Выбор вентилятора главного проветривания

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Для выбора вентилятора главного проветривания определяется его депрессия по формуле

h_в=h_ш+h_вн

где h_ш — депрессия шахты; h_вн — внутренние потерн давления в вентиляторе;

h_вн=R_вQ²_в

R_B — аэродинамическое сопротивление вентилятора, kμ;

R_в=α(π/D⁴)

α — 0,4-1 — коэффициент, учитывающий тип вентилятора; D — диаметр рабочего колеса вентилятора, м.

Q_B — дебит вентилятора, м³/с.

Q_в=k_вн.утQ_ш

Значения Q_B, h_B вычисляются для каждого характерного периода отработки шахтного поля (например, для отработки горизонта) в пределах срока службы вентилятора и наносятся на график.

График зон промышленного использования осевых (а) и центробежных (б) вентиляторов главного проветривания

1, 2, 3, 4, 5 — соответственно для осевых вентиляторов ВОД 16П, ВОД 21М, ВОД ЗОМ ВОД-40М, ВОД-50, 6 7 S 9 10 — соответственно для центробежных вентиляторов ВЦ 15 ВЦ-25М, ВЦ 31.5М, ВЦД 31 5М ВЦД-47 5У

Для проветривания шахты принимается вентилятор, в зону промышленного использования которого (область экономичных режимов работы) вписываются все расчетные режимы работы. Выбранный вентилятор будет экономично работать в течение всего срока его службы. Он должен иметь резерв для увеличения в случае необходимости значений Q_B и h_в.

В течение срока эксплуатации вентилятора допускается однократное изменение частоты вращения его рабочего колеса путем замены двигателя.

Мощность (кВт) двигателя вентилятора определяется по формуле

N_в=Q_вh_в/1000η_вη_дη_п

где η_в— к. п. д. вентилятора; η_д— к. п. д. двигателя; η_п— к. п. д. передачи от двигателя к вентилятору.

При депрессии вентилятора ≤150 мм вод. ст. целесообразно использовать осевые вентиляторы, при депрессии 150—300 мм вод. ст. — осевые и центробежные, при депрессии >300 мм вод. ст. — центробежные. Если ни один из выпускаемых вентиляторов не может обеспечить требуемых режимов вентиляции, то возникает необходимость использования нескольких вентиляторов при их совместной работе. В случае работы вентиляторов в расчетных режимах проверка устойчивости их совместной работы не требуется. Такая проверка требуется при существенном изменении режимов работы параллельно включенных вентиляторов.

На рудных шахтах при массовых взрывах для усиления вентиляции может потребоваться установка дополнительного вентилятора. Оба вентилятора соединяют параллельно. Дополнительный вентилятор включается лишь на время вентиляции шахты после массового взрыва ВВ. В таких случаях необходимо проверять целесообразность совместной работы основного и дополнительного вентиляторов, так как при весьма большой мощности последнего может оказаться целесообразным применение одного мощного вентилятора. При совместной работе нескольких вентиляторов предпочтение должно отдаваться центробежным вентиляторам, обеспечивающим большую устойчивость их совместной работы по сравнению с осевыми.

Мероприятия по локализации или подавлению взрывов пыли в угольной шахте (в тетради конспект)

Билет 10

Сопротивление шахтной вентиляционной сети

Виды сопротивлений

Местными сопротивлениями являются различного рода препятствия на пути движения воздуха. К ним относятся: повороты и сопряжения выработок, кроссинги, двери с окнами, внезапные сужения и расширения струи, движущиеся поезда и другие загромождения выработок.

Местные сопротивления вызывают потерю живой силы потока. Величина потери потока напора, вызванная местными сопротивлениями, определяется по формуле:

кг/м²,(11.10)

где - коэффициент местного сопротивления, определяется опытным

путем и приводится в справочниках для наиболее распростра-

ненных видов местных сопротивлений;

u- средняя скорость движения воздуха до или после местного со-

противления, м/сек.

Общая потеря давления воздуха в выработке равна сумме потерь, затрачиваемых, соответственно, на преодоление трения (h_тр) и местных сопротивлений (h_м):

кг/м². (11.11)

Лобовое сопротивление имеет место при обтекании воздухом неподвижного тела или при движении тела в неподвижной среде. Потеря напора, вызванная лобовым сопротивлением, определяется по формуле:

кг/м² , (11.12)

где с- сечение выработки в свету, м²;

S - миделево сечение (проекция тела на плоскость, нормальную к

оси потока).

Миделево сечение крепи штрекообразных выработок равно проекции крепи на плоскость, нормальную к оси выработки. Обычно у стенки выработки скорость воздуха минимальна, поэтому данный вид сопротивления не играет существенной роли в общем сопротивлении выработки и учитывается общим аэродинамическим коэффициентом a(см. уравнение 11.9). Наибольшее значение коэффициента лобового сопротивления в шахтных условиях имеют расстрелы в вертикальных стволах. При большой глубине стволов потеря депрессии в них, вызванная большим лобовым сопротивлением их армировки, может в несколько раз превышать депрессию остальной части горных выработок шахты. Применение расстрелов и обтекателей аэродинамически совершенной формы (гексагональной, овальной, каплевидной) позволяет уменьшить величину депрессии стволов в 2÷2,5 раза.

2.источники тяги в шахтной вентиляцилонной сети- это вентиляторы

ВЕНТИЛЯТОР ШАХТНЫЙ (от лат. ventilo — вею, дую * а. mine fan; н. Grubenlufter; ф. ventilateur minier; и. ventilador de mina) — устройство, обеспечивающее воздухообмен в подземных горных выработках.

