Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
56 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Проектирование и схема вентиляции лифтовых и угольных шахт

Проектирование и схема вентиляции лифтовых и угольных шахт

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВЕНТИЛЯЦИИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

УТВЕРЖДЕНО Министерством угольной промышленности СССР 10 апреля 1974 г.

с Госгортехнадзором СССР 2 ноября 1972 г.

с Госстроем СССР 10 мая 1973 г.

В Руководстве изложены порядок проектирования вентиляции шахт, методы прогноза метанообильности и углекислотообильности горных выработок, выбора эффективных схем проветривания выемочных участков и шахт, методы проектирования вентиляции подготовительных выработок, расчета расхода воздуха, оптимальных параметров горных выработок, приведены методики выбора вентиляторов главного проветривания и калориферных установок, определения устойчивости проветривания шахт и основные способы повышения ее при конструировании схем, приведен каталог значений коэффициентов аэродинамического сопротивления горных выработок и др.

Руководство предназначено для всех организаций, занимающихся составлением проектов новых и реконструируемых шахт, а также проектов подготовки новых горизонтов и участков на действующих шахтах.

А.М.Карпов, М.А.Патрушев, А.А.Мясников, К.К.Бусыгин, А.Э.Петросян, К.З.Ушаков, Ф.А.Абрамов, Ф.С.Клебанов, А.А.Лещинский, С.П.Коптилов, И.С.Пешков, Б.Д.Миловзоров, П.Я.Середняков, Л.Н.Карагодин

Под общей редакцией М.А.Патрушева.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящее время при проектировании новых и реконструируемых шахт используются методы математического моделирования, позволяющие проводить технико-экономическое сравнение значительного числа вариантов при одновременной комплексной или локальной оптимизации основных параметров последних (от установления нагрузки на очистной забой до выбора мощности шахты).

Естественно, что для обеспечения надежности оптимизации необходимо установление многочисленных закономерностей, отражающих зависимость экономичности варианта от исходных горно-геологических и горнотехнических факторов, причем точность оптимизации будет тем выше, чем большее число влияющих факторов будет учтено при расчете. В частности, необходимость получения высоких нагрузок на очистные забои в условиях месторождений с относительно высокой газоносностью выдвигает на первый план вопросы выбора рациональных решений по вентиляции, так как последние, будучи лимитирующими факторами, прямо или косвенно определяют все без исключения параметры шахты (включая систему разработки, способ подготовки и схему вскрытия).

Опыт показывает, что недооценка в проектах роли вентиляции зачастую приводила к необходимости реконструкции вентиляционной сети шахты почти сразу же после сдачи ее в эксплуатацию и, как следствие, к большим дополнительным затратам и затягиванию сроков освоения проектных технико-экономических показателей.

Одной из главных причин этого являлось использование устаревшей методологии, по которой к моменту выполнения вентиляционных расчетов все главные параметры шахты (нагрузки на очистные забои, вскрытие, система разработки, схема подготовки и т.д.) уже были предопределены. Особенно остро недостатки старой методологии проявлялись при определении нагрузки на очистной забой, величина которой, при отсутствии оптимизации вентиляционных решений, оказывалась очень низкой (на тонких пластах не свыше 500-600 т/сут, хотя по возможностям выемочной техники могла достигать 2000-3000 т/сут).

Поэтому вентиляция должна учитываться при определении всех основных параметров газообильных шахт и на всех стадиях проектирования: от выбора нагрузки на очистной забой, производственной мощности и других параметров шахты при техническом проектировании до составления рабочего проекта вентиляции.

Настоящее Руководство разработано ДонУГИ, ВостНИИ, МакНИИ, ИГД им. А.А.Скочинского, МГИ и Донгипрошахтом на основании научно-исследовательских работ, выполненных ДонУГИ, ВостНИИ, МакНИИ, ИГД им. А.А.Скочинского, МГИ, ЛГИ, ДГИ, ИГТМ АН УССР и др.

Руководство включает все основные вопросы, которые приходится решать при составлении проекта вентиляции новой или реконструируемой шахты. При разработке Руководства использован ряд действующих и широко апробированных методик и инструкций: Временная инструкция по прогнозу метанообильности угольных шахт, Временная инструкция по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт, Временная инструкция по составлению проектов проветривания тупиковых подготовительных выработок на действующих и строящихся шахтах Министерства угольной промышленности УССР, Временная методика определения степени устойчивости схем проветривания угольных шахт, Временное руководство по проектированию и организации проветривания угольных шахт восточных районов страны. Все указанные документы переработаны или скорректированы с учетом опыта их применения, новых результатов научных исследований и технического прогресса в горном деле.

