4. Поветривание выработок

Рудничный воздух, в котором находятся или могут находиться люди, должен содержать не менее 20% кислорода и не более 0,5% углекислого газа по объему. Содержание метана в свежей струе, поступающей для проветривания выработки, не должно превышать 0,5%, а в исходящей струе – 1%. Содержание других газов и паров не должно превышать предельно допустимых концентраций.

Поддержание требуемого состава рудничной атмосферы осуществляется путем проветривания. Действующие выработки проветриваются за счет общешахтной депрессии, а тупиковые выработки, находящиеся в процессе проходки при длине более 10 м для горизонтальных и более 5 м для шурфов, - путем принудительного проветривания с использованием вентиляторов местного проветривания и вентиляционных трубопроводов. Время проветривания не должно превышать 30 минут.

По данным вгорно-разведочной выработоке мы будем применять нагнетательную схему проветривания выработки (рис. 1).

Нагнетательный способ применяется при протяженности горизонтальных и наклонных горно-разведочных выработок до 300 м.

Для проветривания горизонтальных и наклонных горно-разведоч­ных выработок применяются осевые вентиляторы и гибкие трубопроводы из прорезиненной ткани диаметром от 0,21 до 1,2 м и длиной звеньев 5, 10 и 20 м. Расположение вентиляционного оборудо­вания относительно забоя и устья с учетом направления свежей и исхо­дящей струи при проходке данных типов выработок показано на рис.1.

Рис. 2 Аэродинамические характеристики вентиляторов:

а-ВМ-3М(I) и ВМ-4М(2); б-ВМ-5М; в-ВМ-6М

Основываясь на данных, приведенных на рис.2, делаем вывод, что

в качестве нагнетательного вентилятора наиболее рационально использовать вентилятор типа ВМ-4М, который имеет следующие технические характеристики:

Техническая характеристика осевых вентиляторов местного проветривания.

Таблица 8

Параметры вентилятора	ВМ-4М
Диаметр колеса, мм	400
Частота вращения, об/мин	2950
Производительность, м^3/мин:
Оптимальная	120
Максимальная	155
Минимальная	50
Полное давление, Па:
Оптимальное	1300
Максимальное	1450
Минимальное	700
К. п. д. вентилятора	0,72
К. п. д. всей установки	0,61
Мощность двигателя, кВт	4,0
Масса, кг	400
Площадь сечения, м^2	 5
Длина проветривания, м	 400

Расчет вентиляции

Таблица 9

Показатель	Количество
диаметр нагнетательного трубопровода, м	0,4
длина нагнетательного трубопровода, м	320,0
коэффициент аэродинамического сопротивления трубопровода, Н∙с^2/м^4(справочные табличные данные)	0,0035
Аэродинамическое сопротивление трубопровода при его максимальной длине (Н∙с^2/м^8)	287,9
Коэффициент утечек гибкого трубопровода	1,07
подача воздуха в забой, м^3/с	1,92
среднегеометрическая подача воздуха по трубопроводу, м^3/с	1,99
скорость воздуха в трубопроводе, м/с	15,8
плотность воздуха, кг/м^3	1,229
статическая депрессия трубопровода	1135,7
депрессия на преодоление местных сопротивлений	227,1
динамическая депрессия	153,5
Полная депрессия нагнетательного трубопровода	1516,4
Подача нагнетательного вентилятора, м^3/мин	123,3
диаметр всасывающего трубопровода, м	0,6
длина всасывающего трубопровода, м	295
коэффициент аэродинамического сопротивления трубопровода, Н∙с^2/м^4(справочные табличные данные)	0,0025
Аэродинамическое сопротивление трубопровода при его ксимальной длине(Н∙с2/м^8)	61,5
Коэффициент утечек гибкого трубопровода	1,33
подача воздуха в забой, м^3/с	1,92
среднегеометрическая подача воздуха по трубопроводу, м^3/с	2,21
скорость воздуха в трубопроводе, м/с	7,8
плотность воздуха, кг/м^3	1,229
статическая депрессия трубопровода	301,3
депрессия на преодоление местных сопротивлений	136,7
динамическая депрессия	60,3
Полная депрессия всасывающего трубопровода	399,3
Подача всасывающего вентилятора, м^3/мин	153,2