Вентилятор шахтный — составная часть вентиляторной установки. По принципу действия вентиляторы шахтные делятся на центробежные и осевые, по характеру использования — на вентиляторы главного (обслуживают всю шахту или её часть) и местного (каждый обслуживает забой подготовительной выработки) проветривания. Центробежный вентилятор шахтный создан в 1832 русским инженером А. А. Саблуковым и применён в 1835 для проветривания Чигирского рудника на Алтае. Позже им же разработан и использован для проветривания горных выработок угольных шахт осевой вентилятор.

В центробежном вентиляторе шахтном воздух через коллектор и направляющий аппарат поступает в каналы между лопатками рабочего колеса. При вращении последнего под действием центробежной силы направление движения воздуха изменяется на 90°. Воздух перемещается по спиральному корпусу и направляется в выходное отверстие, создавая на выходе из диффузора избыточное давление. К рабочему колесу воздух может поступать с одной или двух сторон (вентилятор шахтный одно- или двустороннего всасывания). В осевом вентиляторе шахтном воздух по коллектору подходит к вращающемуся лопаточному рабочему колесу и далее, двигаясь вдоль оси, через направляющий аппарат, второе рабочее колесо и спрямляющий аппарат, попадает в диффузор, создавая на его выходе избыточное давление. Осевые вентиляторы шахтные, в отличие от центробежных, могут быть реверсивными. Привод вентилятора шахтного — электрический, вентиляторов местного проветривания — электрический и пневматический. Давление, создаваемое вентилятором шахтным, и его производительность можно регулировать плавно или ступенчато изменением частоты вращения рабочего колеса, поворотом его лопаток и направляющего аппарата. Максимальное значение производительности, давления и коэффициента полезного действия осевых вентиляторов шахтных соответственно 650 м³/с, 4,6 кПа и 0,8, центробежных — 700 м³/с, 9,2 кПа и 0,86. Для увеличения производительности и развиваемого давления вентиляторы шахтные иногда соединяют соответственно параллельно и последовательно. Дальнейшее совершенствование вентиляторов шахтных связано с возможностями повышения давления, производительности, надёжности, снижения уровня шума без увеличения габаритов вентиляторов шахтных.

Билет 11

Способы борьбы с метаном

БОРЬБА С МЕТАНОМ В ШАХТАХ

Борьба с метаном в шахтах ведется в направлениях:

исключения образования взрывоопасных метановоздушных смесей;

сокращения метановыделения в горные выработки;

предотвращения возможности воспламенения и взрывов метана.

Образование взрывоопасных метановоздушных смесей исключается при надежной вентиляции, обеспечивающей разбавление метана во всех выработках до регламентируемых ПБ норм. Это достигается следующим образом:

проветриванием шахты непрерывно действующими ВГП;

проветриванием выработок деятельной струей со скоростью движения не менее 0,25 м/с в очистных и подготовительных выработках;

применением всасывающего проветривания газовых шахт, а в случае труднопроветриваемых шахт — применением нагнетательно-всасывающего проветривания при условии создания разрежения в зоне очистных работ;

нагнетательным проветриванием подготовительных выработок;

предупреждением рециркуляции воздуха при работе вспомогательных подземных вентиляторов и вентиляторов местного проветривания;

проветриванием очистного забоя и примыкающих к нему подготовительных выработок обособленной струей;

обеспечением восходящего направления движения воздуха во всех очистных забоях и исходящих струях (ПБ допускают исключения для углов наклона до 10° и выработок протяженностью до 30 м, а также при обеспечении мер против образования слоевых скоплений метана);

изоляцией остановленных выработок и отработанных участков;

применением эффективных способов борьбы с внешними и внутришахтными утечками;

обеспечением высокого аэродинамического качества крепи горных выработок и вентиляционной сети шахты в целом;

управлением метановыделением в горных выработках шахты;

обеспечением распределения воздуха в шахтной вентиляционной сети в соответствии с фактическим газовыделением в горные выработки;

систематическим контролем за состоянием проветривания сети горных выработок;

применением надежной системы контроля и управления режимом работы ВГП.

Сокращение метановыделения в горные выработки достигается путем:

применения дегазации разрабатываемых пластов;

применения дегазации сближенных пластов и спутников;

каптажа метана из полостей, суфляров и выработанных пространств;

микрокапиллярного связывания метана при нагнетании в пласт воды, растворов кислот, направленного гидрорасчленения;

связывания метана в пласте при нагнетании водных растворов полимеров и мономеров;

микробиологического связывания метана.

Предотвращение возможности воспламенения и взрывов метана достигается следующим образом:

1) исключением открытого огня в горных выработках;

2) соблюдением комплекса мер при использовании электроэнергии:

применения рудничного взрыво- и искробезопасного оборудования;

применения дистанционного управления выемочными, проходческими и транспортными машинами и установками;

применения аккумуляторных электровозов во взрывобезопасном исполнении, за исключением откаточных выработок со свежей струей шахт I и II категорий, где допускается откатка контактными электровозами;

отключения электроэнергии автоматической газовой защитой при образовании опасных скоплений метана;

3) соблюдением комплекса мер ведения взрывных работ:

производства взрывных работ только в забоях, непрерывно проветриваемых свежей струей;

применения только предохранительных патронированных ВВ и электровзрывания;

исключения применения открытых и накладных зарядов;

выполнения требований Единых правил безопасности при взрывных работах по минимальной глубине шпура, длине внутренней забойки и др.;

обеспечения требований газового режима по допустимой объемной доле метана менее 1 % в забое и на расстоянии 20 м от него перед заряжанием и взрыванием;

выполнения требований пылевого режима при ведении взрывных работ.обратно

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1343; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!