Настоящее Руководство предназначается для всех организаций, занимающихся составлением проектов новых и реконструируемых шахт, а также подготовки новых горизонтов и участков на действующих шахтах. С выходом Руководства утрачивают силу при проектировании шахт: Временные указания по технологическому проектированию вентиляции угольных шахт, утвержденные Минуглепромом СССР 12 апреля 1972 г.; Временная инструкция по прогнозу метанообильности угольных шахт СССР, утвержденная Государственным комитетом по топливной промышленности при Госплане СССР 12 декабря 1964 г.; Временная инструкция по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт, утвержденная Государственным комитетом по топливной промышленности при Госплане СССР 30 сентября 1965 г.; Временное руководство по проектированию и организации проветривания угольных шахт восточных бассейнов страны.

Выбор наиболее эффективного способа дегазации должен производиться в соответствии с Руководством по дегазации угольных шахт, а тепловые расчеты — по Временной инструкции по проверке количества воздуха для проветривания угольных шахт по тепловому фактору.

По отдельным специфическим вопросам, не нашедшим отражения в данном Руководстве, например проектирования угольных шахт в условиях вечной мерзлоты, следует обращаться в соответствующие бассейновые институты.

Читайте так же:
На какой высоте вешать вытяжку над электроплитой и газовой плитой

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

Настоящее Руководство подготовлено МакНИИ, ДонУГИ, НИИОМШС, ИГТМ АН Украины и институтом «Донгипрошахт» с учетом опыта применения Руководства по проектированию вентиляции угольных шахт (Макеевка, 1989), утвержденного бывшим Минуглепромом СССР (15 августа 1989 г.) и согласованного с Госгортехнадзором СССР (18 июня 1989 г.) и Госстроем СССР (4 июня 1989 г.). С выходом Руководства утрачивают силу при проектировании шахт и расчете расхода воздуха для действующих шахт следующие документы: Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт, утвержденное Минуглепромом СССР 15 августа 1989 г.; Методические указания по выбору схем проветривания выемочных участков шахт Донбасса с учетом опасности местных скоплений метана, эффективности управления газовыделением, устойчивости проветривания, обеспечения безопасных условий в аварийных ситуациях и предупреждения самовозгорания угля, утвержденные Главным управлением техники безопасности, горноспасательных частей и охраны труда Минуглепрома СССР 24 мая 1990 г.; Методика прогноза метанообильности тупиковых выработок при бесцеликовой отработке угольных пластов, утвержденная Минуглепромом СССР 1 ноября 1990 г., и другие инструкции, методики и рекомендации по расчету и проектированию вентиляции.

Выбор способа дегазации должен производиться в соответствии с Руководством по дегазации угольных шахт, выбор средств пылеподавления с Руководством по борьбе с пылью и пылевзрывозащите на угольных и сланцевых шахтах, разрезах, обогатительных и брикетных фабриках, а тепловые расчеты — по Единой методике прогнозирования температурных условий в угольных шахтах и дополнениям к разделу 4 Единой методики.

В Руководстве изложены порядок проектирования вентиляции шахт, методы определения ожидаемого газовыделения и горные выработки, выбор схем проветривания выемочных участков, тупиковых выработок и шахт, методики расчета расхода воздуха для проветривания горных выработок, воздухонагревательных установок, определения устойчивости проветривания шахт и основные способы повышения ее при конструировании схем, анализ состояния проветривания шахт и др.

Руководство предназначено для всех организаций, занимающихся составлением проектов новых и реконструируемых шахт, проектов подготовки новых горизонтов, паспортов выемочных участков действующих шахт и расчетами расхода воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт.

