8. Способы и схемы проветривания тупиковых выработок

Проветривают выработки двумя способами: за счет общешахтной депрессии, создаваемой вентилятором главного проветривания, и вентиляторами местного проветривания (ВМП), устанавливаемыми в выработках со свежей струей воздуха.За счет общешахтной депрессии проветриваются камеры длиной не более 10 м и параллельные спаренные выработки, соединенные сбойками, просеками или печами.Одиночные выработки с тупиковыми забоями и тупиковые части спаренных выработок проветривают ВМП. Проветривание шахтных горных выработок можно осуществлять путем нагнетания в забой воздуха вентилятором местного проветривания; в выработках большого поперечного сечения (тоннелях) возможно применение комбинированных схем проветривания.Наибольшее распространение получила нагнетательная схема проветривания, имеющая следующие достоинства:

возможность применения в шахтах, опасных по газу и пыли;

возможность применения гибких вентиляционных труб;

шум работающего вентилятора практически не достигает забоя.

Недостатком нагнетательной схемы проветривания является перемещение по всей длине выработки разжиженных газообразных продуктов взрыва, что задерживает выполнение работ на некотором расстоянии от забоя.

9. Расчет параметров вентиляции при проветривании тупиковых горных выработок

При проектировании вентиляции угольных шахт и рудников наиболее важным этапом является расчет потребного количества воздуха в увязке с технологической схемой проходки конкретной выработки.Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания тупиковой выработки, следует производить по следующим факторам:максимальному числу одновременно работающих людей;газообразным продуктам взрыва;выделению газа метана из угля и породы;образованию пыли;тепловому фактору;количеству выхлопных газов, образующихся при работе механизмов с двигателем внутреннего сгорания– для рудников.

При буровзрывной технологии проведения горной выработки максимальное количество воздуха, которое необходимо подать в забой, Q_з, м³/мин, по нагнетательной схеме проветривания, рассчитывают из условия разжижения газообразных продуктов взрыва по формуле В.Н. Воронина где S_св. – площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;t – время проветривания, мин (15 t 30);К_обв. – коэффициент, учитывающий обводненность выработки А – количество одновременно взрываемого ВВ, кг;в – газовость ВВ, л/кг К_ут.тр. – коэффициент утечек воздуха где К_ут.ст. – удельный стыковой коэффициент воздухопроницаемости условного трубопровода диаметром 1м под действием разности давления даПа, зависящий от качества соединения звеньевd_тр. - диаметр трубопровода, м;L_тр. – длина вентиляционного трубопровода, м;l_зв. – длина звена,м;R_тр. – аэродинамическое сопротивление трубопровода, Нс²/м⁸, где _тр. – коэффициент аэродинамического сопротивления, зависящий отшероховатости стен труб, Нс²/м⁴, Длины выработки где К_т.д. – коэффициент турбулентной диффузии, l_з – расстояние от конца трубопровода до забоя, м; d_тр.п – приведенный диаметр вентиляционных труб, м;

При комбайновой технологии проведения горных выработок количество воздуха, необходимое для проветривания забоя, рассчитывается: по наибольшему числу людей, работающих в забое м³/мин 6 – количество воздуха, подаваемого в забой на одного человека, м³/мин; К_л – коэффициент запаса, К_л=1,25m – наибольшее число одновременно находящихся людей в выработке;по образованию пыли м³/мин, V_min – минимально допустимая скорость движения воздуха по выработке по пылевому фактору, V_min=0,3 м/с При проведении горных выработок на негазовых шахтах с помощью механических инструментов или гидромеханизации.При расчете по выделению метана расход воздуха Q_з, м³/мин, находится как сумма расходов, необходимых для проветривания призабойного пространства выработки, Q_з.п. и для разбавления газа, выделяющегося со стенок, Q_с. выработки по всей ее длине Количество воздуха по газовыделению при проведении выработки комбайном

где I_п. – абсолютная газообильность призабойного пространства выработки длиной 20 м, м³/мин;С – допустимое содержание газа в призабойном пространстве, %; С 2%; С₀ – содержание газа в поступающей струе, %;

При буровзрывном способе проведения выработки Q_з.п. определится м³/мин

где l_з – расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя, мКоличество воздуха, потребное для разбавления газа, выделяющегося из стенок выработки, определяется по м³/мин где G₀ – начальное газовыделением³/(минм²);

m_п – мощность пласта в пределах поперечного сечения выработки, м;V_п.з. – скорость проведениявыработки,м/сут;

L – длина подготовительной выработки, м.Требуемый расход воздуха по выхлопным газам ДВС определяется по формуле, рекомендованной м³/мин где k – коэффициентнеравномерности работы машин с ДВС, k=0,6-0,8; N – мощность двигателя автомобиля, л.с.; i – число одновременно находящихся в выработке автомобилей с ДВС n=5 м³/мин – норма подачи воздуха на 1 л.с. дизельного двигателя.Необходимая подача вентилятора Q_в, м³/мин, определится

Полный напор вентилятора где h_ст. – статический напор, Па h_дин. – динамический напор, Па где V – средняя скорость движения воздуха на выходе из трубопровода, м/с;