Что такое общешахтная депрессия

где V_и – объем выработок на исходящей струе от блока до поверхности, м 3 ;

I_ВВ0 – общая газовость ВВ (I_ВВ0 = 0,9 м 3 /кг). При нормальном режиме про­ветривания при массовых взрывах количество воздуха рассчитывается по формуле

, м 3 /мин, (11.8)

где В₁ – расход ВВ при вторичном дроблении, кг.

(11.9)

ε = 27 – коэффициент увеличения газовыделения в начальный период вы­пуска руды;

A_g –количество руды, выпускаемое из одного данного сорта, т/сут;

ω = 0,3 м 3 /м 3 – объем пустот в отбитой руде;

Т₁ = 3–5 – время проветривания одной выработки, служащей для выпуска руды, мин;

γ_р – плотность руды в разрыхленном состоянии, т/м 3 ;

Т_в – время выпуска руды в течение суток, с;

, м 3 /мин, (11.10)

4. Расчет воздуха по пыли производится по формуле в зави­симости от категории шахты по пыли

, м 3 /мин, (11.11)

где Q_п – норма расхода воздуха на 1 т добычи, м 3 /мин.

5. По газам двигателей внутреннего сгорания

, м 3 /мин, (11.12)

где q_д – норма расхода воздуха на 1 л. с. мощности двигателя, м 3 /мин; для двигателей с бензиновым карбюратором q_д= 6 м 3 /мин, для двигателей, рабо­тающих на соляр­ке, q_д= 5 м 3 /мин на 1 л. с; п_м – количество машин, шт.;

N – суммарная мощность двигателей, л. с;

K_з– коэффициент запаса принимается равным 1,4.

Из всех найденных значений выбирается наибольшее количество.

6. Производительность вентиляторной установки рассчиты­вается по формуле

, м 3 /мин, (11.13)

где K – коэффициент, изменяющийся в пределах 1,1–1,3.

Для очистных забоев типа штрекообразной выработки

, м 3 /мин, (11.14)

где S_оч – площадь поперечного сечения выработки, м;

l_оч – длина рабочего пространства, м.

По условию 4-кратного обмена воздуха в рабочем пространстве

, м 3 /мин, (11.15)

При сквозных забоях камерообразного типа (открытые ка­меры с от­бойкой минными зарядами или вертикальными сква­жинами, камеры с подъэ­тажной выемкой с помощью штанго­вых шпуров; подъэтажное обрушение “камера над дучками”, магазинная система с отбойкой из очистных забоев)

, м 3 /мин, (11.16)

где V_к – объем камеры, м 3 ;

K_т – коэффициент турбулентной диффузии, который рас­считывается или принимается по табл. 13.6 и 13.7 “Справочника по рудничной вентиляции” (М., 1988). Для свободной струи круглого сечения если al_к/S_n≤ 0,38, то

(11.17)

если al_к/S_n≥ 0,38, то K_тпринимается по табл. 13.6 “Справочника по рудничной вентиляции” (М., 1988). Если al_к/S_n 3 /мин, (п.20)

где K – коэффициент, учитывающий утечки воздуха в над­шахтных зда­ниях, принимается от 1,1 до 1,3.

Распределение общешахтного воздуха по забоям

После определения необходимого количества воздуха про­изводят рас­пределение его по забоям в соответствии со схемой горных выработок. Ско­рости движения воздуха в забоях должны соответствовать ПБ.

Расчет общешахтной депрессии

Расчет депрессии осуществляется по наибольшему пути следо­вания воздушной струи, которая будет максимальной и которой будет достаточно для остальных параллельных направлений струй.

Общешахтная депрессия подсчитывается по формуле (11.21) и сво­дится в табл. 11.1.

, Па, (11.21)

где h_п – депрессия последовательно соединенных горных вы­работок, Па;

h_кв – депрессия канала вентилятора принимается равной 0,11й_п направле­ния, Па;

h_кн – депрессия канала воздухонагревателя, Па.

(11.22)

По известным Q_в и h_ввыбирается по табл. 25.1 и 25.2 “Справочника по руд­ничной вентиляции” (М., 1988) тип вентилятора и приводится его характери­стика.

Величина эквивалентного отверстия шахты рассчитывает­ся по формуле

(11.23)

Таблица для расчета депрессии направления

Источник

Psycentr-Algis.ru

Блог о психических расстройствах и заболеваниях

Что такое шахтная депрессия

ПГР 2.Проветривание шахт

Схемы и способы проветривания.