Аоч — добыча с очистной выработки, т/сут;

Ашп — среднесуточная добыча с шахтопласта, т;

В — масса одновременно взрываемых ВВ, кг;

bmax — максимальная ширина призабойного пространства, м;

bmin— минимальная ширина призабойного пространства, м;

by— ширина забоя тупиковой выработки по углю, м;

b з.д. — ширина условного пояса газового дренирования угольного массива через поверхности обнажения пласта в подготовительных выработках, м;

С — допустимая концентрация газа в исходящей вентиляционной струе, % (по объему);

dmp — диаметр трубопровода, м;

Н — глубина разработки, м;

Mcni — расстояние по нормали между кровлей разрабатываемого и почвой сближенного (при подработке) и между почвой разрабатываемого и кровлей сближенного (при надработке) пластов, м;

Мр — расстояние по нормали между разрабатываемым и сближенными пластами, при котором метановыделение из последнего практически равно нулю, м;

hв — давление вентилятора, дала;

hyч — депрессия выемочного участка, даПа;

hоч — депрессия очистной выработки, даПа;

Iв.п. — абсолютное метановыделение из выработанного пространства, м 3 /мин;

1оч — абсолютное метановыделение из очистной выработки, м 3 /мин;

1п — абсолютная метанообильность тупиковой выработки, м 3 /мин;

I о.у. — абсолютное метановыделение из отбитого угля, м 3 /мин;

I — абсолютное метановыделение на выемочном участке, м 3 /мин;

Iпов — абсолютное метановыделение из неподвижных обнаженных поверхностей пласта, м 3 /мин;

kH — коэффициент неравномерности газовыделения;

k0.3. — коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, непосредственно прилегающей к призабойному пространству;

kym. в — коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство;

kут.вн — коэффициент, учитывающий утечки воздуха через вентиляционные сооружения;

kmd— коэффициент турбулентной диффузии;

k в.n— коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного в призабойное пространство очистной выработки;

k э.n— коэффициент, учитывающий эксплуатационные потери угля в пределах выемочного участка;

kT — коэффициент, учитывающий изменение метановыделения во времени;

Lоч — длина очистного забоя, м;

L оч.p — длина очистного забоя, для которой рассчитывается максимально допустимая нагрузка, м;

Lп — длина тупиковой выработки, м;

Lзв — длина звена трубопровода,м;

M в — вынимаемая полезная мощность пласта ,м;

m в. пр. — вынимаемая мощность пласта с учетом породных прослоек, м;

mcni — суммарная мощность угольных пачек отдельного (i-го) сближенного пласта (спутника), для спутника, состоящего из углистосланцевых пород, принимается равной половине его действительной мощности, м;

Qyч — расход воздуха на выемочном участке, м 3 /мин;

QK — расход воздуха для проветривания камеры, м 3 /мин;

Qоч— расход воздуха для проветривания очистной выработки, м3/мин;

Qymn— утечки воздуха через надшахтное здание и вентиляционный канал, м 3 /мин;

Qш — расход воздуха в шахте, м 3 / мин;

Qз.п.— расход воздуха, который необходимо подавать в призабойное пространство тупиковой выработки, м 3 /мин;

qуч — относительная метанообильность выемочного участка, м 3 /т;

qоч — относительная метанообильность очистной выработки, м 3 /т;

q пор — относительное метановыделение из вмещающих пород, м 3 /т;

Читайте так же:
Применение гибких вентиляционных рукавов: особенности монтажа и эксплуатации

q nl — относительное метановыделение из разрабатываемого пласта, м 3 /т;

q сп — относительное метановыделение из сближенных пластов (спутников), м 3 /т;

q ш — относительная метанообильность шахты, м 3 /т;

qcn.ni — относительное метановыделение из отдельного подрабатываемого (верхнего) пласта (спутника), м 3 /т;

qcn.ni — относительное метановыделение из отдельного надрабатываемого (нижнего) пласта (спутника), м 3 /т;

q o.y — относительное метановыделение из отбитого угля, м 3 /т;

q o.n. — относительное метановыделение из очистного забоя, м 3 /т;

Rmp — аэродинамическое сопротивление трубопровода, км (даПа • с 2 /м 6 );

r — удельное аэродинамическое сопротивление выработки, к/г/м;

S оч — площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м 2

S — площадь поперечного сечения выработки в свету,м 2 ;

Sуг — площадь забоя тупиковой выработки по углю, м 2 ;

Тпр — время проведения тупиковой выработки, сут.;

tn — естественная температура пород, °С;

V — скорость движения воздуха, м/с;

Vоч — скорость подвигания очистного забоя, м/сут;

