Основные характеристики центробежных вентиляторов

Параметры	Центробежный вентилятор ВЦ-7	ВМЦ-8(местного проветривания)	ВЦ-9(высоконапорный центробежный)	ВЦП-16(центробежный одностороннего всасывания)
Производительность (подача), м3/мин	402	402	1200	600-2760
Статический напор, Па	5750	5300	8500	2000-9200
КПД вентилятора	0,8	0,72	0,71	0,87
Мощность двигателя, кВт	75	75	250	60-200
Основные размеры, мм:
длина	1495	1560	2445	3830
ширина	1200	1200	1585	4525
высота	1430	1540	1585	2040
Масса, кг	1400	1600	3890	4500(без электродвигателя)

Количество воздуха, необходимое для проветривания при проходке ствола определяется по расходу ВВ, газовыделению при пересечении метаноносных пластов, наибольшему числу людей, находящихся в забое ствола и минимальной скорости движения воздуха.

Количество воздуха (м³/мин) для проветривания ствола для разжижения и выноса на поверхность ядовитых газов, образующихся после взрыва ВВ, определяется по формуле:

(6.1.)

где: – максимальное время проветривания забоя после взрывных работ;

– количество одновременно взрываемого ВВ, кг;

– газовость ВВ, равная для породного забоя 40 л/кг, для угольного – 100 л/кг;

– глубина ствола, м;

– площадь поперечного сечения ствола в свету, м²;

– коэффициент обводненности ствола, его значения приведены ниже для различной степени обводненности:

• сухие (приток до 1 м³/час) и обводненные глубиной не более 200 м – 0,8;

• обводненные (приток до 6 м³/час) глубиной более 200 м – 0,6;

• обводненные (приток от 6 до 15 м³/час), капеж в виде дождя – 0,3;

• обводненные (приток более 15 м³/час), с ливнем – 0,15;.

– коэффициент утечки воздуха.

Для жесткого трубопровода его значение определяется по формуле:

(6.2)

где: – диаметр трубопровода (табл. 6.2);

– коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемости, зависящий от качества соединения звеньев труб и равный 0,003 при уплотнении стыков труб прокладками из пенькового каната и 0,0006 при уплотнении резиновыми или сальниковыми прокладками;

– длина става труб (максимально );

– длина звена трубы (табл. 6.2);

– аэродинамическое сопротивление става труб (в киломюргах), определяемое по формуле:

(6.3)

где: – коэффициент аэродинамического сопротивления (табл.6.2);

– аэродинамическое сопротивление колена труб, принимается для:

, ;

, ;

, ;

, ;

, ;

, .

Зависимость 6.1. справедлива для неглубоких стволов. Для стволов большой глубины, когда , в зависимость 6.1. подставляется критическая глубина ствола , определяемая по формуле:

(6.4)

где: – коэффициент турбулентной диффузии, для призабойного пространства определяется в зависимости от значения отношения ( – расстояние от конца вентиляционного трубопровода до забоя ствола, принимаемое равным 15 м; – приведенный диаметр трубопровода).

Значения принимаются по таблице 6.4.

При одном вентиляционном трубопроводе в стволе ( – диаметр вентиляционного трубопровода).

При проветривании ствола по двум трубопроводам .

(6.5)

Таблица 6.4. Коэффициент турбулентной диффузии для призабойного пространства

Показатель	Числовые значения
	3,22	3,57	3,93	4,28	4,80	5,40	6,35
	0,247	0,262	0,276	0,287	0,300	0,335	0,395
	7,72	9,60	12,10	15,80	21,85	30,80	48,10
	0,460	0,529	0,600	0,672	0,747	0,810	0,873

где: – показатель степени обводненности ствола, определяемый по графику на рис. 6.2.

– температура пород, определяемая по формуле:

(6.6)

где – температура нейтрального слоя, принимается для большей части зоны умеренного климата территории России , для Воркуты ;

– глубина расположения нейтрального слоя от поверхности земли;

– геотермический коэффициент.

– среднемесячная температура воздуха для июля (Мосбасс – 18,1 , Кузбасс – 18,4 , Урал – 15,2 , Ростов –23 , Приморье – 20,9 , Воркута –14,8 ).

Количество воздуха (м³/мин) для проветривания ствола по фактору газовыделения:

(6.7)

где: – максимально допустимое содержание метана или углекислого газа в исходящей вентиляционной струе, для СН₄ , для СО₂ ;

– максимально допустимая концентрация газа в поступающей вентиляционной струе, (для вновь строящихся шахтных стволов при нагнетательной схеме проветривания обычно );

– суммарное метановыделение с открытой поверхности угольного пласта и из отбитого угля, м³/мин.

(6.8)

где: – интенсивность газовыделения из обнаженных поверхностей, м³/мин;

– газовыделение из отбитого угля, м³/мин.

(6.9)

(6.10)

где: – мощность угольного пласта, м;

– объемный вес угля;

и – соответственно выход летучих веществ и природная метаноносность угольного пласта, принимаемые по данным геологоразведки;

– остаточная метаноносность пласта, .

(6.11) где: – остаточная метаноносность пласта на тонну горючей массы;

и – соответственно влажность и природная зольность угля.

Количество воздуха, по наибольшему количеству людей, находящихся в забое:

(6.12)

где: =(10-15чел.) – максимальное количество людей в забое ствола(обычно при пересменках).

Количество воздуха по минимальной скорости движения воздушной струи:

(6.13)

где: – минимально допустимая по ПБ скорость движения воздуха в стволе.

Из всех найденных значений необходимого для проветривания ствола количества воздуха принимается максимальное для форсированного режима проветривания.

(6.14)

где: – необходимая производительность вентилятора.

Для нормального режима проветривания достаточно

(6.15)

здесь – количество воздуха, необходимое по минимальной скорости движения воздушной струи.

Аэродинамическое сопротивление трубопровода составит:

кμ (6.16)

а необходимый напор вентилятора:

(6.17)

в данной формуле имеет размерность м/с.

По расчетным характеристикам и по табл. 6.3 подбирается тип вентилятора. Более точный выбор вентилятора производится по графикам совмещенных аэродинамических характеристик вентиляторов и трубопроводов.