2.2)

 

где I _оч - среднее ожидаемое газовыделение в очистной выработке, м³/мин.

Для метана

 

(2.3)

 

где q_оч.р - расчётная относительная метанообильность очистной выработки, (задается с учётом факти­ческих данных шахты), м³/т;

А_оч - среднесуточная добыча очистного забоя, т;

К_н - коэффициент неравномерности газовыделения.

Для случая выделения метана

 

(2.4)

 

где К_с - коэффициент, учитывающий способ добычи угля; (при буровзрывном способе добычи, К_с = 1,2, при всех остальных способах, К_с = 1,0).

Для случая выделения углекислого газа в шахтах Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов, К_н=1,6, для шахт восточных бас­сейнов и месторождений, К_н принимается по таблице 3;

С - допустимая концентрация газа в воздухе в очистной выработке, %;

С₀ - концентрация газа в поступающем в очистную выработ­ку воздухе, %.

Таблица 3 - Значение коэффициента неравномерности выделения углекислого газа К_н для шахт Кузнецкого, Карагандинского, Печорского и других восточных бассейнов и месторождений страны.

Среднее выделение углекислого газа в очистной выработке, м3/мин	Коз
0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 и более	2,10 1,53 1,32 1,20 1,14 1,10 1,07

Расчёт расхода воздуха по газам ВВ для очистных забоев типа лав производится по формуле:

 

(2.5)

 

где Т - время проветривания забоя после взрыва, мин;

В_уч - масса одновременно взрываемых ВВ по углю, кг;

V_оч - объем очистной выработки, м.

Для камерообразных очистных забоев

 

(2.6)

 

Расчёт расхода воздуха по числу работающих в забое людей ведётся по формуле:

 

(2.7)

где G - норма подачи воздуха на одного человека, м³/мин;

n_чел - наибольшее число людей, одновременно работающих в очистной выработке.

Рассчитанное количество воздуха должно проходить по очистной выработке с допустимой скоростью, что обеспечивается соблюдением условия:

 

(2.8)

 

где S_ОЧmin, S_ОЧmax – соответственно минимальная и максимальная площадь поперечного сечения очистной выработки в свету, м²;

V_max, V_min – соответственно максимальная и минимальная скорости движения в очистной выработке, м/с.

После расчёта Q_оч по формулам (2.1-2.8) для дальнейших расчётов принимается наибольшее из полученных значений.

2.3 Выбор главного вентилятора.

Главные шахтные вентиляторы (ГВ) имеют сроки службы в пределах 15-24 лет. За это время депрес­сия шахты и необходимый для ее вентиляции расход воздуха изменяются вследствие изменения длины выработок, глубины разработки, топологии вентиляционной сети и других причин. Принимаемый для вентиляции шахты ГВ должен быть в состоянии обеспечить все режимы вентиляции за срок своей службы.

Техническая характеристика принятого вентилятора приводит­ся в пояснительной записке к дипломному проекту.

При проектировании карьера необходимо:

- дать характеристику метеоусловий разрабатываемого района ("роза ветров", скорость ветра, температура воздуха, влажность);

- указать схему естественного проветривания карьера (план и разрез);

- обосновать искусственную вентиляцию карьеров в период штилей и инверсий в глубоких карьерах;

- выбрать средства вентиляции.

Для лавообразных забоев

(1.7)

где: t - время проветривания, мин.;

А - фактическое количество одновременно взрываемого в очистном

забое ВВ, кг;

S - площадь поперечного сечения лавообразной выработки, м²;

ℓ - длина вы­работки, м.

 

Для камерообразных забоев

(1.8)

 

где: V - объем проветриваемой камеры, м³;

К_t - коэффициент турбулентной диффузии, принимается 0,7 - 0,8.

 

Для систем разработки, в которых очистное пространство не проветривается

(1.9)

 

где m - число одновременно действующих в блоке выработок выпуска руды;

t_в.з. - время проветривания после взрывания заря­да (для вторичного дробления руды, t_в.з. = 5-10 мин);

V_З - объ­ем одной выработки горизонта выпуска руды, считая от скрепер-

ной лебедки до сборной вентиляционной сбойки, м³;

А_У, - величина условного заряда ВВ, кг.

 

(1.10)

 

где А₁ - количество, соответствующее газовыделению из отбитой руды, кг.

