Расчет количества антипирогена, необходимого для профилактической обработки с применением аэрозольной технологии

Расчет производится согласно «Руководства по применению способов торможения развития самонагревания угля в выработанных пространствах выемочных полей шахт», Кемерово, 1987г.

Исходные данные:

Теплофизические параметры воздуха по данным инструментальных замеров

на входящей струе:

- барометрическое давление – Р _б.вх = 755,96 мм.рт.ст.

- температура по сухому термометру t _сух = 17,1 град.

- температура по мокрому термометру t_мок = 16,7 град

- влажность воздуха φ_вх. = 0,86 %

на исходящей струе воздуха:

- Р_б = 755,5 мм.рт.ст.

- t_сух = 16,5 град

- t _мок = 16,2 град

- относительная влажность воздуха, φ_исх = 0,87 %

Р _н.п. – давление насыщенного пара.

Абсолютное влагосодержание воздуха в поступающей и исходящих струях определяется по i-d диаграммам или по формуле:

Для поступающей струи воздуха получим

Р _вх.н.п. = 14,63 мм.рт.ст; [9, Приложение3]

для исходящей струи воздуха

Р _{исх.н.п.} = 14,09 мм.рт.ст [9, Приложение3]

Разность абсолютных влагосодержаний составит:

Δ α = α _вх - α _исх.= 10,53-10,26 = 0,27 г/кг

Количество воздуха, проходящее через выработанное пространство (утечки воздуха):

, (приложение 8);

Количество выносимой из выработанного пространства влаги в сутки:

m_вл. = Δ α · Δ Q_ут · 111456= 0,27·3,13·111456 = 94191,5 г/сут. = 94,2 кг/сут.

Протяженность зоны нарушения в данном выемочном столбе 240 м. При скорости подвигания очистного забоя в этой зоне U=165 м/мес она будет отработана за время τ

За это время из выработанного пространства будет вынесено количество влаги:

Оставшаяся часть выемочного столба без геологических нарушений длиной 430м при скорости подвигания очистного забоя U=165м/мес =5,52м/сут будет отработана за время τ₂

Потери влаги за это время составят

Для восстановления теплофизических параметров угля в выработанном пространстве необходимо компенсировать потери влаги, что и осуществляется подачей в отработанное пространство водных растворов антипирогена в виде аэрозолей. При расчете количества распыляемой жидкости необходимо учитывать, что часть её в виде грубодисперсной аэрозоли теряется. Применяемые туманообразователи, ПГР имеют коэффициент полезного действия ķ=0,6÷0,8

Следовательно, к оросителям необходимо подать количество воды, определяемой по формуле:

Концентрация антипирогена рассчитывается по:

Из этой формулы находится масса антипирогена:

– для зоны горно-геологических нарушений;

– для зоны без горно-геологических нарушений;

где: С = 6% = 0,06 – для зоны без горно-геологических нарушений;

С = 20% = 0,20 – для зоны горно-геологических нарушений;

Таким образом, для обработки всего выработанного пространства выемочного столба необходимое количество антипирогена равно:

С учетом возможного наличия в выемочном столбе геологических нарушений, не выявленных при подготовительных работах, вводится коэффициент запаса k_з = 1,3.

Тогда количество антипирогена, необходимое для профилактической обработки аэрозолями определяется по формуле:

Необходимое количество антипирогена для обработки всего выработанного пространства выемочного столба составит 3261,26 кг.

Время обработки выработанного пространства аэрозолями антипирогенов определяют по номограмме [9, рис.7.7.]

Время обработки вне зоны геологического нарушения составляет 30мин. в одну смену в сутки, время обработки в зоне геологического нарушения составляет 30мин. в каждую добычную смену.

Выдаваемый наряд на профилактическую обработку выработанного пространства и отчёт о проделанной работе должны регулярно фиксироваться в книге нарядов участка №3 с указанием исполнителя.