Порядок проветривания всех выработок шахты определяется вентиляционным планом, который составляется не реже одного раза в полугодие. Все изменения в положении выработок, вентиляционных дверей, перемычек, окон, кроссингов, вентиляторов местного проветривания в направлении движения и количестве по выработкам воздуха отмечаются на вентиляционном плане в течение суток.

В зависимости от направления подачи воздуха вентиляторами главного проветривания различают три способа проветривания :

В качестве главных вентиляторов на шахтах применяют осевые и центробежные вентиляторы.

Подаваемый в шахту и далее к очистным и подготовительным забоям рудничный воздух, называют — свежей струей, на планах обозначается красными стрелками.

Рудничный воздух, движущийся из забоев на поверхность — исходящей струей, на планах обозначается синими стрелками.

Количество воздуха, необходимое для проветривания подготовительных и очистных выработок, рассчитывается по выделению метана, углекислого газа и газов образующихся при взрывных работах, а также по наибольшему числу людей, одновременно работающих в смене, ( не менее 6 м3/ мин ) на каждого человека.

Свежая струя, как правило, поступает в лаву по откаточному штреку и направляется по вентиляционному штреку к общей исходящей струе шахты.

Подготовительные или тупиковые горные выработки проветривают за счет обще-шахтной депрессии, или с помощью вентиляторов местного проветривания (ВМП). При выключении ВМП или нарушении проветривания забоя, автоматически отключается электроэнергия, подаваемая к механизмам в забои.

Вентиляционные устройства и их назначение.

Все выработки, которые имеются в шахте, взаимосвязаны, т.е. образуют вентиляционную сеть.

Для надежного удаления вредных и опасных газов необходимо, что бы поступающий в шахту воздух, непрерывно омывал все без исключения выработки. Воздух по выработкам вентиляционной сети распределяют с помощью вентиляционных сооружений:
перемычек, кроссингов, вентиляционных сбоек, перегородок и других устройств.

Вентиляционные перемычки – используются для перераспределения воздуха. По виду используемого материала могут быть бетонными, кирпичными, дощатыми, чураковыми.

Для предупреждения утечек воздуха между бортами выработки и перемычкой по периметру берут вруб (0,5—1 м), обязательно оштукатурить, если нужен проход, делают двери. (возводят тамбур, двери — падающие, между собой блокируются тросом с подвешенным грузом), если нужно регулировать вентиляционную струю возводят вентиляционные окна.

Изолирующие перемычки предназначены для изоляции отработанных участков и временно оставленных выработок.

ШЛЮЗЫ предназначены для предупреждения закорачивания воздушной струи.

Шлюзы бывают сдвоенными, расстояние между которыми несколько больше, чем самый длинный состав.

Для пропуска состава в шлюз открывают дверь перемычки, и когда состав находится в шлюзе, дверь закрывают. Только после этого открывают дверь второй перемычки, состав выходит из шлюза, дверь сразу закрывается.

ПЕРЕГОРОДКИ — Для проветривания коротких тупиковых выработок

Маршрут съемок следует выбирать так, чтобы депрессия между замерными пунктами составляла не менее 0,1—0,2 кПа.

Депрессия отдельной выработки при съемке микроманометрами подсчитывается по формуле

Значение депрессии шахты hm, измеренное манометром при главном вентиляторе, будет отличаться от значения, полученного маршрутной съемкой, на величину депрессии естественной тяги?

В последнее время в расчетах стали широко использовать нормы утечек, которые зависят от типа сооружения, его конструкции, материала, размеров, состояния вмещающих пород, депрессии, под которой находится сооружение.

Естественная тяга — депрессия, обусловливаемая естественно возникающей разностью давлений воздуха в горных выработках.

Депрессия естественной тяги /ге воздуха в подземных горных выработках обычно составляет 5—15 %, а в высокогорных условиях рудников до 50 % от общей депрессии рудника.

Депрессия естественной тяги определяется расчетным путем и замером.

Для подсчета депрессии естественной тяги до глубины 150 м в основном пользуются формулами, полученными исходя из изохорического закона, а для подземных выработок глубиной более 150 м — формулами, полученными для изотермического закона.

При изохорическом процессе депрессия естественной тяги /ге всей шахты где //—вертикальная длина столба воздуха наиболее глубокого шахтного ствола, м; р1; р2 — плотность воздуха в столбах; g— ускорение свободного падения.

Для подсчета депрессии естественной тяги шахты необходимо знать среднее значение температуры в воздухоподающем и воз-духовыдающем стволах.

При замере Ле барометрами-анероидами снимаются показания BI и 52 барометров-анероидов, размещенных по обе стороны вентиляционной двери или перемычки, при включенном вентиляторе определяют депрессию естественной тяги

Увеличение аэродинамического сопротивления ветвей ведет к увеличению расхода энергии, поэтому эти способы регулирования считаются отрицательными, уменьшение аэродинамического сопротивления или увеличение расхода воздуха и депрессии — положительными.