 

(1.11)

 

где ε - коэффициент, учитывающий более интенсивное газообра­зование из руды в начальный период ее выпуска (ε = 2,7);

Q_p - количество руды, выпущенной из дучек одной выработки, т/сутки;

V_CB - свободный объем в отбитой руде, м³/м³ (V_CB = 0,3);

t_в - время выпуска руды в выработке в течение суток, с;

V_г. - объем всех газов от ВВ – 0,9 м³/кг;

γ_р - плотность руды в раз­рыхленном состоянии, т/м³;

А₂ - средний расход ВВ на одно взрывание при дроблении негабарита (обычно составляет 1-3 кг);

t - время проветривания после взрывания, с.

 

После массового взрыва

(1.12)

 

 

где N - коэффициент пропорциональности (N = 40,3, для системы подэтажного обрушения и камерной системы с послойной отбойкой руды скважинами, N=50 для системы этажного обру­шения);

А'_у - условный заряд, величина которого соответствует объему газовыделений в прилегающие к блоку рудничные выра­ботки после массового взрыва:

i - коэффициент, учитывающий фактический объём газовыделений в выработках рудника;

V_З - объём загазированных выработок.

 

(1.13)

 

где V_исх - объём выработок в сторону исходящей струи, считая от данного блока до земной поверхности, м³;

t - время проветрива­ния (t = 2 ч. при взрывании между сменами и t = 8 ч., при взры­вании в выходные дни).

Расчёт по пылевому фактору производится исходя из опти­мальной по выносу пыли скорости движения воздуха

 

(1.14)

 

где S₁ - суммарное сечение одновременно работающих вырабо­ток в блоке по выпуску руды (орты, штреки, доставочные камеры ВДПУ и др. выработки), м²;

S₂ - суммарное сечение остальных выработок в блоке, требующих обособленного проветривания (восстающие, буровые), м²;

V₁, V₂ - оптимальные по выносу пыли скорости движения воздуха, м/с.

При системах разработки с открытым очистным простран­ством и большой площадью поперечного сечения очистной вы­работки вместо площади сечения всей выработки следует прини­мать площадь сечения призабойного рабочего пространства.

В камерах большого объёма расчёт воздуха по выносу пыли производить не следует.

Расчёт воздуха по выделению ядовитых газов самоходным оборудованием ведется по формуле:

 

(1.15)

 

где q - норма воздуха на 1 кВт мощности принятого двигателя, м³/мин;

К - коэффициент одновременности работы машин, при­нимается равным 1,0; 0,9; 0,85 - при одновременной работе в забое одной, двух, трех и более машин, соответственно;

∑М - суммарная мощность двигателей одновременно работающих машин в очистной выработке (блоке), кВт.

Количество воздуха, рассчитанное для очистных выработок по разным факторам, должно сравниваться и окончательно при­ниматься по наибольшему результату. Принятый расход воздуха сле­дует проверить по минимальной и максимальной скорости дви­жения воздуха в очистной выработке.

 

(1.16)

 

V_max = 4 м/с; V_min = 0,5 м/с.

1.3 Расчёт количества воздуха для проветривания блоков, находящихся в подготовке и нарезке.

Количество воздуха для од­ного блока в нарезке или подготовке определяется как сумма ко­личества воздуха для всех одновременно проходимых и обособ­ленно проветриваемых выработок в блоке.

Расчет количества воздуха для каждой из проходимых вы­работок производится по формулам, приведённым далее.

Для складов ВМ и горючесмазочных материалов

(1.17)

 

где К - коэффициент кратности воздухообмена (для складов ВМ – 0,07; для складов ГСМ – 0,33);

V - суммарный объём выработок склада, м³.

Для электромашинных камер

 

(1.18)

 

где N₁ - мощность установки, кВт (учитываются одновременно работающие установки);

η - к.п.д. установки;

К_ЗГ - коэффици­ент загрузки в течение суток (для установок с продолжительностью работы 1 ч. и более). К_ЗГ рассчитывается по формуле:

 

(1.19)

 

где Т - суммарная продолжительность работы установки в тече­нии суток, ч;

t⁰ - температура воздуха, поступающего в камеру в наиболее теплый месяц года, ⁰С.

1.4 Расчёт количества воздуха для поддерживаемых выработок.

К поддерживаемым выработкам относятся выработки, которые необходимо сохранять в шахте для нормального ведения технологического процесса: заезды, запасные выходы, транс­портные съезды для самоходного оборудования, конвейерные выработки, скиповые стволы. Эти выработки не используются ни для подачи свежего воздуха к действующим забоям, ни для уда­ления от них воздуха, а проветривать данные выработки необхо­димо в соответствии с требованиями ПБ.

Расчёт количества воздуха производится по выделению природных газов, газов от двигателей внутреннего сгорания и проверяется по скорости движения воздуха:

 

(1.20)

 

Количество воздуха для проветривания шахты определяется по выражению:

 

(1.21)

 

где 1,15 - коэффициент резерва повышения добычи;

∑Q_ог - сумма количеств воздуха для обособленного проветривания очи­стных блоков;

1,43 - коэффициент, исключающий рециркуляцию воздуха;

∑Q_п - сумма количеств воздуха для обособленного проветривания нарезных и подготовительных выработок блоков, находящихся в нарезке и подготовке;

∑Q_к - сумма количеств воздуха для обособленного проветривания технологических ка­мер;

∑Q_пв - сумма количеств воздуха для обособленного про­ветривания поддерживаемых выработок;

К - коэффициент запаса воздуха, который по нормам проектирования рекомендуется при­нимать:

- для систем с закладкой выработанного пространства или системам с обрушением, К = 1,2;

- для систем с открытым выработанным пространством и системам с обрушением, выходящим на поверхность, К = 1,3; при наличии больших незаполненных пустот, К = 1,4.

1.5 Распределение воздуха по выработкам шахты.

Распределе­ние воздуха, принятого для подачи в шахту производится по схе­ме вентиляции шахты, на которой должны быть показаны все действующие камеры, забои и выработки, для которых рассчиты­вался воздух. Распределение воздуха по всем выработкам (ство­лам, квершлагам, штрекам, ортам и т.д.) производится с учётом коэффициента запаса (за исключением очистных забоев), приня­того при подсчете общешахтного количества воздуха, расходы воздуха проставляется по схеме вентиляции шахты.

 

1.6 Подсчёт депрессии шахты.

Для подсчёта депрессии выбирается та вентиляционная ветвь, депрессия которой будет наибольшей (ветвь с наибольшим количеством воздуха и наиболее протяженная).

Депрессия выбранного направления подсчитывается как сумма депрессий всех выработок, последовательно входящих в эту ветвь от устья воздухоподающего ствола до устья вентиляци­онного ствола. Депрессия отдельной выработки подсчитывается по формулам (h, мм в.ст.):

 

(1.22)

 

(1.23)

 

где α - коэффициент аэродинамического сопротивления выра­ботки;

L - длина выработки, м;

P - периметр выработки, м;

S - площадь поперечного сечения выработки, м²;

V - скорость движения воздуха по выработке, м/с;

Q - расход воздуха, м³/с.

Данные расчёта сводятся в таблицу1 по нижеприведён­ной форме:

Таблица 1 - Результаты расчета депрессии.

Обозначение выработок на схеме	Наименование выработки	Тип крепи	Количество воздуха (Q, м3/с)	Сечение (S, м2)	Скорость воздуха (V, м/с)	Длина выработки (L, м)	Периметр (Р, м)	Коэффициент аэродинамического сопротивления (α, кг·с2/ м4)	Аэродинамическое сопротивление (R, кг·с2/ м2)	Депрессия (h, мм.в.ст.)

 

При расчёте по таблице учитывается только депрессия тре­ния. К ней необходимо добавить депрессию местных и лобовых сопротивлений. Ввиду сравнительно небольшого их удельного веса, депрессии местных и лобовых сопротивлений обычно учиты­ваются укрупнено, путём увеличения депрессии шахты на 10-15%.

Кроме того, должна быть подсчитана естественная тяга и, если она окажется отрицательной (что обычно бывает летом), то к депрессии шахты необходимо прибавить эту отрицательную ве­личину естественной тяги.

1.7 Регулирование распределения воздуха в шахте.

Регулирова­ние необходимо предусматривать между горизонтами и крылья­ми шахты.

Для регулирования распределения воздуха между горизон­тами какого-либо крыла нужно подсчитать депрессию по направ­лению через эти горизонты и если депрессии получаются разные, то регулирование необходимо прои