ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ ВИДОБУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН
|
|
Скачати 1.31 Mb.
|
|
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 * Kн / (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%; Kн – 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 Vmax, 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 Qmax = S * Vmax * 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 = Ps l / S3. Тоді депресію виробки (депресію тертя) можна визначити з формули h = RQ2 = Ps l Q2 / S3, (6.4) де – коефіцієнт аеродинамічного опору виробки; Ps – периметр виробки; для виробок аркової форми Ps 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. 6.4. Засоби та способи вентиляції підземних гірничих виробок та шахти в цілому Головним чинником руху повітря по гірничих виробках є перепад тиску: повітря рухається в бік меншого тиску. Основним джерелом енергії для створення перепаду тиску є вентилятори. Вентилятори головного провітрювання (ВГП) забезпечують перепад тиску для вентиляційної мережі всієї шахти. Для провітрювання тупикових виробок застосовують вентилятори місцевого провітрювання (ВМП), здебільшого осьові. Для вентиляції шахти використовують як осьові, так і відцентрові вентилятори (рис. 6.1).    Рис. 6.1. Шахтні вентилятори: а – відцентровий: 1 - робоче колесо; 2 - спіральний кожух; 3 — пірамідальний дифузор; 4 – підшипники; б – осьовий: 1 – передній обтікач; 2 – колектор; 3 – циліндричний кожух; 4 – робоче колесо; 5 – спрямляючий апарат; 6 – підшипники; 7 – дифузор Для регулювання і розподілу повітря по окремих дільницях, пластах, виробках використовують вентиляційні двері, кросинги (повітряні мости), перегородки. ВГП з’єднуються з вентиляційним (або головним) стволом спеціальним вентиляційним каналом, а устя ствола з надшахтною спорудою герметизується. Для негазових шахт застосовують нагнітальний спосіб провітрювання (рис. 6.2, а), коли вентилятор створює надлишковий тиск, більший за атмосферний (р1 > рa), а перепад тиску називають компресією, величина якої становить h = р1 - рa . Коли р2 < рa (рис. 6.2, б), перепад тиску h називають депресією, величина якої становить h = рa - р2. При комбінованому способі застосовують два вентилятори: один з них нагнітальний – на повітроподаючому стволі, другий всмоктувальний – на вентиляційному стволі (рис. 6.2, в). У цьому випадку маємо: h = p1 – p2. Для провітрювання окремих тупикових (глухих) виробок застосовують вентилятори місцевого провітрювання (ВМП), які працюють за одним з вказаних вище способів (рис. 6.3). Вентиляторна установка місцевого провітрювання складається з вентилятора і комплекту вентиляційних труб діаметром від 400 до 1000 мм і більше.  Рис. 6.2. Способи провітрювання шахти: а – нагнітальний; б – всмоктувальний; в – комбінований.  Рис. 6.3. Способи провітрювання тупикових виробок: а, б – за рахунок загальношахтної депресії, в – нагнітальний; г – всмоктуючий; 1 – перегородка; 2 – трубопровід; 3 – вентилятор 6.5. Засоби та способи нормалізації атмосфери в кар'єрах Забезпечення санітарних норм стосовно вмісту пилу і газів в атмосфері гірничих виробок кар'єрів відбувається у трьох напрямках: – зменшення пило- та газоутворення при роботі машин, механізмів, при виконанні БПР шляхом застосування відповідних марок пального, застосування спеціальних присадок до пального, підбором оптимального складу вибухової речовини та ін.; – очищення вихлопних газів, пилопридушення та пиловловлювання механічними або хімічними способами шляхом застосування фільтрів, шляхом зрошення; – інтенсифікації провітрювання шляхом виположування бортів кар'єрів, шляхом застосування штучного провітрювання з використанням спеціальних вентиляторних установок та ін. Ці установки, на відміну від шахтних вентиляторів, створюють великий швидкісний напір і невеликий статичний. 6.6. Визначення необхідої кількості повітря і величини депресії для очисного вибою та виймальної дільниці У більшості випадків при відробці виймального поля одинарними лавами виймальна дільниця складається з очисного вибою (лави) і двох штреків чи ходків, що прилягають до нього: конвеєрного (чи відкотного) і вентиляційного. Необхідна кількість повітря для провітрювання очисного вибою за фактором метановиділення визначається на основі формули (6.1): Qоч = 100· I · Kн /(C – C0) ·коч, м3/хв., (6.6) де коч – коефіцієнт, який враховує рух повітря по частині виробленого простору, що прилягає безпосередньо до виробленого простору лави: при управлінні покрівлею повним обваленням породи приймається рівним 1,30; 1,25; 1,20 відповідно для порід покрівлі – стійких, середньої стійкості і нестійких. Кількість повітря для очисного вибою, крім вказаних факторів, визначають, як і для підготовчих виробок, за факторами газовиділення після вибухових робіт, максимальною кількістю одночасно працюючих, за тепловим фактором з забезпеченням мінімальної швидкості повітря у виробці. Отриману з (6.6) кількість повітря перевіряють тільки за максимально-допустимій за ПБ швидкістю Vmax = 4 м/с – з формули (6.2), в якій переріз очисного вибою (лави) у світлі визначається з виразу: S =kз m bmin, де kз – коефіцієнт загромадження привибійного простору: для механізованих комплексів орієнтовно приймається рівним 0,7…0,9 – відповідно для потужності пласта m від 0,7...0,8 до 1,6…1,9 м; для індивідуального кріплення – 0,9 …0,95; bmin – мінімальна ширина привибійного простору: приймається у відповідності з паспортом кріплення лави; в більшості випадків знаходиться в межах 2,6…3,2 м. Якщо за формулою (6.6) кількість повітря за газовим фактором перевищує