Подготовительной выработки

РАСЧЕТ РАСХОДА ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ

Угольный пласт метаноносный. Выделение метана нормальное, суфлярные выделения метана не ожидаются. Угольная пыль взрывоопасна, вмещающие породы не силикозные.

Способом проветривания тупиковой выработки является нагнетательный. Проветривание производится вентиляторами местного проветривания (ВМП). Воздух подаётся в забой по трубопроводам. Принимаем для нашей выработки гибкий трубопровод диаметром 0,8 м.

1. Содержание метана в угольном веществе, из которого выделился метан при разрушении рабочим органом комбайна

Х_м = 8,7 = 4, 259 м³/т горной массы.

Интенсивность выделения метана из условий беспрерывной работы комбайна в течении 1 минуты и технической производительности комбайна.

i_з = 4,289 2,1 = 9 м³/мин.

2. Определим массу пылевых частиц горной массы, образующихся в борозде длинной 1 м:

p_уд = 10⁶ 1,3 2 0,016 1.0 0,0002 = 5,52, г/м

Длинна боковой борозды равна

L = = 0,011 м.

3. Определяем плотность горючей массы угольной пыли без учёта общей влаги и зольности.

p_г.м. = 5,72 = 4,586 г/м.

4. Удельный выход тонкодисперсных фракций угольной пыли с 1 м борозды

F_уд = 4,576 1 1 = 1,373 г/м.

5. Удельная интенсивность выхода пыли

F_ин = 1,373 1551 = 2229,5 г/мин.

Удельный выход пыли от коронки комбайна в шахтную атмосферу с учётом применения существующих средств осаждения или улавливания тонкодисперсных пылевых частиц составит (г/мин):

F_ат = 0,7 2129,5 = 1480,65 г/мин.

6. Расход воздуха для разбавления тонкодисперсной пыли.

Q_з.п. = = 12,32 м³/с

7. Скорость воздушного потока при разбавлении тонкодисперсной угольной пыли V (м/с).

V = = 0,867 м/с

8. Расход воздуха для разбавления метана при работе комбайна с учётом времени обтекания поверхности забоя Q_З.М.

Q_З.М. = 3,24 0,8 2,17 = 2,52

Радиус поперечного сечения выработки.

R = 0,564 = 2,16

9. Скорость воздуха в призабойном пространстве из условия выноса тонкодисперсной взрывоопасной пыли за пределы опасного участка.

V_n = 0,074 = 1,10 м/с.

10. Расход воздуха из условия выноса тонкодисперсной угольной пыли за пределы оборудования в призабойном пространстве.

Q_з.обор = 1,11 (14,5 3,7) = 11,98 м³/с

11. Расход воздуха у забоя принимаем максимальное из Q_з.м, Q_з.п., Q_з.обор, Q_пб.

Q_з = 12,32 м³/с

12. Расход воздуха на выходе из вентиляционной трубы с условием эффективной доставки до забоя.

Q_о.з = Q_з = 12,32 м³/с

Коэффициент эффективности доставки свежего воздуха до забоя.

К = = 0,84

13. Расход воздуха на выходе из вентиляционной трубы принимаем максимальный из 2 значений Q_о.з и Q_м.выр

Q₀ = 12,32 м³/с

14. Расход воздуха, подаваемый вентилятором.

Q_в = 12,42 1,16 = 15,4 м³/с

Потери избыточного давления на преодоление трения сопротивления воздуха о внутреннюю поверхность воздуховода.

h_изб.тр = 5,2 = 1178,3 Па

Аэродинамическое сопротивление воздуховода.

R_тр = 0,0161 (292 + 20 2 0,8) = 4,2 Н с²/м⁸

15. Потери динамического давления в воздуховоде ориентировочно принимаем равными:

h_д.тр = 0,3 1078,3 = 313,5 Па.

16. Потери давления на преодоление аэродинамического сопротивления трения в выработке при выдаче исходящего потока от призабойного пространства за пределы выработки.

h_выр = 0,017 12,42² = 10,1 Па.

17. Избыточное давление в призабойном пространстве при установке проходческого комбайна.

h_пр = 10,5 = 12 Па.

18. Суммарное давление вентилятора для преодоления потерь при перемещении свежего воздуха и аэрогазопылевых потоков в системе вентиляции тупиковой выработки.

h_в = 323,5 + 1078,3 + 14 = 1315,8 Па.

19. На аэродинамической характеристике вентилятора определяем расчётную точку с координатами: Q_в и h_в.

20. Увеличиваем производительность вентилятора

21. Повторяем расчет с п. 14.

22.Наносим на аэродинамическую характеристику новые значения с координатами новых значений Q_в = м³/с и h_в = Па.

23. Соединяем полученные точки и на пересечении линий и характеристики вентилятора получаем рабочую точку вентилятора Q_в = м³/с и h_в = дПа.