8.4. Упрощённый расчет расхода воздуха для проветривания шахты

Расход воздуха для проветривания шахты в целом:

Q_{ш общ} = 1,2 Q_ш К_з, (8.21)

где Q_ш – расход воздуха по метану, м³/мин; К_з – коэффициент резерва учитывающий расход воздуха на другие цели проветривания (1,4 ÷ 1,7)

Q_ш = ∑Q_шп, (8.22)

где Q_шп – расход воздуха для шахтопласта, м³/мин;

Q_шпi = (100·q_шп·A_шп)/(24·60·C_д) (8.23)

где q_шп – относительная газообильность выработок шахтопласта, м³/т;

q_шп = 5,25 м³/т с учетом дегазации.

A_шп – добыча с шахтопласта, т/сут; А_шп = 8300 т\сут;

C_д – максимально допустимое содержание газа в исходящей вентиляционной струе, %; С_д = 0,75 %.

Q _шп =100 · 5,25 · 8300/ 24 · 60 · 0,75 = 5035м³/мин;

Q_ш.общ = 1,2 · 5035 · 1,5 = 9063 м³/мин.

8.5. Выбор схемы проветривания

В зависимости от взаимного расположения горных выработок, по которым проходят входящие и исходящие вентиляционные струи принимается центральная схема проветривания, которая применяется в сочетании с нагнетательным способом проветривания.

Для обеспечения проветривания свежий воздух в проектируемое шахтное поле предусматривается подавать по двум наклонным стволам. Далее свежий воздух распределяется по подготовительным и очистным участкам.

8.5.1. Полный расчет расхода воздуха для проветривания шахты

Расчет воздуха для проветривания очистных забоев:

- По максимальной скорости воздушной струи:

Q_оч = 60·V_max·S_оч, (8.24)

где V_max – максимальная скорость движения воздуха в лаве, V_max = 4 м/с;

S_оч – сечение в свету, м²; S_св = 14,4 м²;

Q_{оч .}= 60 · 4 · 14,4 = 3456 м³/мин;

Q_уч - расход воздуха для проветривания выемочного участка по постоянно выделяющимся газам:

Q_уч = Q_оч К_с.р, (8.25)

где К_с.р. – коэффициент, учитывающий систему разработки;

Q_уч = 3456 ·1,3 = 4798 м³/мин;

Утечки воздуха в подземных выработках шахты:

Q_ут.ш = К_ч(К_а ∑Q_уч+∑Q_п ), (8.26)

где К_а – коэффициент возможного увеличения добычи, К_а = 1,1;

Q_ут.ш= 0,1(1,1·4798 + 440) = 572 м³/мин.

Расход воздуха для обособленно проветриваемых выработок:

Q_о.в.= n ·100·I_ов·K_н/(С – С_о), (8.27)

где К_н – коэффициент неравномерности газовыделения, К_н = 1,87;

Q_ов= 1·100 · 1,18 · 1,87/(1 – 0) = 220 м³/мин

Общий расход для проветривания шахты:

Q_ш =1,1(К_аΣQ_уч+ΣQ_п+ΣQ_к.вм+ΣQ_ов+ΣQ_ут.ш) К_з, (8.28)

К_з – коэффициент резерва учитывающий расход воздуха на другие цели проветривания (1,4 ÷ 1,7)

Q_ш =1,1(1,1 · 4798 + 440 · 2 + 220 + 572)1,5 = 11700 м³/мин.

8.5.2 Расчёт депрессии шахты

Вентиляционная схема шахты состоит из значительного количества выработок, соединенных последовательно и параллельно, образующих контуры различного порядка.

После распределения воздуха по выработкам шахтная депрессия представляет собой перепад давле­ний между точками на входе в шахтную сеть и выходе из сети. Этот пе­репад может быть получен суммированием депрессий всех выработок при движении по любому маршруту в указанном диапазоне

Маршрутом называется последовательное соединение неповторяющихся выработок между точкой входа в шахту и точкой выхода из нее.

При выборе маршрута руководствуются следующими требованиями к нему:

- маршрут должен проходить по наиболее трудному направлению, т.е. депрессия маршрута должна быть наибольшей из всех параллельных;

- маршрут должен проходить по выработкам с главной струей

воздуха в направлении:

- маршрут должен проходить через действующие очистные забои;

- в маршруте следует избегать диагоналей и выработок с регули­ровочными устройствами и вентиляционными сооружениями.

Руководствуясь выше перечисленными требованиями определяем маршрут:

1-2 воздухоподающий наклонный ствол;

2-3 околоствольный двор;

3-4 воздухоподающий квершлаг;

4-14 ходок;

14-15 ярусный конвейерный штрек;

15-16 очистной забой;

16-17 ярусный вентиляционный штрек;

17-31 ходок;

31-32 шурф.

h = R · Q², (8.29)

где R – общее аэродинамическое сопротивление, kμ.

, (8.30)

где α – коэффициент аэродинамического сопротивления, kμ; Р – периметр выработки, м; L – длина выработки, м; S – площадь поперечного сечения выработки, м².

Результаты расчёта депрессии на рассматриваемый период развития работ сводим в таблицу 8.1

Таблица 8.1

Наименование	·10-4	P	l	S	S3	Q	Q2	h
Накл.воздух.ствол	3	13,8	300	16,2	4252	97,5	9506	13
Околоствольный двор	3	13,8	300	16,2	4252	195	38025	21
Воздухоподающий квершлаг	12	13,8	365	16,2	4252	97,5	9506	24
Ходок	12	9,8	1000	12,9	2147	80	6400	19
Ярусный конвейерный штрек	8	18	1100	20,1	8120	80	6400	23
Очистной забой	56	12,2	250	14,4	2986	80	6400	47
Ярусный вентиляционный штрек	8	18	1100	20,1	8120	80	6400	23
Ходок	12	9,8	300	12,9	2147	80	6400	21
Шурф	12	9,8	25	12,9	2147	80	6400	11
Итого								202