5. Пример расчета выбора средств пылеподавления

Выбрать средства борьбы с пылью при проходке выработки сечением S=12 м², коэффициент крепости пород f=4, скорость движения воздуха в забое V=0,25 м/с. Плотность разрушаемых пород составляет γ =2 т/м³.

Решение

По таблице 2 выбираем комбайн типа ПК-9Р, имеющего следующую характеристику:

Диапазон сечений – 7- 16 м²;

Коэффициент f =1÷ 4;

Производительность – до 4 м/ч;

Тогда производительность комбайна по массе породы составит

P = S∙4∙γ = 12∙4∙2 = 96 т/ч = 1,6 т/мин

Рассчитываем q_k:

К_м=0,01 – так как комбайн с избирательным открытым рабочим органом;

К_n =2 по тем же соображениям; тогда

q_k=16,7·0,01·2 = 0,334

По формуле (12) определяем остаточную запыленность при условии q_н =300.

Принимаем по табл. 1 для комплекса противопылевых мероприятий (орошение внешнее и внутреннее, пылеотсос) следующие коэффициенты эффективности:

Э ₁ - внутреннее орошение – 0,6

Э₂ - внешнее орошение – 0,7

Э_n - пылеотсос- 0,8.

Тогда K_c = (1 – 0,6)(1 -0,7)(1 – 0,8) = 0,024.

K_V принимаем по графику на рис.1 при V=0,25м/c;

K_д принимаем по табл. 3 ( K_д =1).

С_ост > С_{пдк ,}

Условие (12) не выполняется, значит, принятый комплекс мер недостаточен для эффективной борьбы с пылью. Принимаем дополнительно предварительное увлажнением с эффективностью Э₄=0,7.

Тогда

K_c = (1-0,6)(1-0,7)(1–0,8)(1–0,7)= 0,0072;

и, соответственно,

Таким образом, получаем С_ост < С_{пдк ,} что удовлетворяет условию (12).

Следовательно, для обеспечения эффективного пылеподавления для заданных условий необходимо применять следующий комплекс мероприятий: орошение внешнее и внутреннее, пылеотсос и предварительное увлажнение.

Контрольные вопросы

1. Пыль как вредный и опасный производственный фактор.

2. Что такое ПДК, как устанавливается?

3. Какой комплекс мероприятий рекомендуется применять для борьбы с пылью при сооружении выработок?

4. Как осуществляется предварительное увлажнение пласта?

5. Какие существуют средства борьбы с пылью?

Практическое занятие № 2 расчет параметров комплекса противопылевых мероприятий

1.Цель практического занятия

Целью занятия является освоение студентами методик расчета комплекса противопылевых мероприятий в горных выработках при различных технологических процессах.

2. Расчет комплекса противопылевых мероприятий при проведении горных выработок комбайнами

В комплексе противопылевых мероприятий входят орошение внешнее и внутреннее, пылеотсос.

2.1. Расчет орошения производится в зависимости от типа комбайна и удельного расхода жидкости, который изменяется от 30 до 50 л/т.

Общий расход воды определяется по формуле

Q _общ =q • А_{к ,} л/мин (1)

где q - удельный расход жидкости, л/т; для комбайнов избирательного действия

q = 40 л/т; комбайнов с ограждающим щитом q = 30 л/т;

А_к - производительность комбайна, т/мин; А_к принимается по характеристи-

ке комбайна или по данным практики.

Общий расход жидкости можно рассчитать по формуле

Q _общ =Q₁ +Q₂ = (n₁α₁+n₂ α₂) , л/мин (2)

где Q₁ - расход жидкости на внутреннее орошение, л/мин;

Q₂- расход жидкости на внешнее орошение, л/мин;

n₁ - количество оросителей для внутреннего орошения, шт; (принимается

по техническим характеристикам комбайна);

α₁ - коэффициент расхода форсунки, принимается равным 0,6;

n₂ - количество оросителей для внешнего орошения, шт. Принимается по

характеристике комбайна.

α₂ - коэффициент расхода форсунок, принимается равным 2,2;

Р - давление жидкости в форсунке, МПа, принимается 2,5 МПа.

2.2. Расчет пылеотсоса. Производительность пылеулавливающей установки по воздуху (м³/мин)

Q_п.у. = Q₁∙K, м³/мин (3)

где Q₁- количество воздуха, поступающее в забой

Q₁=V∙S∙60, м³/мин (4)

где S - площадь сечения выработки, м²

V - скорость движения воздуха в забое, м/с;

К - кратность отсоса воздуха принимается равной 1,1.

Очистка отсасываемого воздуха от пыли осуществляется с помощью оросительной системы.

Очистка воздуха в пылеуловителе осуществляется «мокрым» способом.

2.3. Расчет расхода воды на пылеулавливание.

Общий расход жидкости (л/мин) на пылеулавливание

Q _общ =Q_п.у.∙ q_у, л/мин (5)

где q - удельный расход жидкости, л/м³, принимается равным 0,15 л/м³ отсасываемого воздуха.

2.4. Уровень остаточной запыленности рассчитывается по формуле

C_ост = C_нач – C_нач ∙ Э_{сум ,}(мг/м³) (6)

где C_нач - начальная концентрация пыли, мг/м³. Принимается по данным

практики (C_нач =100-300 мг/м³);

Э_сум - суммарная эффективность способов борьбы с пылью, доли ед.

Э_сум = 1 – (1 – Э₁)∙(1 – Э₂)∙(1 – Э₃) (7)

где Э₁ - эффективность пылеподавления орошением, принимается равным 0,7;

Э₂ - эффективность пылеотсоса, принимается равной 0,7;

Э_сум- эффективность пылеподавления вентиляцией, принимается равной 0,6.