РУКОВОДСТВО ПО РАСЧЕТУ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАМЕР БОЛЬШОГО ОБЪЕМА МИРГАЛИМСАЙСКОГО РУДНИКА И ЕМУ ПОДОБНЫХ
ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА им. А. А. Скочинского
Центральная комиссия по борьбе с силикозом
РУКОВОДСТВО ПО РАСЧЕТУ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАМЕР БОЛЬШОГО ОБЪЕМА МИРГАЛИМСАЙСКОГО РУДНИКА И ЕМУ ПОДОБНЫХ
МОСКВА 1 065
7% После нахождения требуемого количества воздуха должна быть проведена проверка на минимальную скорость движения воздуха в камере по формуле
W=~J-- (9)
где W - скорость движения воздуха, м/сек;
S - сечение выработки, м^.
Если скорость движения воздуха окажется менее 0,07-0,08 м в секунду, то количество воздуха для проветривания должно приниматься равным произведению минимальной скорости движения воздуха (0,07-0,08 м/сек) на сечение камеры.
Условие. Камера длиной 100 м и сечением ЮО м^ проветривается нагнетанием воздуха через сбойку, удаленную от груди забоя на расстояние 15 м. Погрузка руды производится самоходной погрузочной машиной типа "Джой" с орошением погружаемой руды в количестве 7 л/т. После погрузки производится обуривание забоя одновременно двумя перфораторами типа ПР-24 Л, а затем взрывание, при этом одновременно взрывается 50 кг ВВ. Проветривание после взрыва должно осуществляться за 50 мин. Запыленность воздуха не должна превышать 6 мг/м3.
Решение. I. Находим величину коэффициента К путем интерполяции значений, приведенных в табл.1.
(К„- Кя) + Кгз= |g| (0,4-0,303Ы>,503.0.368.
2. Объем призабойного пространства
V = 100 х 15 * 1500 м3.
пр
3. Находим количество воздуха, необходимое для проветривания при погрузочных работах.
Интенсивность пылевыделения при погрузке руды с орошением в среднем равна 0,57 г/мин (табл. 3).
Q х ю3-—-* ^ioogj^o^— а 6 15 м3у
К (п^- п ) 60 0,368 (6-1,8)60 7
Ч. Находим количество воздуха, необходимое для проветри** при буровых работах.
Интенсивность пылсвыделении в камере при pi6o?e a?jx перфораторов равна
Г = 2 х 0,66 = 1,72 г/мк.ч.
Q = Ю5 -—- = —х — = 16,3 м3/сек.
к ( Л&Г Л‘ ) 60 (0-1,8)60
5. Находим количество воздуха, необходимое для проветривания камеры после взрывных работ:
а) по газу
Пш _ЙЕ_ А 500^ - 1500_г 300x50
к • V„p 0,J68x30x6C 1300
б) по пыли
п = : у £7 юоо ZLdlA Z& 3
К t ъ по ( ^ ^
_ 1300 г 1000x27.8x30-1,8x1300
” 0,368x30x60^ 1500 (ь-1,8)
= 2,26 & 220 * 2,26 х 2,3 х 2,3ч = 12,2 му/сек.
6. Находим количество воздуха из условии минимально допустимой скорости двихеиин воздухе
Q - W 5 = O.Ofc х 100 = Ь м8/сек.
fPJI
Таким образом, в камеру необходимо подавать lb,5 м3/сек воздуха. 2сли в процессе работы в камере производить регулирование подачи воздуха, то при буровых работах его следует подадать 18,5 м3/сек, после взрывных - 12,2 ы3/сек, а при погрузочных -8 м3/сек (при минимальной скорости дыиснич воздушного потока).
Пример расчета
Условие. Камера длиной 80 и и сечением 80 иг проветривается нагнетанием воздуха через сбойку, удаленную от груди забоя на 15 и.Погрузка руды осуществлялась самоходной мзш/ней типа ’\»лой7
погружено 180 т руды, скорость погрузки 2 т/мин. После погрузки производилось бурение двумя перфораторами типа ПР-24 Л в течение 3 часов, в это время пробуривали 24 шпура глубиной 3 м.
Количество одновременно взрываемого ВБ равнялось 60 кг. Проветривание после взрыва осуществлялось за 30 мин. Запыленность воздуха не должна превышать 6 мг/м3.
