6.3. Принцип розрахунку основних параметрів провітрювання підземних виробок

Одним з основних заходів по запобіганню виникнення небезпечних концентрацій вказаних вище газів є подача достатньої кількості свіжого повітря.

Необхідна кількість повітря для розбавлення газів, що систематично виділяються у виробку (метан, вуглекислий газ та ін.), визначається з формули

Q = 100* I * K_н / (C – C₀), м³/хв, (6.1)

де I – абсолютне газовиділення у виробку, м³/хв; С – ГДК для даного газу; С₀ – концентрація газу в повітрі, що надходить у виробку: для метану С₀ ≤ 0,5%; K_н – коефіцієнт нерівномірності газовиділення: для очисних вибоїв (для метану) знаходиться в межах 1,4...1,8.

Для розбавлення газів, що утворюються при буропідривних роботах, необхідна кількість повітря визначається за іншими формулами.

Необхідну кількість повітря для провітрювання виробки, крім вказаних факторів, перевіряють також за наступними факторами:

– максимальною кількістю одночасно працюючих – з розрахунку 6 м³/хв на одну людину;

– за тепловим фактором, за забезпеченням мінімальної швидкості повітря у виробці.

Для остаточних розрахунків приймається найбільша кількість повітря з усіх вказаних вище факторів.

Отриману кількість повітря перевіряють за максимально допустимою згідно ПБ швидкістю V_max, яка становить (м/с):

– для очисних і підготовчих вибоїв, де працюють люди – 4;

– для головних відкотних і вентиляційних виробок, для капітальних і панельних бремсбергів і похилів, допоміжних стволів – 8 ;

– для головних стволів – 12;

– для вентиляційних стволів без постійно діючого підйому –15;

– для інших виробок – 6.

Тобто

Q  Q_max = S * V_max * 60, м³/хв, (6.2)

де S – переріз виробки у світлі, м².

Для переміщення повітря виробкою потрібно витратити певну кількість енергії і перш за все для здолання сил опору від тертя повітря об стінки виробки. Величина цієї енергії визначається депресією виробки h, яка дорівнює перепаду статичного тиску повітря на початку p₁ і в кінці виробки p₂

h = p₂ – p₁ , Н/м² . (6.3)

Величина депресії залежить від аеродинамічного опору виробки R:

h = RQ²,

а опір виробки визначається з виразу

R = P_s l / S³.

Тоді депресію виробки (депресію тертя) можна визначити з формули

h = RQ² =  P_s l Q² / S³, (6.4)

де  – коефіцієнт аеродинамічного опору виробки; P_s – периметр виробки; для виробок аркової форми P_s  4 ; l – довжина виробки, м.

Кількість повітря Q в формулі (6.4) приймається в м³/с.

Депресію шахтної вентиляційної мережі визначають як суму депресій тертя послідовно з’єднаних “n” виробок:

, Н/м² . (6.5)

Коефіцієнт 1,2 враховує додаткові витрати енергії на подолання місцевих опорів (поворотів, розширення – звуження виробок) та лобового опору, якщо у виробці розміщені вагони, елементи оснастки, армування тощо.