Расчет проветривания подземной горной выработки
Выбор типа и диаметра вентиляционного трубопровода. Расчёт подачи свежего воздуха для разжижения вредных газов от взрывных работ при комбинированном способе проветривания. Необходимая производительность вентиляторов для всасывающего трубопровода.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.12.2010 |
| Размер файла | 259,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
РАЗРАБОТКА ПАСПОРТА ПРОВЕТРИВАНИЯ
1. Протяженность выработки — 900м
2. Площадь поперечного сечения вчерне — 7,5м 2
Выбор схемы проветривания
Основной задачей проветривания тупиковых выработок является поддерживание установленных Правилами безопасности параметров рудничной атмосферы. Исходя из горнотехнических и горно-геологических условий данной штольни, наиболее приемлемым будет является комбинированный способ проветривания (выработка не опасна по газу и пыли). Комбинированный способ проветривания рекомендуется Правилами безопасности как основной. Его используют в выработках протяжённостью более 300 м. Комбинированный способ проветривания тупиковых выработок представляет собой сочетание нагнетательного и всасывающего способов. Он позволяет до максимума сократить время удаления газов и особенно целесообразен для проветривания протяжённых выработок большой площадью сечения, а также при скоростных проходках.
Основным недостатком этого способа в обычных условиях является наличие двух вентиляторных установок. Необходимость регулирования режимов их работы и увеличение эксплуатационных затрат.
Учитывая то, что заданная горная выработка имеет большую протяжённость (900м), площадь поперечного сечения — 7,5 м 2 , и неопасна по газу и пыли, принимаем комбинированный способ проветривания. При его использовании по всей длине трубопровода прокладывается только всасывающий трубопровод, а в призабойной части выработки — трубопровод, по которому в рабочую зону подается воздух из незагрязненной части выработки.
Нагнетательный вентилятор устанавливается в штреке и должен располагаться от забоя выработки на расстоянии не менее длины зоны отброса газов Lз.о..
Найдём длину зоны отброса газов по формуле:
Где — количество одновременно взрываемого ВВ, кг (40 кг);
— площадь поперечного сечения выработки в свету, м 2 (7,5 м 2 );
— подвигание забоя за один цикл, м (1,2 м);
— плотность горной породы, кг/м 3 (2700 кг/м 3 ).
По Правилам безопасности отставание трубопровода от забоя допускается в горизонтальной выработке не более чем на 10 м. Исходя из этого, длина нагнетательного трубопровода будет равна. LН.Т. = 90 — 10 = 80м
Всасывающий вентилятор монтируется в устье проектируемой штольни. Принимаем длину всасывающего трубопровода 900 м, так как всасывающий трубопровод устанавливается на расстоянии не менее 18ч20 м от забоя, а всасывающий вентилятор должен располагаться не ближе чем в 10 м от устья выработки во избежание подсасывания загрязнённого воздуха.
Расчёт подачи свежего воздуха для разжижения вредных газов от взрывных работ при комбинированном 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 для нагнетательного вентилятора:
QЗ = 2,3 * (А*S 2 *L 2 З.О. * bФ) 1/3 /t = 2,3*(40*7,5 2 * 90 2 *40) 1/3 /1800 = 1,15 м 3 /с
— длина зоны отброса газов при взрыве, равная 90 м;
— фактическая величина газовости ВВ, т.е. объём условной окиси углерода, выделяемой при взрыве 1 кг ВВ, л/кг (40 л/кг);
— продолжительность проветривания, мин (в соответствии с ПБ , ).
А- масса ВВ, взрываемого в одном цикле проходки;
— площадь поперечного сечения выработки в свету.
Количество воздуха, удаляемого из забоя всасывающим вентилятором при отсутствие перемычки на границе зоны отброса газов
QЗ.ВС = 1,3*QЗ = 1,3*1,15 = 1,5 м 3 /сек = 90 м 3 /мин
Определим количество воздуха исходя из минимальной скорости движения воздуха
QЗ = 0,3*60*SСВ = 0,3*60*7,5 =135 м 3 /мин = 2,25 м 3 /сек
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 м 3 /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
Количество воздуха, удаляемого из забоя всасывающим вентилятором, при отсутствии перемычки на границе зоны отброса газов (во избежание рециркуляции воздуха):
QЗ.ВС = 1,3*QЗ = 1,3*2,25 = 2,92 м 3 /сек = 175,2 м 3 /мин
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 текстовинитовые 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.
Источник
Расчет вентиляторов местного проветривания
ГОСТ Р 57736-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЕНТИЛЯТОРЫ ШАХТНЫЕ МЕСТНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ
Общие технические условия
Mining equipment. Mine auxiliary fans. General specifications
Дата введения 2018-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Трансуглемаш" (ЗАО "Трансуглемаш")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 269 "Горное дело"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 сентября 2017 г. N 1274-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1, 2019 год
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на шахтные вентиляторы местного проветривания (далее — вентиляторы), применяемые на предприятиях горнорудной промышленности и на других объектах при подземном строительстве и предназначенные для проветривания тупиковых горных выработок при плотности воздуха не более 1,3 кг/м, температуре атмосферы от 253 (от минус 20°С) до 308 К (плюс 35°С), запыленности воздуха не более 50 мг/м и его относительной влажности до (95±2)% при температуре 298 К (плюс 25°С) с номинальной подачей воздуха от 1,5 до 30 м/с при номинальном полном давлении не менее 800 Па.