2 в ветвях параллельного соединения и фактическую величину их сопротивлений R\ и R2, для этих ветвей рассчитывают депрессии h\ и h2.

Положительное регулирование достигается также с помощью вспомогательных вентиляторов в ветвях, в которых необходимо увеличить количество воздуха и повысить депрессию.

Депрессия горизонтальных подземных выработок при этом способе проветривания равна разности давлений, т.

Депрессия подземных выработок определяется разностью между атмосферным давлением на поверхности />0 и давлением в устье ствола />2> т-е- h = Ро—Pi-При данном способе проветривания давление в любой точке горных выработок ниже барометрического, которое имело бы место в случае остановки вентилятора.

Депрессия шахты равна их разности, т.

Проветривание нарезных выработок осуществляют: 1) естественным путем в результате турбулентной диффузии; 2) сжатым воздухом; 3) за счет общешахтной депрессии; 4) вентиляторами для местного проветривания.

Проветривание сжатым воздухом и общешахтной депрессией неэффективно, так как не обеспечивает быстрого удаления вредных примесей из выработки и имеет высокую стоимость.

Что такое шахтная депрессия

14. ДВИЖЕНИЕ ВОЗДУХА ПО ГОРНЫМ ВЫРАБОТКАМ

14.1. СОСТОЯНИЕ ШАХТНОГО ВОЗДУХА В ВЫРАБОТКАХ

Система горных выработок любой шахты является сложной, разветвленной и сквозной Состояние воздуха в выработках подчиняется общим законам аэростатики (науки о равновесии газов) и аэродинамики (науки о движении воздуха).

Атмосферное давление непосредственно влияет на барометрическое давление в горных выработках. В частности, при снижении атмосферного давления уменьшается давление воздуха в шахте, приводящее к росту выделения метана, особенно из источников, отличающихся малым аэродинамическим сопротивлением (выработанные пространства, старые выработки и др.). Изменение атмосферного давления влияет также на утечки воздуха и интенсивность окислительных процессов в угле. При движении воздуха по выработкам изменяются его характеристики: давление, плотность, влажность, температура.

14 2. АЭРОДИНАМИКА ШАХТНОГО ВОЗДУХА

Движение воздуха по горным выработкам обеспечивается вентиляционными установками, устанавливаемыми на поверхности (вентиляторы главного проветривания) и в выработках (вентиляторы местного проветривания). Вентиляторы могут подавать воздух в шахту или выработок за счет разрежения, создаваемого на входе в вентилятор, или за счет напора, получаемого на выходе из вентилятора. В первом случае способ вентиляции горных выработок называют всасывающим, во втором — нагнетательным Поступление воздуха в какую-либо выработку при всасывающем способе называют вентиляцией за счет общешахтной депрессии, при нагнетательном — за счет компрессии.

Движение воздуха характеризуется двумя основными режимами, Первый предполагает высокие скорости движения воздуха по каналам с большой площадью поперечного сечения (выработки, трубопроводы, широкие отверстия и др.), второй —малые скорости движения воздуха по каналам с незначительной площадью поперечного сечения (поры и трещины в нетронутом массиве пород, обрушенные породы, материал перемычек и др.). Второй режим называют также фильтрационным движением воздуха.

По типу потоки воздуха подразделяют на потоки с твердыми границами (в выработках, трубопроводах) и свободные воздушные струи, не имеющие твердых границ (струи, выходящие из нагнетательного трубопровода или диффузора вентилятора, выработки с малой площадью поперечного сечения в выработку с большой площадью сечения).

В вентиляционных потоках различают статическое и динамическое (скоростное) давление воздуха. Статическое давление Рст (Па) создается внешними силами, оно численно равно потенциальной энергии единицы объема воздуха и действует во всех направлениях. Динамическое давление рдин (Па) определяет кинетическую энергию единицы объема воздуха и действует в направлении скорости воздушного потока.

Разницу давлений между двумя точками воздушного потока в направлении его движения при нагнетательном способе называют компрессией, при всасывающем — депрессией.

В шахтах различают ламинарный и турбулентный режимы движения шахтного воздуха. Ламинарный режим характеризуется упорядоченным движением частиц воздуха в выработке примерно по параллельным траекториям. При турбулентном режиме движение частиц воздуха в вентиляционной струе происходит хаотично. При стационарном ламинарном движении скорость воздушного потока в точке постоянна по значению и направлению. При турбулентном движении ее значение и направление меняются во времени. Турбулентность шахтных вентиляционных потоков вызывается, как правило, вихреобразованием при обтекании воздухом неровностей поверхности выработок, размещенного в них оборудования, крепи.