Решение. I. Находим величину коэрфициента К путем интерполирования эначеиий, приведенных в таблЛ.
% = <к„ -к«> * ТГГГг 1°.* - °.»3> -
Г9 п
♦ 0,303 = 0,368.
2. Объем призабойного пространства
Ъ’ = 80 х 15 = 1200 и3.
ПР
3. Находим количество воздуха, необходимое для проветривания при погрузочных работах
«3 У г
kt (п*гп')60 0,568х90х(6-1,8)х60
4. Находим количество воздуха, необходимое для проветривания
при буровых работах
а- ю3 7 г
kt (п&п‘)60 0,368x180x4,2x60
5. Находим количество воздуха, необходимое для проветривания кзмеры после взрывных работ: а) по газу
Q . Упо О 500 А = 1200 р 500x60 _
yt 0,568x30x60 ^ 1200
= 5,85 м3/сек;
Упр ^ 1000 у8 Я ' п ' УпА kt Упр (Л Son П )
1200 А 1000x27.8x60-I.8х1200 0,368x30x60 1200x4,2
6. Находим количество воздуха из условий поддержания минимально допустимой скорости движения воздушного потока
Q = S - 0,08 х 80 = 6,4 м3/сек.
Таким образом в камеру необходимо подавать II,? м3/сек воздуха. Если в процессе работы производите регулирование подачи,то необходимо при погрузочных работах подавать 8,2 м3/сек, при буровых - 11,7 м3/сек, а после взрывных - 10,5 м3/сек воздуха.
УДК 622.41
В руководстве изложена методика расчета проветривания камер больного объема по пылевому и газовому факторам при различных способах вентиляции камер, применении самоходного оборудования и взрывных работах. Руководство составлено гоин. мкд. Л.И.Корзоном и базируется на результатах совместных экспериментальных и теоретических исследований, выполненных ИГД им.Л.А.Скочинсхого и Свердловским институтом охраны труда ВЦСПС.
Руководство утверждено I декабря 196“ г. Центральной коииссией по борьбе с силикозом в качестве временного и рекомендовано проектировщикам и работникам производства для использования на рудниках, разраоатывшцмх месторождения камерами больного объема.
!1ач.печатного цеха А.В.Шелест
РотапринтншА цех Института горного дела иы.А.Л.Скочгнского 0,8 печ.д. Годг.исано к печати 18/У1 г.
В настоящее время при разработке мощных пологозалегающих рудных тел наблюдается тенденция использовать самоходные погрузочные машины и вагоны, располагаемые непосредственно в рабочем пространстве камеры. Такое оборудование в последнее время начали применять на рудниках Казахстана.
Внедрение высокопроизводительного самоходного оборудования связано с увеличением размеров камер и повышением интенсивности выделения пыли в рудничную атмосферу.В связи с этим предъявляются более жесткие требования к состоянию атмосферы на рабочих местах в камерах.
Результаты борьбы с пылью в камерах зависят от совершенства методов расчета проветривания и эффективности использования средств пылеподавления. Поэтому работникам горных предприятий и проектных организаций необходимы руководящие материалы по расчету проветривания камер большого объема при применении самоходного оборудования (погрузочные машины типа ПНБ и "Джой", самоходные вагоны).
Задачей расчета является:
1. Определение количества воздуха, необходимого для разжижения ядовитых газов взрывных работ до допустимых концентраций в течение заданного промежутка времени.
2. Определение количества воздуха, необходимого для снижения запыленности воздуха в камере до предельно допустимой или заранее установленной концентрации.
Расчет проветривания камер следует проводить по методике расчета, изложенной в настоящем руководстве.
ОБЩЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Состояние рудничной атмосферы на рабочих местах в камерах должно отвечать требованиям, предъявляемым санитарно-гигиеническими нормами.
2. Проветривание следует производить по возможности сквозной вентиляционной струей. Количество свежего воздуха, поступающего в камеру, должно быть достаточным для разжижения и выноса вредных примесей при любом расположении рабочих мест в камере.
3. Запыленность воздуха,поступающего в вахты, не должна пре-вывать 0,2 мг/м3. Запыленность воздуха, поступающего для проветривания камер, не должна превывать 30% от предельно допустимой концентрации (согласно СН 245-63).
