7 Расчет количества воздуха для проветривания выработки

Расчет расхода воздуха по выделению метана:

(34)

где Q_З.П. – расход воздуха, который необходимо подавать в призабойной

пространство тупиковой выработки;

I_З.П. – метановыделение на призабойном участке выработки (1,93м³/мин);

С – допустимая концентрация метана в исходящей струи (по ТБ =1%);

С_о – концентрация метана в струе воздуха, поступающего в выработку (по ТБ С_о = 0,5%).

Вычисляем расход воздуха по минимальной скорости движения воздуха в призабойном пространстве тупиковой выработки:

Qn = 60 ∙ V ∙ S, м³/мин, (35)

где V – минимальная скорость воздуха, м/сек;

S – площадь поперечного сечения выработки, м².

Qn = 60 ∙ 0,5 ∙ 6,1 = 183 м³/мин,

Расчет расхода воздуха по наибольшему числу одновременно работающих людей в выработки:

м³ /мин (36)

где n_H – наибольшее число людей, находящихся в выработки (6 человек).

м³ /мин

Из полученных результатов выбираем максимальное значение расхода воздуха для выработки Q_ЗП , м³/мин.

Проверяем это значение по скорости воздушной струи:

, (37)

Проверяем следующее уравнение:

V_min < V_факт < V_{max ,} (38)

Где V_min – минимальная скорость движения воздуха по ПБ 0,25 м/с на негазовых шахтах; и 0,5 м/с – на шахтах, опасных по газу;

V_max – максимальная скорость движения воздуха в подготовительных выработках в момент проведения, 4 м/с.

Выбор вентилятора местного проветривания производим из расчета количества воздуха Q_З.П .

Производительность вентилятора: (39)

где К_УТ – коэффициент утечки воздуха в вентиляционных трубах, табличное значение (при длине до 400м равен 1,2).

Напор вентилятора:

Аэродинамическое сопротивление гибкого трубопровода вычисляется по формуле:

R_тр.г = r_тр · ( L_тр + 20 · d_тр · n₁ + 10 · d_тр · n₂ ), (40)

где r_тр – уровень аэродинамического сопротивления гибкого трубопровода без утечек воздуха, r_тр = 0,0053;

d_тр – диаметр трубопровода, d_тр = =0,3·3,24 =1 м.

n_1,n₂ – количество поворотов трубопровода на 90 и 45 , n₁ = n₂ = 1.

R_тр.г = 0,0053 · (1000 + 20 · 0,8 · 1 + 10 · 0,8 · 1 ) =5,4

Напор вентилятора:

h = К_ут · R · Q_в², Па, (41)

Qр – принятое к расчёту количество воздуха для проветривания выработки, (Qр = 5 м3/с).

h = 1,2 · 5,4 · 694,8² =3128200,819 Па.

По полученным значениям выбираем вентилятор местного проветривания из таблицы, выписываем технические характеристики вентилятора.

Таблица 4 – вентилятор ВМ10М

Вентиля-тор	Диаметр рабочего колеса, мм	Подача, м3/мин		Давление, Па		Мощность электродвигателя, кВт	Масса, кг	Частота вращения рабочего колеса, мин	Габариты, мм
		минимальная	максимальная	минимальная	максимальная				Длина	Ширина	Высота
ВМ10М	300	42	100	400	1000	2,2	45	2900	560	450	450