К основным характеристикам воздушных потоков в выработках относят касательные напряжения, возникающие при взаимодействии потока с поверхностью выработки, динамическую скорость воздушного потока, профили скоростей в поперечном сечении выработки, которые зависят от шероховатости ее поверхности, плотности воздушного потока, его средней скорости, формы поперечного сечения выработки и числа поворотов струи воздуха.

При турбулентном движении воздуха в выработке весьма малые (элементарные) объемы воздуха совершают в струе хаотические движения, которые характеризуют пульсационными скоростями. Они возрастают от поверхности выработки к ее центру и достигают максимума на расстоянии, равном половине гидравлического радиуса выработки. Пульсационные скорости бывают продольные и поперечные. Первые достигают абсолютных значений 0,5 м/с, вторые — 0,25 м/с.

Вентиляция шахты

ВЕНТИЛЯЦИЯ ШАХТЫ (а. mine ventilation; н. Grubenbewetterung; ф. ventilation de mine, aйrage de mine; и. ventilacion de la mina) — система мероприятий, направленная на поддержание во всех действующих горных выработках шахты атмосферы с параметрами, необходимыми для ведения горных работ.

Вентиляция шахты была известна в 1 в. до н.э. (например, рудники в Рио-Тинто, Южная Испания). Позднее (1 в. н. э.) сведения о вентиляции шахты изложены в «Естественной истории» Плиния Старшего; первое систематизированное изложение способов вентиляции шахты (16 в.) сделано Г. Агриколой. Первоначально вентиляция шахты осуществлялась за счёт естественной тяги, впоследствии также за счёт подогрева исходящей струи. Развитие горных работ и особенно появление в шахтах метана (первые сведения в 16 в.) потребовали интенсификации вентиляции шахты, что стало возможным с изобретением в 1832 в России шахтного вентилятора.

Различают вентиляцию общешахтную, при которой воздух, подаваемый с поверхности, омывает основные выработки шахты, и местную вентиляцию. Средства инженерного обеспечения вентиляции шахты: вентиляторные установки, вентиляционные сооружения шахт, вентиляционные регуляторы, вентиляционные трубопроводы (обычно при местной вентиляции), горные выработки, проходимые специально для вентиляции (вентиляционные выработки), средства снижения аэродинамического сопротивления выработок и утечек воздуха. Основные схемы вентиляции шахты: центральная и фланговая; их сочетание — комбинированная схема.

При центральной схеме вентиляции шахты (рис., а) воздух поступает в шахту и выходит из неё через стволы в центре шахтного поля. Схема применяется при ограниченных размерах шахтного поля по простиранию и относительно небольшой мощности шахты, ведении работ на глубоких горизонтах; обеспечивает быстрый ввод в действие главного вентилятора и создание сквозной струи при строительстве шахты; характеризуется большой протяжённостью пути движения воздуха, наличием параллельных струй чистого и загрязнённого воздуха, их неоднократными пересечениями и, как следствие, большими утечками и депрессией шахты.

При небольших и средних размерах шахтных полей, небольшой мощности и газообильности шахты применяют единые схемы вентиляции шахты. На крупных шахтах с высокой газообильностью, при объединении нескольких шахт и разработке одной шахтой нескольких удалённых друг от друга залежей используют секционные схемы вентиляции шахты, при которых шахтное поле делится на обособленно вентилируемые секции. Способы вентиляции шахты: всасывающий, нагнетательный, комбинированный (нагнетательно-всасывающий).

При всасывающем способе вентиляции шахты вентилятор отсасывает воздух из шахты, создавая в ней разрежение, в результате чистый воздух через воздухоподающие выработки засасывается в шахту. При этом возможно засасывание воздуха с поверхности через зоны обрушения (при наличии трещин, достигающих поверхности). Способ применяется на газообильных угольных шахтах, на рудных шахтах (до глубины 1500 м).

При нагнетательном способе вентиляции шахты вентилятор нагнетает воздух с поверхности в шахту; применяется на неглубоких шахтах, при небольшом газовыделении и аэродинамическом сопротивлении вентиляционной сети, аэродинамической связи выработок с поверхностью через зоны обрушения, фланговой схеме вентиляции шахты.