4. Свежий воздух должен подводиться по выработкам, не имеющим источников пылеобразования. Если воздух, предназначенный для проветривания камер, по пути следования запыляется больше, чем на 30% от предельно допустимой концентрации, то перед подачей на рабочие места такой воздух должен подсвежаться или очищаться.
5. Не допускать попадания в рудничную атмосферу пыли, ранее осевшей на поверхности выработок, путем смыва ее водой или закрепления специальными пастами.
6. Для уменьшения количества вредных примесей, поступающих в атмосферу камеры прв взрывных и погрузочных работах, необходимо применять ороиевие.
Расход воды на орошение при погрузочных работах следует определять по формуле
где Р - расход воды в оросителях, л/мин;
Т - количество погруженной руды за смену, Т;
^ - оптимальный расход воды на орошение, л/т; оптимальный расход воды на орошение при погрузочных работах в камерах принимать равным 7 л/т; t - время чистой работы погрузочного механизма, мин.
На основании найденного расхода воды по соответствующим таблицам справочников подбираются оросители с нужной гидравлической характеристикой. Установку оросителей на погрузочной матине следует производить так, чтобы увлажнялись все очаги пьшевыделения (места захвата руды нагребными лопатами, места перепада руды с одного конвейера на другой, места перепада руды в вагонетку). 4
Включение и выключение оросителей должно быть автоматизировано, во избежание излижнего увлажнения руды оросители должны работать лииь в процессе погрузки.
7. При определении количества воздуха, необходимого для проветривания камер, пользоваться приведенными ниже расчетами.
РАСЧЕТ ПРОВЕТРИВАНИЯ КАМЕР
I.Проветриваяне камеры может осуществляться пятью способами:
а) нагнетанием воздуха в призабойное пространство по выработке, пройденной по направлению отработки камеры (рис.1);
б) нагнетанием воздуха в призабойное пространство по сбойке, пройденной перпендикулярно направлению отработки камеры (рис.2);
"ЕЕЗ
Ршс. 1
в) нагнетанием воздуха в призабойное пространство по нескольким выработкам (рис.З);
г) отсасыванием воздуха и8 призабойного пространства по сбойке, пройденной перпендикулярно направлению отработки камеры (рис.4);
Рис. 3 Ршс. 4
д) отсасыванием воздуха из призабойного пространства по выработке, пройденной по направлению отработки камеры (рис. 5). |
|
Ршс • 5 |
2. Определение необходимого количества воздуха для разжижения газов после взрывных работ при длине камеры до 150 м производить по рормуле
(2)
где t - время проветривания, мин;
Й - количество одновременно взрываемого ВВ, кг;
И - коэффициент полезного действия вентиляционной струи*' (принимается по табл. I);
2£L - объем призабойного пространства, м3.
При проветривании камеры через сбойки, перпендикулярные к направление отработки камеры, объем призабойного пространства равен произведению площади поперечного сечения камеры на длину камеры от груди забоя до ближайшей к забою сбойке. При подаче воздуха по выработке, пройденной по направлению отработки камеры, длина призабойного пространства определяется максимальной дальность* свободной струи. Для камер втрекоквершлагообразной формы эта джина равна
(3)
где В - ширина камеры,
£0 - ширина подводящей воздух выработки.
3. Определение количества воздуха, необходимого для разжижения пыли после взрывных работ при длине камеры до 150 м, производить по формуле
где гг - запыленность входящей струи, мг/м3;
.7^- допустимая концентрация пыли в воздухе, мг/м3;
) Козффмцмсит полезного действия вентиляционной струи ори различных случаях подачи воздуха в камеру определен на аэродинамической модели каид. техн.ивук D.I. Перловым. В табл.1 даны значения коэффициента К при четырех схемах проветривания.
Пятый случай, показанный на рис.5, имеет принципиальное отличие, таи каж проветриваяае в этом случае осуществляется не за счет раахахеная вредных примесей до допустимой нормы, а путем непосредственного выноса примесей в исходящую струю. Поэтому в данном случае нет надобности производить расчет па формуле (2), выведенной с учетом разжижения примесей,а достаточно произвести расчет на минимально допустимую скорость движения воздуха, осеспечивамщут устойчивый турбулентный режим и вынос витающей пыла.