Vmax — максимально допустимая ПБ скорость движения воздуха в очистной выработке, м/с;

V min — минимально допустимая ПБ скорость движения воздуха в призабойном пространстве тупиковой выработки, м/с;

Vm— скорость транспортирования угля по лаве, м/мин;

Vdaf — выход летучих веществ, %;

W — пластовая влажность угля, %;

Хг — природная метаноносность пласта, м 3 /т сухой беззольной массы (м 3 /т с.б.м.);

X — природная метаноносность пласта, м 3 /т;

Х — остаточная метаноносность угля, м 3 /т;

Хо.г — остаточная метаноносность угля, м 3 /т с.б.м.;

Х’ — остаточная метаноносность угольного пласта после его надработки или подработки, м 3 /т;

Xcni — природная метаноносность i-го пласта (спутника),м З /т;

а — коэффициент аэродинамического сопротивления, км • м 4 (даПа • с 2 /м 2 );

a — угол падения пласта, град.:

γ— плотность угля, т/м 3 ;

γв — плотность воздуха, кг/м 3 ;

γi — плотность угля і-го пласта (спутника), т/м 3 .

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Материалы для проектирования вентиляции новых и реконструируемых шахт, а также на период строительства предоставляются заказчиком в соответствии с Временной инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного строительства СН 202-81.

Состав рудничного воздуха, климатические условия в подземных выработках, допустимые содержания диоксида углерода (углекислого газа), метана, вредных газов и пыли, скорость движения воздуха в горных выработках должны соответствовать требованиям действующих Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах (ПБ). Тепловлажностные параметры атмосферного воздуха, теплофизические характеристики горных пород, геотермические ступени при выполнении расчетов принимаются в соответствии с Единой методикой прогнозирования температурных условий в угольных шахтах.

Проветривание строящихся, реконструируемых и действующих шахт осуществляется по проекту вентиляции, предусмотренного в общем проекте шахты.

На действующих шахтах дополнительно к проекту вентиляции производятся расчеты расхода воздуха, необходимого для проветривания горных выработок и шахты в целом, выбор способов и средств проветривания тупиковых выработок, разрабатываются мероприятия по управлению метановыделением средствами вентиляции и по обеспечению надомного проветривания шахты.

Проект вентиляции на период строительства новой, реконструкции или подготовки горизонтов действующей шахты разрабатывается проектными институтами, проектными конторами, группами шахтостроительных комбинатов (трестов) и производственных объединений. В подготовке исходных данных и выдаче рекомендаций по отдельным вопросам при разработке проектов участвуют геологоразведочные организации, шахты, научно-исследовательские институты и ГВГСС.

* Далее по тексту вместо «скорость движения воздуха» будем писать «скорость воздуха».

1.1. Геологоразведочные организации

1.1.1. Согласно Положению о порядке передачи разведанных месторождений полезных ископаемых для промышленного освоения, утвержденному отраслевым органом управления, геологоразведочные организации предоставляют организациям, занимающимся составлением прогноза газообильности:

• данные о природной метаноносности угольных пластов и вмещающих пород в пределах полей проектируемых шахт;

• схемы и карты опробования рабочих пластов с прогнозом газоносности и нанесением верхних границ зоны метановых газов, геологических нарушений, изогипс почвы или кровли пластов, геологоразведочных скважин (с указанием их номеров, отметок устьев и пересечений пластов, мощности и структуры пластов), линий геологических разрезов и, если возможно, изогаз; при отсутствии изогаза указывается природная метаноносность в м 3 /т с.б.и. по скважинам газового опробования;

• результаты технического анализа угольных пластов и пропластков, массовый и объемный выход летучих веществ, логарифм удельного электросопротивления антрацитов, пластовую влагу, зольность угля и генетическую классификацию углей в процентах;

• схематические геологические разрезы с нанесением верхних границ зоны метановых газов и, если возможно, изогаз;

• геологические разрезы скважин по форме, принятой в данном бассейне или районе, с обязательным нанесением всех пластов и пропластков угля и углистого сланца, с указанием их мощности, расстояний между ними, структуры вмещающих пород и коэффициента крепости пород по шкале проф. Протодьяконова;

• данные об обводненности пересекаемых породных и угольных пластов;

• данные о геотермических условиях пересекаемых породных и угольных пластов;

• константу, характеризующую химическую активность угля по отношению к кислороду воздуха; группы угольных пластов, склонных к самовозгоранию и опасных по внезапным выбросам;

• процентное содержание в угле компонентов группы фюзинита.