отримане за (6.2) максимально допустиме значення, то необхідно зменшити метановиділення в очисний вибій шляхом застосування дегазації або ж шляхом зменшення навантаження на лаву до виконання нерівності Q´оч Qmax. Розрахунок кількості повітря для вентиляції виймальної дільниці Q´дл може бути здійснений з урахуванням прийнятої розрахункової кількості повітря по лаві Qдл = квт Q´оч, м3/хв, де квт – коефіцієнт втрат повітря через вироблений простір дільниці: залежить від системи розробки, схеми провітрювання, характеристики порід покрівлі, для стовпової системи розробки і зворотньоточної схеми провітрювання можна приймати рівним 1,40, 1,30 або 1,25 відповідно для порід покрівлі – стійких, середньої стійкості і нестійких. Ця кількість повітря (Qдл) проходить по виймальних підготовчих виробках. Переріз цих виробок приймається в залежності від транспортного обладнання, від технологічної схеми очисного вибою. Приклад. Визначити кількість повітря, необхідну для провітрювання виймальної дільниці, і депресію тертя для ярусного конвеєрного штреку довжиною l = 1500 м, перерізом у світлі S = 8,8 м2, якщо: кількість повітря для очисного вибою Q´оч = 456 м3/хв = 7,6 м3/с; коефіцієнт аеродинамічного опору = 0,030; породи покрівлі стійкі (квт = 1,4). Розв’язання. Визначимо периметр Ps, кількість повітря Qкш і депресію конвеєрного штреку h: Ps 4 = 4  = 12,3 м;Qкш = Qдл = квт Q´оч = 1,4·456 = 638 м3/хв = 10,5 м3/с; h = Psl Q2 / S3= 0,030·12,3·1500·10,52/8,83 = 89,5 Н/м2. Гірничотехнічні умови для розрахунку параметрів провітрювання виймальної дільниці задані в Додатку індивідуально (поваріантно). 6.7. Контрольні запитання
10. За якою формулою обчислюють кількість повітря для провітрювання очисного вибою за фактором метановиділення? 7. ТЕХНОЛОГІЯ І МЕХАНІЗАЦІЯ ВІДКРИТИХ ГІРНИЧИХ РОБІТ 7.1. Загальні зауваження до вивчення теми Вивчення теми передбачено з використанням діючих моделей виймально-навантажувальних машин, макетів гірничих виробок, плакатів та навчальних посібників [2, розд. 7] та [1, гл. 20] в наступному порядку: – ознайомитись з гірничими виробками на кар'єрі, з етапами і елементами відкритих гірничих робіт; – ознайомитись з процесами підготовки гірських порід до виймання, із застосуванням буро-підривних робіт; – ознайомитись з виймально-навантажувальним обладнанням відкритих гірничих робіт, схемами розташування цього обладнання на уступах, з принципом розрахунку його продуктивності. – відповісти на контрольні запитання по темі. 7.2. Гірничі виробки на відкритих гірничих роботах Відкритими гірничими роботами називають комплекс робіт, які забезпечують розробку корисних копалин з земної поверхні. При цьому утворюється система виробок, яку називають кар'єром. При розробці вугільних покладів і розсипних родовищ кар'єри називають відповідно розрізами і копальнями. Кар’єр складається з наступних гірничих виробок (рис. 7.1): капітальної розкривної траншеї (9), призначеної для транспортування гірничої маси з кар'єру на поверхню, доставки обладнання і матеріалів, для переміщення людей; розрізної траншеї (10), яка забезпечує початковий фронт очисних робіт; розкривних і видобувних уступів з вибоями 12 і 11; відвальних уступів, де складуються пусті породи (рис. 7.1, б) . Уступом називають частину товщі гірських порід у вигляді сходини, яка розробляється самостійними засобами виймання і переміщення. Якщо засоби виймання або транспорту не самостійні, то цю частину називають підуступом (рис. 7.1, в) і уступ буде складатися з двох підуступів. Уступ має верхню і нижню площадки. Якщо на площадці розташоване виймальне обладнання, то її називають робочою площадкою. Похилу площину уступу називають укосом уступу, а лінію перетину укосу з площадкою – бровкою уступу. Кут укосу борта уступу – це кут, утворений перетином площини укосу борта уступу з горизонтальною площиною. Частину уступу, в якій проводяться виймальні роботи, називають вибоєм уступу. На неробочому борті кар’єру для підвищення його стійкості залишають площадки невеликої ширини – берми (6-7). Бортом кар’єра називають комплекс площадок та уступів від поверхні до підошви кар’єра. Якщо на такому борту проводять гірничі роботи, то його називають робочим бортом кар’єра, якщо гірничих робіт не проводять – неробочим бортом кар’єра. Перетин ліній 1-4 і 8-5 з горизонтальними площинами утворюють відповідно кути укосу робочого і неробочого бортів кар’єра. Уступи можуть бути сформовані як в масиві гірських порід, так і у відвалах насипних порід чи корисної копалини (відвальні уступи – рис. 7.1, б).  |
Схожі:
|
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів спеціальностей: 010100(21) Професійне... Професійне навчання. Електромеханічне обладнання, автоматизація процесів добування корисних копалин і руд |
Доцент кафедри розробки та експлуатації нафтових і газових родовищ Ю. В. Марчук ЗМІСТ Стор Бойко В. С., Тарко Я. Б., Вольченко Д. О., Соломчак Я. В., Псюк М. О. Лабораторний практикум з технології видобування нафти. Частина... |
|
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності |
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності |
|
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності |
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності |
|
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності |
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності |
|
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності |
ПАСПОР Т територіальної громади Родовища корисних копалин, що знаходяться в користуванні суб’єктів підприємницької діяльності |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua