3. Расчет комплекса противопылевых мероприятий при проходке выработок буровзрывным способом

В комплекс противопылевых мероприятий входят предварительное увлажнение, промывка шпуров, орошение.

3.1. Предварительное увлажнение. Определяется количество воды (л), закачиваемой в скважину.

Q = 4π ∙l_скв∙h²∙γ∙q, л (8)

где h - высота выработки, м;

l_скв - глубина скважины, м, принимается не менее недельного подвигания

забоя выработки;

γ - объемная плотность угля, т/м³.

q - удельный расход жидкости, л/т. Определяется по формуле

q = 10 ∙W (9)

где ΔW - прирост влаги %. Следует принимать 2……..4 %.

Глубина герметизации скважин принимается равной 3 м.

Число нагнетательных скважин n_скв :

(10)

где F - площадь забоя, м².

R₁ и R₂ - средние радиусы увлажнения соответственно породы и угля, м; R₁ и R₂- принимаются для породы – 0,5; для угля – 1 м.

Суммарный расход жидкости:

Q_сум =Q_скв ∙ n_{скв ,} л (11)

Продолжительность нагнетания жидкости (мин)

(12)

где - темп закачки жидкости, л/мин. Принимается по характеристике насоса:

УВН-2 - 30 л/мин; 2УГНМ - 45-90 л/мин.

3.2. Расчет орошения состоит в расчете расхода жидкости (л/мин) на орошение при погрузке горной массы

Q=q ∙ А_n ,л/мин (13)

где q - удельный расход воды, л/т, принимается равным 40.

А_n - максимальная производительность погрузочной машины, т/мин.

Поскольку в технических характеристиках погрузочных машин А часто дается в м³/мин, для использования этого значения в формуле (13) А следует перевести из м³/мин в т/мин.

3.3. Остаточная концентрация пыли в забое определяется по формуле

С_ост.=С_нач - С_нач ·Э_сум., мг/м³ (14)

где С_нач- начальная концентрация пыли в забое без применения способов

борьбы с пылью, мг/м³.

Э_сум- суммарная эффективность комплекса противопылевых мероприятий, доли единицы.

Э_сум =1-(1-Э₁ )(1-Э₂)(1-Э_з) (15)

где Э₁ - эффективность пылеподавления при предварительном увлажнении

(Э₁= 0,8);

Э₂ - эффективность пылеподавления при орошении (Э₂= 0,7);

Э₃ - эффективность пылеподавления средствами вентиляции (Э₃ = 0,7).

Если окажется, что C_ост.>C_доп., то необходимо применять средства индивидуальной противопылевой защиты.

4. Расчет комплекса противопылевых мероприятий для очистного забоя

В комплекс противопылевых мероприятий входят предварительное увлажнение, орошение, обеспыливание исходящей струи воздуха из лавы, обеспыливание на погрузочных пунктах.

4.1.Расчет предварительного увлажнения скважинами, пробуренными в массиве угля перед лавой. При бурении скважин навстречу друг другу (в шахматном порядке) одновременно с вентиляционного и откаточного штреков длина скважины определяется по формуле

(16)

где l₁ - наклонная длина этажа, м.

Количество воды (м³) закачиваемой в скважину, определяется по формуле

(17)

где L_c - расстояние между скважинами, м,

γ - объемная плотность угля, т/м³. Принимается по данным практики;

H- глубина залегания угля, м;

q - удельный расход жидкости, принимается 25 л/т.

Продолжительность нагнетания (ч) жидкости в скважину определяется по формуле

(18)

где q_нач. - темп нагнетания жидкости м³/ч. Принимается по характеристике

насоса (см. табл.5).

4.2. Нагнетание жидкости в пласт через скважины, пробуренные с очистного забоя.

Длина скважины (м) рассчитывается по формуле

l_скв = l_r + n ∙l_нед., м (19)

где l_r - глубина герметизации скважины, м (l_r = 2-4);

l_нед - подвигание лавы, м/нед. Принимается по данным практики;

n - число недель.

Количество воды (м³), закачиваемой в скважину, определяется по формуле

(20)

(обозначения прежние).

4.3. Расчет орошения. Расход воды на орошение рассчитывается по формуле

Q_ор.=А_к ∙ q^` , л/мин (21)

где А_к - производительность комбайна, т/мин. Величина А_к принимается в

зависимости от типа комбайна по его технической характеристике;

q^{`</sup> - удельный расход жидкости (q<sup>`} =20 л/мин).

4.4. Расчет остаточной концентрации пыли в очистном забое при увлажнении и орошении. Остаточная концентрация пыли определяется по формуле

C_ост. = C_нач. - C_нач. ∙Э_сум., мг/м³ (22)

где

Э_сум. =1-(1-Э₁ )(1-Э₂) (23)

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

при работе без средств пылеподавления;

Э_сум. - суммарная эффективность пылеподавления в забое; доли единицы;

Э₁ - эффективность пылеподавления при предварительном увлажнении (0,8);

Э₂ - эффективность пылеподавления при орошении (0,7).