Читайте так же:
Кухонная вытяжка с выводом в вентиляцию и её установка

1.1.2. Документация должна быть выполнена в соответствии с Временными техническими требованиями угольной промышленности к геологоразведочным работам и исходным геологическим материалам, предоставляемым для проектирования нового строительства и реконструкции шахт и разрезов, утвержденными отраслевым органом управления.

1.2. Угольные шахты

1.2.1. Предоставляют организациям, занимающимся составлением прогноза газообильности:

• данные о фактической метанообильности шахт, шахтопластов, крыльев, этажей, выемочных участков и отдельных выработок за период работы в соответствии с Инструкцией по контролю состава рудничного воздуха, определению газообильности и установлению категорий шахт по метану;

• гипсометрические планы рабочих пластов с их выходом на поверхность в пределах границ поля действующей шахты и смежных с ними участков пластов, для которых необходимо составить прогноз метанообильности или углекислотообильности горных выработок. На гипсометрическом плане каждого угольного пласта должны быть нанесены: верхняя граница зоны метановых газов, геологические нарушения угольных пластов, установленные по данным геологической разведки и в процессе ведения горных работ, геологоразведочные скважины с указанием их номеров, отметок устья и пересечения пласта, фактической мощности и структуры пласта и пересекаемых пород, результатов технического анализа угля, коэффициенты крепости вмещающих пород по шкале проф.Протодьяконова;

Особенности работы над проектом вентсистемы угольной шахты

Роль вентиляции в работе угольных шахт часто недооценивается, и её разработке уделяется недостаточно времени. Применяются стандартные шаблоны, которые не включают в себя специфические параметры воздухообмена на угольном производстве. Это приводит к неудовлетворительной работе шахт, что влечет за собой необходимость реконструкции инженерных сетей. Отсюда дополнительные затраты, повышение риска для жизни обслуживающего персонала и шахтеров. Поэтому проектирование вентиляции угольных шахт – одна из важнейших задача, к выполнению которой надо подходить со всей ответственностью. Создание проекта таких сложных инженерных сооружений — задача для профессиональных и квалифицированных проектировщиков.

Общие положения

На специфику проектирования вентиляции рудников и других месторождений ископаемых глубокого залегания оказывает влияние внутренняя среда. Точнее, сопутствующий углю и другим ископаемым газ – метан. Это смертельно опасный углеводород, у которого нет цвета и запаха. Он в достаточном количестве залегает под землей. Работа системы вентилирования направлена на проветривание шахт и своевременное удаление опасного газа.

Создание проекта качественной, эффективной и надежной вентиляции шахты связано с анализом многих параметров и закономерностей. В расчете тесно переплетается экономическая и техническая составляющая.

Максимальная нагрузка на забой с высокой газоносностью — вот что надо от проекта. Для выполнения этих требования анализируются все факторы, которые прямо или косвенно могут повлиять на качество воздухообмена. Это подразумевает учёт таких параметров, как схема вскрытия и подготовки шахты к работе.

Схема вентиляции угольной шахты

Многообразие факторов, влияющих на расчёт, влечёт за собой большое количество ошибок, главная из которых – это использование устаревших, не соответствуют современным требованиям, методик расчёта. Например, расчет нагрузки ведется без учета вентиляционных мощностей. И после запуска шахты оказывается, что вентсистема не справляется, так как была «наложена» на готовый проект, а не «вписана» на начальном этапе разработки. Поэтому уже на этапе сбора данных проектировщики обязаны учитывать фактор вентиляции.

Кто учувствует в проектировании

Исходные данные для составления профессионального проекта предоставляются заказчиком, он должен ориентироваться на СН 202-69. Это подробная инструкция с правилами разработки проектной и сметной документации. В работе принимает участие не только проектная организация, но и ряд других:

  1. Организация по проведению геологической разведки.
  2. Представители шахты.
  3. Проектная организация.
  4. Научно – исследовательский институт (НИИ).

Рассмотрим роль каждой организации подробнее.