При комбинированном способе вентиляции шахты один вентилятор работает на нагнетание, другой — на всасывание; применяется при большом аэродинамическом сопротивлении вентиляционной сети шахты, разработке полезных ископаемых, склонных к самовозгоранию (при аэродинамической связи выработок с поверхностью через зоны обрушения), при фланговой схеме вентиляции. Для расчёта расхода воздуха для вентиляции шахты (количество воздуха, подаваемое в единицу времени, м 3 /с или м 3 /мин) используют позабойный, общешахтный и статический методы.

При позабойном методе расход воздуха определяется как сумма расходов на отдельных участках (забоях, камерах и т.п.); позволяет наиболее полно учесть особенности вентиляции шахты.

При общешахтном методе расход воздуха рассчитывается для шахты в целом по обобщённым показателям (суточная добыча шахты, расход взрывчатых веществ и др.) и общешахтным коэффициентам запаса. Метод отличается простотой, однако недостаточно учитывает специфику вентиляции шахты.

Статический метод (основной метод расчёта расхода воздуха) основан на предположении равномерного распределения вредных примесей по всему объёму потока; не учитывает динамику переноса вредных примесей. Расход воздуха для вентиляции отдельных участков рассчитывается по газовыделению, наибольшему числу людей, занятых в смену, расходу взрывчатых веществ, пыли, теплу, выхлопным газам двигателей внутреннего сгорания; для дальнейших расчётов принимается наибольшее из подсчитанных значений.

Одна из проблем вентиляции шахты — утечки воздуха, которые происходят через вентиляционные сооружения в шахте и на поверхности, обрушенные породы, нарушенные целики. Они уменьшают поступление воздуха к участкам потребления, могут вызвать нарушение вентиляции шахты. Для компенсации утечек увеличивают подачу воздуха в шахту. Борьба с ними ведётся герметизацией вентиляционных сооружений, изоляцией выработанных пространств, использованием полевых выработок, рациональных схем вентиляции, снижением общешахтной депрессии. Важная задача вентиляции шахты — обеспечение безопасности людей при авариях (пожарах, взрывах газа и пыли, внезапных выбросах угля и газа) и их ликвидации. Требования к вентиляции шахты при авариях: предупреждение распространения ядовитых газов по шахте; быстрое и надёжное реверсирование вентиляционных струй; предупреждение образования опасных концентраций взрывчатых газов и др. Режимы вентиляции шахты при авариях: нормальная вентиляция; уменьшение или увеличение расхода воздуха; прекращение вентиляции; реверсирование.

Вентиляция шахты обеспечивается вентиляционной службой шахты, в задачи которой входит контроль правильности распределения воздуха по выработкам и соблюдения норм подачи воздуха на участки потребления, контроль качественного состава воздуха, проведение воздушных и депрессионных съёмок, ремонт вентиляционных выработок и сооружений. Для повышения эффективности и надёжности вентиляции шахты осуществляют автоматизацию управления на основе дистанционного контроля параметров вентиляции шахты, применяют ЭВМ.

Проветривание шахты

Смотреть что такое «Проветривание шахты» в других словарях:

Технологический комплекс поверхности шахты — (a. mine surface plant; н. Grubenbetrieb ubertage; ф. ensemble du carreau technologique des mines; и. complejo tecnologico de superficie de minas) комплекс горно техн. сооружений и зданий на поверхности шахты, обеспечивающий работу её… … Геологическая энциклопедия

Микроклимат шахты — рудничный микроклимат (a. underground mine microclimate; н. Grubenmikroklima; ф. microclimat de la mine; и. microclima de mina), метеорологич. условия в подземных горн. выработках шахты (рудника). M. ш. характеризуется совокупностью cp.… … Геологическая энциклопедия

Шахта имени М. И. Калинина — угледобывающее предприятие в городе Донецк (Украина), входит в состав ГП «Донецкая угольная энергетическая компания». История Шахта сдана в эксплуатацию в 1961 году с проектной мощностью 1200 тыс. тонн угля в год. В 2005 году добыто 352,5 тыс.… … Википедия

Вентиляция — (от лат. ventilatio проветривание) регулируемый воздухообмен в помещении, а также устройства, которые его создают. В. предназначена для обеспечения необходимых чистоты, температуры, влажности и подвижности воздуха. Эти требования… … Большая советская энциклопедия

Горное дело — отрасли науки и техники, охватывающие процессы извлечения (добычи) из недр Земли полезных ископаемых (см. также Горная наука, Горная промышленность). На протяжении тысячелетий Г. д. включало добычу только твёрдых полезных… … Большая советская энциклопедия

Дегазация шахт — мероприятия по отсосу, сбору и выводу из подземных горных выработок на поверхность рудничного газа или газо воздушной смеси. Вывод газа из шахты производится по проложенным в горных выработках трубопроводам или по буровым скважинам,… … Большая советская энциклопедия

Источник