1.2 Устанавливаемые настоящим стандартом технические требования, требования безопасности и методы испытаний вентиляторов на разных стадиях их проектирования, изготовления, испытаний и эксплуатации соответствуют Техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 010/2011 [1].
1.3 Требования настоящего стандарта распространяются на все предприятия и организации, осуществляющие проектирование, изготовление, испытания и эксплуатацию вентиляторов на предприятиях-изготовителях, угольных шахтах, рудниках, при подземном и транспортном строительстве независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.601 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы
ГОСТ 2.602 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы
ГОСТ 9.014 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 9.032 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения
ГОСТ 9.104-79 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы условий эксплуатации
ГОСТ 9.402 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию
ГОСТ 12.1.003 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.038 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов
ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.2.007.0 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ 27.301 Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения
ГОСТ 2991-85 Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия
ГОСТ 3242 Соединения сварные. Методы контроля качества
ГОСТ 6433.2 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрического сопротивления при постоянном напряжении
ГОСТ 7217 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний
ГОСТ 7502 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 10198-91 Ящики деревянные для грузов массой св. 200 до 20000 кг. Общие технические условия
ГОСТ 10921 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний
ГОСТ 11828 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний
ГОСТ 12969 Таблички для машин и приборов. Технические требования
ГОСТ 12971 Таблички прямоугольные для машин и приборов. Размеры
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 15846 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ 19281 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 19667 Контейнер специализированный групповой массой брутто 5,0 т для штучных грузов
ГОСТ 21130 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры
ГОСТ 21339 Тахометры. Общие технические условия
ГОСТ 22782.0 Электрооборудование взрывозащищенное. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 23170 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования
ГОСТ 23941 Шум машин. Методы определения шумовых характеристик. Общие требования
ГОСТ 24634 Ящики деревянные для продукции, поставляемой для экспорта. Общие технические условия
ГОСТ 24754 Электрооборудование рудничное нормальное. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 30691 (ИСО 4871-96) Шум машин. Заявление и контроль значений шумовых характеристик
ГОСТ 30852.0 (МЭК 60079-0:1998) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования
ГОСТ 30852.20 Электрооборудование рудничное. Изоляция, пути утечки и электрические зазоры. Технические требования и методы испытаний
ГОСТ 31438.2 (EN 1127-2:2002) Взрывоопасные среды. Взрывозащита и предотвращение взрыва. Часть 2. Основополагающая концепция и методология (для подземных выработок)
ГОСТ 31439 (EN 1710:2005) Оборудование и компоненты, предназначенные для применения в потенциально взрывоопасных средах подземных выработок шахт и рудников
ГОСТ 31441.1 (EN 13463-1:2001) Оборудование неэлектрическое, предназначенное для применения в потенциально взрывобезопасных средах. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 31610.0 (IEC 60079-0:2011) Взрывобезопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования
ГОСТ 31613-2012 Электростатическая искробезопасность. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ IEC 60034-5 Машины электрические вращающиеся. Часть 5. Классификация степеней защиты, обеспечиваемых оболочками вращающихся электрических машин (Код IP)
ГОСТ Р 15.301 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство
СТ СЭВ 4790 Вентиляторы шахтные осевые местного проветривания. Методы испытаний
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 вентилятор местного проветривания: Центробежная машина с лопастным рабочим колесом, предназначенная для создания напора, необходимого для перемещения воздуха по гибкому или жесткому трубопроводу в горную выработку.
3.1.2 осевой вентилятор: Вентилятор, у которого вход, перемещение и выход нагнетаемого воздуха происходят параллельно оси рабочего колеса.
3.1.3 радиальный вентилятор: Вентилятор, у которого плоскости входа и выхода нагнетаемого воздуха взаимно перпендикулярны.
3.1.4 диаметр вентилятора: Внутренний диаметр выходного патрубка.
3.1.5 рабочее колесо: Вращающаяся часть вентилятора, снабженная лопатками, профиль которых при вращении колеса создает избыточное давление воздуха для его передвижения по трубопроводу.
Примечание — Лопатки крепят к центральному валу жестко или с возможностью регулировать угол наклона, что позволяет изменять физические параметры перемещения воздуха.
3.2 Термины и определения технических параметров вентилятора приведены в приложении А.
4 Классификация
4.1 Вентиляторы различаются:
— по типу приводящей энергии: Э — с электрическим или П — с пневматическим приводом;
— уровню взрывозащиты: В — взрывозащищенное исполнение РВ и Н — рудничное нормальное исполнение РН1;
Источник
Выбор и обоснование схемы вентиляции, расчет параметров проветривания Соль-Илецкого рудника в целом и тупиковой выработки, страница 4
Для дальнейших расчетов принимаем наибольшее количество 3,58 м 3 /с.
Общее количество воздуха для проветривания технологических вспомогательных камерных выработок составит: 7,6+1,2+0,7+3,58=13,08 м 3 /с
3) Количество воздуха для проветривания поддерживаемых выработок принимается из расчета минимальной скорости движения воздушной струи по формуле:
Перечень поддерживаемых выработок:
1) Южная фланговая вентиляционная выработка гор. –185 м, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
2) Южная фланговая вентиляционная выработка гор. –215 м, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
3) Северная фланговая вентиляционная выработка гор. –185 м, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
4) Северная фланговая вентиляционная выработка гор. –215 м, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
5) Выработка насосной и УПП, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
6) Транспортный уклон № 1, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
7) Транспортный уклон № 2, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
8) Центральный откаточный штрек гор. –215 м, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
9) Центральный вентиляционный штрек гор. –215 м, S=10,51 м 2 , Q=1,57 м 3 /с, V=0,15 м/с;
Общее количество воздуха для проветривания поддерживаемых выработок составит:
4. Расчет проветривания тупиковой выработки
4.1. Выбор схемы и способа проветривания, типа и параметров вентиляционного трубопровода.
Проходка ведется проходческим комплексом, состоящим из комбайна “Урал-10КС” и самоходного вагона 5ВС 15М.
Исходя из условия интенсивного пылеобразования при проходке выработки механическим способом применим нагнетательный способ проветривания.
Расчет производится для выработки длиной 300 м.
При производстве работ по проходке выработки задействована бригада из 2 рабочих.
Для подачи воздуха применим гибкий трубопровод из труб типа 1А с длиной звена 20 м и диаметром 600 мм.
4.2. Расчет расхода воздуха для проветривания призабойной зоны, выработки в целом, подачи вентилятора местного проветривания, а также расхода воздуха в месте установки ВМП
Количество воздуха для проветривания подготовительных и нарезных выработок, проходимых за пределами очистных камер:
Расчет производится для наиболее тяжелых условий проветривания, т. е. для максимальной длины выработки и ее тупиковой части, который включает в себя следующие факторы:
1. Потребности призабойного пространства
2. Число занятых в выработке людей
3. По минимально допустимой скорости движения воздуха в выработке
Потребность призабойного пространства рассчитывается по разбавлению пыли до соответствующих санитарно-гигиенических норм:
где: D – интенсивность пылевыделения при работе комбайна, по данным ВНИИсоль принимается – 170 мг/с
Источник
Выбор вентилятора местного проветривания
Для проветривания горизонтальных и наклонных тупиковых вырабо-ток и вертикальных стволов при их проходке следует принимать вентиля-торы, аэродинамические характеристики которых приведены в приложе-нии Б.
Предварительный выбор вентилятора производится путем совмеще-ния расчетного режима его работы (Qвр , hвр) с графиками аэродинамиче-ских характеристик вентиляторов приведенных в Приложение Б. Для про-ветривания следует принимать вентилятор, аэродинамическая характери-стика которого проходит через расчетную точку (Qвр , hвр) или лежит вы-
| Q вмп ≥ Q п |
ше ее (расчетная точка должна попасть в область работы выбранного вен-тилятора). Если расчетные параметры выходят за пределы области про-мышленного использования вентилятора, то выбирается более мощный вентилятор.
Для определения фактической подачи вентилятора выбранного вен-тилятора необходимо построить и нанести аэродинамическую характери-стику трубопровода на график аэродинамических характеристик вентиля-тора. Построение характеристики трубопровода производится в следую-щем порядке
1. Задаваясь последовательно значениями Qз.п – 1, 2, 3 …. м3/с и т.д., определяются соответствующие значения Qв и hв (результаты расчетов представляются в виде таблицы 7);
| Таблица 7 | ||||||
| Аэродинамическая характеристика трубопровода | ||||||
| Qз.п.,м 3 /с | …. | n | ||||
| kуг.тр | kуг.тр1 | kуг.тр2 | kуг.тр3 | kуг.тр4 | …. | kуг.тр n |
| Q ,м 3 /с | Qв1 | Qв2 | Qв3 | Qв4 | …. | Qвn |
| в | ||||||
| h, даПа | h1 | h2 | h3 | h4 | …. | h n |
2. Используя оси координат (h – Qв), на характеристику выбранного вентилятора наносятся точки с соответствующими координатами (hi, Qi) и соединяются плавной кривой (рис.3, кривая 1).
3. На кривую 1 наносится точка (В), характеризующая расчетные ве-личины депрессии и подачи вентилятора (Qвр , hвр).
4. Координаты точки пересечения (точка А) характеристик трубо-провода с вышележащей рабочей характеристикой вентилятора (кривая 2) определяют фактический режим работы вентилятора (hф, Qф).
5. Описывается выбранный вентилятор (указывается его тип, угол установки лопаток и рабочие параметры).
После выбора ВМП и трубопровода производится проверка расхода воздуха в устье тупиковой выработки Qп.р по достаточности его для раз-бавления метана до допустимой концентрации, для чего должно соблю-
Если условие не соблюдается, то значение подачи вентилятора при-нимается равным Qп , что позволит разбавить метан в устье проходимой выработки до безопасной концентрации.
Источник