Организация по проведению геологической разведки

Её работа регламентируется положением, утвержденным Министерством геологии СССР 21 июля 1970 года. Согласно ему, геологическая разведка передает проектной организации ряд исходных данных, характерных для подземных участков данного региона:

  • Расчетные параметры природной метаносности данного района (причем, с привязкой к конкретным угольным пластам).
  • Подробные карты, где указываются места забора проб. На них отмечается глубина забора, наносятся верхние и нижние границы залегания.
  • Результаты лабораторного исследования угля на каждой шахте.
  • Разрезы геологических пластов с указанием границ залегания слоя метана.
  • Разрезы скважин, с сохранением формы и указанием пластов.

Документация оформляется с соблюдением правил, описанных во «Временных технических требованиях для угольной промышленности».

Представители шахты

Расположение забоев в земле

В отличие от геологоразведки, представители шахты предоставляют фактические данные, полученные в результате эксплуатации аналогичных месторождений:

  • Гипсометрические планы рабочих пластов. На них указываются фактические границы зоны залегания метана. Также предоставляются планы действующих шахт с указанием всех рабочих параметров, включая отметки устья и точки пересечения пласта.
  • Подробные планы горных работ для каждого несущего пласта. Важно, чтобы предоставлялись рабочие планы участков, граничащих с исследуемыми.
  • Записка, детализирующая планы горных работ. В ней указываются координаты пласта, в котором была проведена дегазация, а также эффективность данной процедуры.
  • Разрезы стволов шахт, с указанием высоты залеганий угля и суглинистого сланца.
  • Если выполняется реконструкция действующего забоя, то проектировщикам предоставляются все акты осмотра.
Читайте так же:
Лучшие посудомоечные машины под раковину: ТОП-15 компактных посудомоек на рынке

Проектная организация

Компания-проектировщик выполняет расчеты согласно СНиП и другой нормативной документации. Основная цель – определение метанообильности на вновь вводимых в эксплуатацию или подвергшихся реконструкции шахтах. Проектная организация подбирает схему вентилирования, определяет необходимую кратность воздухообмена, интенсивность проветривание, мощность калориферных установок. Также рассчитывается устойчивость вентиляционной системы во время внештатных ситуаций, неконтролируемого выброса метана.

Выполняют консультативные функции. К их помощи обращаются проектные организации, когда возникают сложности. Если необходимо, то научно – исследовательские институты разрабатывают для угольных бассейнов пособия, где собраны все рекомендации от научного сообщества.

Особенности проектирования

Порядок проектирования

Разработка документации для успешной установки и эксплуатации вентсистем предусматривает определенный порядок проектирования:

  1. Прогнозирование выделения метана на выемочных участках.
  2. Подбор оптимальной схемы проветривания для каждого выемочного участка.
  3. Определение для каждого участка приемлемого способа удаления газа, а также его эффективность.
  4. Для подобранной схемы вентиляции рассчитывается предельная нагрузка на лаву.
  1. Составляется сравнительная подборка вариантов вентилирования исходя из экономической эффективности.
  2. Для каждого варианта вентсистемы моделируется схема проветривания. Основной параметр схемы проветривания – это мощность струи воздуха. Количество очистных забоев подбирается исходя из проектной мощности участка.
  3. Для каждого варианта проветривания рассчитывается расход воздуха.
  4. Выбираются приемлемые схемы воздухообмена. На основе подобранных вариантов рассчитывается мощность угольной шахты, а также сопутствующие параметры (схема вскрытия и разработки).
  1. Принимается самый экономичный вариант вентилирования шахты. Под него делается подробный расчёт на первые 15-25 лет эксплуатации системы.
  2. Первый период эксплуатации 15-25 лет разбивается на этапы развития. Для каждого промежутка составляется своя схема проветривания. Расчет расхода воздуха выполняется индивидуально для каждой схемы.
  3. Подбирается калорифер. Для этого по исходным данным и схеме проветривания выполняется расчет необходимой мощности аппарата.
  4. Определяется степень стойкости каждой схемы вентсистемы угольной шахты.
  5. Для подготовительных забоев подбирается отельная схема проветривания.
  6. Рассчитывается мощность вентиляторов, мощность приводящих лопасти в движение двигателей. Подбирается режим и интенсивность работы главной вентиляторной установки.
  7. Определяются места установки вентиляторов и дополнительного оборудования.

Порядок проектирования подходит для разработки вентиляции новых и реконструируемых производственных объектов. Это наиболее полный перечень. В каждом конкретном случае порядок и набор может меняться.

Схема проветривания шахт и рудников

Особенности проектирования вентиляции для реконструируемых забоев

В дополнение к предыдущему списку существует несколько пунктов, которые надо учитывать при создании схемы вентиляции шахты на этапе модернизации:

  • Для получения баланса газа в таких шахтах проводятся газовоздушные съемки на выемочных участках, а также оценивается баланс на всей шахте. Если на выработанном участке шахты большое содержание метана, то надо оградить его от нового забоя, тем самым минимизировав поступление газа.
  • Выполняется депрессионная съёмка выработок угольных шахт. Определяется аэродинамическое сопротивление в каждом стволе.
  • Если наблюдаются значительные утечки воздуха через вентиляционную систему, то в плане реконструкции предусматривается сокращение до минимума дополнительных инженерных сооружений. Устраняется возможность параллельного движения входящих и исходящих воздушных масс.
  • Если вентиляционная система очень сложная, состоит из десятков ветвей, приплетающихся между собой, то для расчета используется метод компьютерного моделирования (пункт был актуален во времена первых ЭВМ). Современные проектировщики отдают предпочтение компьютерному моделированию при любой сложности вентиляционной системы.

Прогноз выделения метана в угольных шахтах

Метан

Метанообильность прогнозируется двумя основными способами:

  1. Прогноз, основанный на количественном показателе метана в пластах. Самый распространённый метод, применяется в большей части расчётов. Для получения объективных данных необходим ряд документов. В первую очередь планы каждого пласта с нанесенными значениями природного количества газа. Также необходимы результаты анализов угольных образцов с каждого пласта. Потребуются графические разрезы пород в местах добычи угля, с разделением по пластам и температурой на каждом участке.
  2. Прогноз на основе горностатических данных. Не очень популярный метод. Применяется в редких случаях, когда полностью отсутствуют данные о количестве метана в пластах. Теоретический метод: в нем берется за основу зависимость глубины забоя и относительной метанообильности пластов. Метод эффективен для расчета вентиляции углубляемых шахт. Прогноз составляется для пласта со значением падения по вертикали 100-200 метров.

Схемы проветривания

Основная задача любой схемы вентилирования – исключение образования участков с повышенным содержанием газа. Кроме того, к ним предъявляется ряд дополнительных требований:

  • Эффективное разбавление воздуха на всех известных участках выделения метана.
  • Струя воздуха должна разбавлять газ только в пределах ограниченного проектом участка лавы.
  • Бесперебойная работа системы проветривания, как в штатных условиях, так и во время неконтролируемого выброса метана.
  • Поддержание приемлемого для работы людей микроклимата за счет отделения струи воздуха от источников тепла и местных загрязнителей.
  • Возможность создания двух параллельных струй свежего воздуха при разработке потенциально загазованных пластов.

Проветривание подготовительных выработок

Осуществляется двумя способами: первый – посредством использования общешахтной вентиляции; второй – с применением небольших вентиляционных установок для местного проветривания и вытяжки.

Вентиляторы местного проветривания в пределах одного воздуховода устанавливаются каскадом. Это характерно для газовых шахт. В не газовых шахтах нормами допускается расстановка вентиляторов рассредоточено. Но только тогда, если между ними прокладываются трубы. Система управления настраивается таким образом, чтобы в случае выключения одного аппарата остальные тоже отключались.

Читайте так же:
Датчик движения для светодиодного прожектора — принцип действия и место установки

Пример проекта

Проектирование вентиляции угольных или любых других шахт – это задача для профессионалов. Компания «Мега.ру» давно и успешно работает на рынке. Наши специалисты обладают большим опытом проектирования вентиляции любой сложности. Мы активно работаем на территории Москвы и области, а также в ближайших регионах, так же рассматриваем удаленное сотрудничество. Все каналы связи с нашими специалистами указаны на странице «Контакты».

Вентиляция лифтовой шахты

Вентиляция

Высотные здания, особенно в крупных городах и мегаполисах, могут достигать от 9 до 100 этажей, поэтому лифты в них просто необходимы. Система вентиляции лифтовых шахт жилых многоэтажных домов редко где предусмотрена. Однако новостройки и здания крупных бизнес центров без нее в эксплуатацию не примут. Особенно без оборудования системами дымо- и теплоудаления.

