Расчет параметров проветривания вертикального ствола. Практическая работа №5

1.

Практическая
работа №5
Расчет параметров проветривания вертикального ствола

2.

Зачем
осуществляется
проветривание
ствола?
Параметр
Значение
Содержание кислорода в воздухе, %
Не менее 20
Содержание углекислого газа, %
Не более 0,5
Температура воздуха, °C
Не более 26
Относительная влажность воздуха, %
Не более 90

3.

Во время
строительства
устья
• Как правило, во время
строительства устья
дополнительное
проветривание не требуется;
• Проветривание обеспечивается
естественным путем

4.

Во время проходки
ствола
• Во время проходки ствола нагнетание
производится с помощью промышленных
вентиляторов;
• При проведении взрывных работ
проветривание производится с целью
удаления продуктов взрыва;
• Для этого используется один или два
вентилятора и трубы, по которым
нагнетается воздух в забой

5.

Схемы нагнетания
Выделяют две схемы нагнетания воздуха в стволах:
Нагнетательное проветривание – схема проветривания, при которой воздух по трубам
нагнетается в забой и, смешиваясь с продуктами взрыва, разжижает воздух. Данная схема
получила наибольшее распространение.
Кроме этого, существует способ, при котором загрязненный воздух всасывается трубой и затем
выдается на земную поверхность. Однако, такой способ не получил широкого распространения,
потому что при всасывании проветривание происходит менее интенсивно, так как засасывание
воздуха в вентиляционные трубы происходит лишь из зоны 1 —1,5 м от их торца; Вентиляторы,
применяемые для проветривания, должны быть размещены на поверхности на расстоянии не
менее 20 м от ствола.
Комбинирование проветривание – схема проветривания с использованием двух труб, одна
из которых используется для нагнетания воздуха, а другая для втягивания воздуха. Такая
схема используется в глубоких стволах. Трубы нагнетающего воздух вентилятора при этом
опускаются на 3—4 м глубже труб всасывающего, а производительность последнего берется
на 10—20% больше нагнетательного.
При глубине стволов до 500 м устанавливаются два вентилятора. Один из них должен
обеспечить проветривание после производства взрыва в заданное время и работает еще в
течение двух часов после этого. Другой вентилятор, меньшей производительности, должен
обеспечивать нормальное состояние атмосферы в стволе и работает все остальное время.
При глубине стволов до 1000 м и более устанавливают два последовательно включенных
вентилятора. После взрывания зарядов в течение двух часов должны работать оба
вентилятора, а остальное время — один.
а — нагнетательное проветривание, б —
комбинированное проветривание,
1 — нагнетательный вентилятор, 2 — всасывающий
вентилятор,
3 — вентиляционные трубы, 4 — брезентовые трубы

6.

Нагнетательное
проветривание
Подача свежей струи производится по
металлическому трубопроводу, состоящему
из отдельных труб длиной 3; 3,5; 4 м и
диаметром 0,5 – 1,2 м. Отставание конца
трубопровода от забоя должно быть не более
15 м, а во время погрузки грейфером – 20 м.
Нагнетание воздуха в трубопровод
осуществляется вентиляторами местного
проветривания. В зимнее время воздух,
поступающий в ствол должен подогреваться
до температуры не ниже +20°C.
Расчет количества воздуха, необходимого для
проветривания забоя, согласно Правил
безопасности должен выполняться в
соответствии с «Руководством по
проектированию вентиляции угольных шахт»
(МУП СССР, Макеевка – Донбасс, 1989 г).
Расчет количества воздуха производится по
ряду факторов для различных периодов
строительства ствола участками по 300 м, а
также в случае пересечения газоносных
пластов.

7.

Какие вентиляторы применяются в горном
деле?
Главного
проветривания
• Главные (по всей шахте)
• Вспомогательные (по
отдельному крылу)
Местного
проветривания
• Обслуживают один или
несколько эксплуатационных
участков и блоков.

8.

По принципу
действия
По принципу действия вентиляторы делятся на:
• Центробежные. Воздушный поток поступает к рабочему
колесу вентилятора через входной патрубок и направляющий
аппарат. В колесе поток поворачивает на 90° из осевого в
радиальное направление и под действием центробежной
силы и динамического давления лопаток выбрасывается в
спиральный кожух, откуда поступает в нагнетательный
трубопровод или через диффузор и колено в атмосферу.
Установленный перед рабочим колесом направляющий
аппарат с поворотными лопатками служит для регулирования
производительности.
• Осевые. Рабочим органом вентилятора служит ротор,
приводимый во вращение электродвигателем и состоящий из
колеса, вала и подшипников. При вращении ротора, в
результате воздействия лопаток рабочего колеса на
воздушный поток, перед колесом образуется разрежение, а за
колесом – давление. В зону разрежения из канала поступает
воздушный поток, который колесом перемещается вдоль оси
вентилятора к диффузору или к нагнетательному
трубопроводу. Перед рабочим колесом установлен
направляющий аппарат, предварительно подкручивающий
воздушный поток, за рабочим колесом – спрямляющий
аппарат, предназначенный для выпрямления воздушного
потока. Направляющий и спрямляющий аппараты
способствуют образованию устойчивого воздушного потока в
вентиляторе и повышению давления. Осевые вентиляторы
низкого давления имеют одно рабочее колесо
(одноступенчатые). Для повышения давления число рабочих
колес увеличивается до двух и в редких случаях до трех и
четырех (многоступенчатые вентиляторы).
Рабочее колесо 1, спиральный кожух 2, направляющий аппарат 3, входной
патрубок 4, диффузор 5 с выходным коленом 6
Рабочее колесо 1 с профилированными лопатками 2, кожух 3,
коллектор 4, передний обтекателя (кока) 5, спрямляющий аппарат 6,
диффузор 7, вал и подшипники

9.

Аналитические расчеты проветривания
Сутью подбора
трубопровода
является
расчет
количества
воздуха по
каждому
фактору:
По газам, которые выделяются при ведении
взрывных работ;
По минимальной скорости потока воздуха в
стволе;
По минимальной скорости в призабойном
пространстве в зависимости от температуры;
По максимально возможному количеству
одновременно работающих людей в забое.

10.

Расчет по газам, которые
выделяются при ведении
взрывных работ
2 ∙ ℎ2
0,0375 3