сиг
Характеристика условий проветривания
/*= II м 23 м 35 м [ = 47,7 м
Свежий воздух подается через отверстия:
I и 2; через I идет 50% воздуха |
0,273 |
1,2 и’З; через I идет 44% воздуха, через остальные по 28% |
0,268 |
1,2,3 и 4; через I идет 36% воздуха, через остальные по 21,3% |
0,23 |
1,2^3,4 в 5; через I идет 26,/% воздуха, через остальные по 18,3% |
0,194 |
2 и 3; через каждое отверстие подается равное количество воздуха |
0,299 |
2,3 и 4; через каждое отверстие подается равное количество воздуха |
0,196 |
2,3,4 и 5; через каждое отверстие подается равное количество воздуха |
0,138 |
/ = 8 м / = 20 м / = 32 м ( = 45 м
7/ - интенсивность пылевыделения при взрывных работах в камерах, г/кг взорванного ВВ. Для условий Цяргалимсай-ского рудника равнялось 27,8 г/кг ВВ при отсутствии средств гидрообеспыливания.
ПРИМЕЧАНИЯ: I. При отсутствии практических данных о степени запыленности свежего воздуха, при следовании его по выработкам, последняя определяется на основании пунктов 3 и 4 общих положений как максимально допустимая.
2. При отсутствии данных по интенсивности пылевыделения их следует определять экспериментальным путем по общепринятой методике или использовать данные для аналогичных горнотехнических условий.
**. Определение количества воздуха, необходимого для проветривания камеры длиной более 150 м после взрывных работ по газовому фактору, производить по формуле
Q-^in м8/мин, (5)
t
где V - полный объем камеры, м3.
5. Определение количества воздуха, необходимого для проветривания камеры длиной более 150 м после взрывных работ по пылевому фактору, производить по формуле
Q~ V*1. ^ «3/м.н, (б)
Kt Vv(n^,-n-) £
6. Определение количества воздуха, необходимого для проветривания камеры при ведении работ с непрерывным пылевыделеыием (буповые, погрузочно-разгрузочные), производить по формуле
Q- /О3-—- м3/мин, (7)
К(пЪ*~ п')
где Г - интенсивность пылевыделения, г/мин.
Если интенсивность пылевыделения вырахена не в г/мин, а в г/т или г/пог.м, то формула (7) имеет вид
где 7 - интенсивность пылевыделения, г/т или г/пог.м;
Т - объем выполненной работы за смену, т или пог.м; t - время чистой работы механизма в течение смены, мин.
Интенсивность выделения пыли при мокром бурении перфоратором ПР-24 Л в камерах Миргалимсайского рудника - 2,7 г/пог.м или 0,86 г/мин. В табл. 2 приведены данные по интенсивности пылевыде-ления при мокром бурении на железных рудниках Урала.
Таблица 2 |
Вид работы |
Тип обо-рудова-ни я |
Интенсивность пылевы-деления |
г/пог.м |
г/мин |
Бурение штанговых шпуров |
ТП-4 |
15,6 |
0,756 |
л |
горизонтальных шпуров |
ПА-23 |
4,1 |
0,58 |
л |
восстающих шпуров |
ТП-4 |
4,2 |
0,56 |
я |
глубоких скважин |
БА-100 |
5,08 |
0,26 |
|
В табл.З приведены данные по интенсивности выделения пыли при погрузочно-разгрузочных работах для различных горнотехнических условий.
Таблица 3 |
Наименование работ |
Интенсивность |
пылевыделения |
г/мин |
г/т |
Скреперная доставка руды на железных рудниках Урала |
0,257 |
0,5 |
Скреперная погрузка с полка на железных рудниках Урала |
0,462 |
0,9 |
Погрузка при проходческих работах машиной ПМЛ-5 |
0,204 |
0,274 |
Погрузка руды самоходной машиной типа "Джой" на Миргалимсайском полиметаллическом руднике |
0,57 |
0,38 |
Разгрузка самоходного вагона типа "Джой" на Миргалимсайском руднике |
1,51 |
0,245 |
Разгрузка руды на опрокидывателе на Уральских железных рудниках |
0,234 |
0,192 |
|
ПРИМЕЧАНИЕ. Руда увлажненная.