Важность вентиляции в лифтовых шахтах

Вентиляция в лифтовых шахтах и в машинных помещениях это, прежде всего, соблюдение норм безопасности. Вентилирование нужно для эффективного контроля, а также для поддержания постоянной температуры воздуха. Вентиляционное оборудование поможет предотвратить возникновение пожароопасной ситуации. А если в лифтовой шахте вдруг возникнет пожар, формирование воздушного подпора поможет при эвакуации людей, находящихся в лифте.

Вопросы оснащения лифтовой шахты качественной вентиляцией, оказывается, остаются актуальными на сегодняшний день не только в странах СНГ, но и за рубежом. К тому же, существующие вентиляционные шахты противодымной вентиляции, что больше касается отечественного производства, также необходимо обновить.

Для проведения качественной модернизации лифтовой противодымной вентиляции, необходимо правильно составить проект внедрения и модернизации, который будет основываться уже на новых исследованиях и показателях, с учетом современных требований безопасности и санитарии.

Основные требования к вентиляции лифтовых шахт

  • ВентиляцияЕсли полагаться на правила, установленные современными нормами СниП, то к вентиляции лифтовых шахт, что касается пожарной безопасности, предусмотрен ряд более строгих, нежели раньше, требования и правил. Согласно новым правилам, предусматривается организация вентиляции противодымного типа в атриумах высотой более 15 м, а также в пространствах без естественного освещения, таких как коридоры и лестницы здания, независимо от их назначения, при максимальной длине пути эвакуации до лестничной клетки свыше 12 м;
  • Согласно правилам безопасности использования противодымной вентиляции, такая система обязательно должна работать автономно для каждого отдельного пожарного отсека. Исключением являются противодымные системы вентиляции приточного типа, основным назначением которых является защита лифтовых шахт и лестничных клеток, которые соединяются с пожарными отсеками. Но, такие системы в своем применении должны организовываться обязательно с учетом используемых систем противодымной вентиляции вытяжного типа. Систему противодымной вентиляции приточного типа, без соответствующего оснащения систем противодымной вентиляции вытяжного типа, использовать ни в коем случае нельзя;
  • Также, согласно установленным требованиям, в лифтовой шахте должна быть обязательно установлена противодымная вентиляция приточного типа. В соответствии с действующими СниП, подача воздуха в лифтовую шахту, которая предназначена для лифта, организованного для перевозки пожарных подразделений, и имеющего соответствующую категорию, должна поставляться снаружи помещения, тоесть, с улицы. Что касается атриумов и пассажей – то для такого рода пространств, противодымная вентиляция может быть как приточного, так и вытяжного типа. Кроме того, для обслуживающего персонала в таких помещениях, согласно установленным правилам, дополнительно должна быть сформирована соответствующая инструкция с указаниями;
  • Противодымная вентиляция лифтовой шахты должна быть организована и рассчитана таким образом, чтобы время заполнения каналов дымом превышало время эвакуации людей из здания, на случай возникновения пожара. Это является основным показателем для успешного проведения эвакуации при возникновении нежелательной ситуации, с минимизацией риска возникновения пострадавших и жертв.

На сегодняшний день проводятся новые испытания и исследования для модернизации проектирования и выбора вентиляции лифтовых шахт. Для того, чтобы правильно провести расчет вентиляции и максимально выгодно, в плане ее работы, организовать ее проект, существует много указаний и документации по правилам проектирования, использования каналов и их расчетов. Сюда же относится проектирование и вентиляция площадок для автомобильных стоянок. Многие документы для проведения расчета вентиляции лифтовой шахты дополнительно включают в себя наглядные схемы и таблицы с данными и коэффициентами, а также графики, которые помогают определить необходимый показатель аэродинамического сопротивления, а также возможной утечки и расхода воздуха.

Но, тем не менее, как показывает практика, используемая на данный момент документация имеет некоторые неточности и противоречия. Многие документы приводят наглядные показатели и параметры, при этом не учитывая параметры используемых воздуховодов , таких как их форма и сечение, а ведь это тоже немаловажно для проведения максимально правильного и точного расчета. Именно потому, на сегодняшний день, вопрос проектирования хорошей вентиляции лифтовой шахты еще является актуальным и продолжает исследоваться.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию