Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

63 страницы

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Методика является руководящим материалом для проектных организаций, занимающихся разработкой проектов новых и реконструируемых шахт, подготовки новых горизонтов и участков действующих шахт, а также для специалистов угольных предприятий и научно-исследовательских институтов, занимающихся вопросами прогноза и регулирования теплового режима шахт

 Скачать PDF

Оглавление

Основные условные обозначения

1. Назначение и область применения методики

2. Определение исходных данных

3. Расчет коэффициентов нестационарного теплообмена между горным массивом и воздухом в выработках

4. Расчет температуры утечек воздуха из выработанного пространства выемочных участков

5. Расчет температуры воздуха в лаве при поступлении теплопритоков из выработанного пространства

6. Расчет температуры воздуха в выработках вентиляционных горизонтов

7. Пример теплового расчета

Литература

Приложение. Парциальное давление насыщенного водяного пара при различных температурах

 
Дата введения01.01.2021
Добавлен в базу01.01.2019
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

10.04.1984УтвержденМинистерство угольной промышленности СССР
РазработанМакНИИ
РазработанНПИ
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

МАКЕЕВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ по безопасности работ в горной промышленности

МакНИИ

МЕТОДИКА

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЙ В ВЫРАБОТКАХ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ГОРИЗОНТОВ ГЛУБОКИХ ШАХТ

Министерство угольной промышленности СССР

Г ОСУД АРСТ ВЕННЫЙ МАКЕЕВСКИЙ (ЦЕНА OKTfSFbCfCCtt РЕВШВДШ Н А У ЧН О-ЙССЛ FJI СВ AT ЕЛЬСКЙЙ ИНСТИТУТ ПО БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ В Г&НСЙ ПР0МЫШ1БВДССХИ ШкНИИ

УТВЕРВДБНО

Министерством угольной промышленности СССР

Ю апреля 198% г*

МЕТ О Д И К А

прогнозирования температурных условий в выработках вентиляционных горизонтов глубоких шахт

Из коевка-Донбасс 198%

- 10 -

К yrt.t “ i * ( к tpi i ~ ^ к ym n ,    (2*2)

^ n- поправочный коэффициент, зависящий от способа поддержания выработки* принимается по табл, 2,2»

Таблица 2,2 Значения поправочного коэффициента ^ ym.n

Способ поддержания выработки

!

! Значения п

Костры

1,45

Бутокоетры к бутовые полосы шириной менее 4 м

1Д0

Бутовые полосы с окнами

1,05

Бутовые полосы шириной 4-5 м

1,00

Бутовые полосы шириной 7-10 м

0,90

Бутовые полосы ширшюй II—15 м

0,80

Бутовые полосы ширины! 16-20 и

0,70

2*4.2, При разработке тонких крутых пластов щитовыми агрегатами величина утечек воздуха через выработанное пространство очистного забоя определяется также по формуле (2.1). При этом коэффициент К^гм.ь рассчитывается по формуле

Kypi.fc “ К * Кум р *    (2*3)

где Кутс- коэффициент, учитывающий сосредоточенные утечки воздуха через погашенную часть углеспускной печи; принимается равным 1,5 при породах непосредственной кровли, представленных глинистыми, песчанистыми слзнцами и равным 2,2 при породах непосредственной кровли, представленных песчаниками, известняками; коэффициент, учитывающий рассредоточенные утечки воздуха через щитовое перекрытие; принимается по табл. 2,3,

- II -

Таблица 2*3

Значения коэффициента Н. фя,р

Величина Нцт.р при различных типах щитового перекрытия

Металлическая сет{Металлическая сетка,де- ! Металлическая сетка, ка,деревянный на- !ревянный накатник, кон- ! деревянный накатник, катник    !вейерная лента на жесткую! конвейерная лента с

!базу    ! запасом на увеличение

}    ! мощности пласта

_________1____ I____________

1,20    1,15    ‘    1Д0

2,4.3* Величина притечек воздуха из выработанного пространства в вентиляционную выработку ( Qgmg » м3/мнн) рассчитывается по формуле

Qpii ~ Q ут | *1    (2.4}

где Мут.а - коэффициент, учитывающий поступление воздуха из выработанного пространства в лаву /3/.

Для схем проветривания выемочных участков с выдачей исходящей струи воздуха на выработанное пространство (1а,16, За, 46),если вентиляционная выработка поддерживается кострами, бутокострами, бутовой полосой с окнами (каналами) или сплошной бутовой полосой шириной до 5м,    =    0. Вели для поддержания вентиляционной

выработки выкладывается сплошная бутовая полоса шириной более 5м, Кцм А принимается в зависимости от ее ширины (табл. 2.4)

/3/.

Таблица 2.4

Значения коэффициента К

Ширина бутс-! вой полосы, !

6

i 7

(* 9

1

1

12

1

|

16

i более 16

1

1

1

1

I

i

^ уш. Д !

0.3

i 0,4

i 0,5

1

|

0,7

I

t

0,9

i 1,0

f

. —

I

- 12 -

При схемах проветривания типа За, 46, если для поддержания вентиляционной выработки применяется сплошная бутовая полоса шириной более 5 н, значения К у»,* уменьшаются на величину 0.2 *

Q /Q , где Q - расход воздуха в дополнительной выработке, MVMMH. ™

Для схем проветривания 36, 4а Кул,А определяется по формуле;

**.»* = I + 0,12 --9-92- ,    (2.5)

где I - коэффициент, зависящий *от способа поддержания венти ляционной выработки*

Вели вентиляционная выработка поддерживается кострами, буто-кострами,бутовой полосой с окнами или бутовой полосой шириной до

5    м, то & * 0,3* Если вентиляционная выработка поддерживается сплошной бутовой полосой аиринЫ! более 5м, значение коэффициента

6    принимается по табл. 2.5 в зависимости от ширины бутовой полосы*

Таблица 2*5

Значений коэффициента 6 при рззяичной ширине бутовой полосы

Ширина бутовой !    6    7    9    12

полосы, , м !

г ~ ~0Л    0,6    0~7    0,8    ~

4.------------------------

2.4*4. Величина утечек воздуха из выработок со свежей вентиляционной струей в выработки с исходящей струей воздуха через вентиляционные сооружения принимается по данным шахтных замеров,а при проектировании рассчитывается согласно норм утечек воздуха через вентиляционные сооружения /2/. Нормы утечек воздуха через вентиляционные сооружения за пределами вентиляционных участков следует увеличить в 1,33 раза, в окояоствольных дворах - в 1,45 раза по сравнению с табличными значениями.

2.5* Барометрическое давление воздуха ь горной выработка (F, Па) опреце'нлпгся по формуле

(2.6)

Р - Р0 ^ 12,0 и ,

- 13 -

где Р0 - среднемесячное давление воздуха, поступающего в шахту, Па;

у - средняя глубина залегания выработки от поверхности,и.

2.6* Относительная влажность утечек воздуха из выработана ого пространства (Jnp зависит от угла залегания пласта, способа упраь яения горным давлением* влажностной характеристики лавы*

2.6*1. Пласты пологого и наклонного падения о управлением кровлей полным и частичным обрушением и частичной закладкой:

при росте относительной влажности воздуха в лаве (^а^^м )

(2*8)

Чвр “0,51^+0,47 ;    (2.7)

при снижении относительной влажности воздуха в лаве <£лр « 0,58 <1** + 0,24 ,

где    -    значение    относительной    влажности утечек воздуха.

(2.9)

ственно

При схемах проветривания 1а, 2а, 26, За, 4а принимается равным значению относительной влажности воздуха в выработке под лавой /I/. При схемах проветривания 16; 46 определяется по формуле:

гдес^^ ~ значении относительной влажности воздуха соотьет 1 в начале и конце лавы.

Управление кровлей плавным опусканием

4"* =9*»    +0,0».    (2.1U)

При значении    0,98    С£пй    •*    1,0*

2*5*2. Пласты крутого падения при различных способах управления горным давлением

<f пй ^ 0,61 С|ч + 0/36    (2*11)

Значения 4*1 й Ч*г принимаются по данным шахтных замеров в лагах со сходными горногеологическими условиями. При отсутствии экспериментальных данных для глубоких шахт Донбасса рекомендуется принимать среднестатиотичэскиз значения относительной влажности воздуха в зависимости от влажностиол характеристики даьи н угла залегания пласта,

n -

При разработке пологих и наклонных пластов при управлении кровлей полным обрушением, частичной закладкой и плавным опусканием значения относительной влажности воздуха в лаве принимается по табл* 2.6.

Таблица 2.6

Значения относительной влажности воздуха в начале лавы (    )    и    темп    ее    изменения    по

*    Величина изменения отно-

*    ситеяьной влажности воз-’ духа на 100 м длины ла~

_________

*    Добычная ! Ремонтная

*    смена ! смена

длине лавы при разработке пологих и наклонных пластов

*    Относительная влажность Характеристи-* на входе в лаву, С£,

ка лавы

I

*    Добычная ! Ремонтная

I    ,

*    смена ? смена

"Сухая"    0,705    0,735    0,038    -0,СЯ8

"Влажная"    0,88    0,89    0,033    0,025

К "влажным" относятся лавы м выработки с повышенной естественной влажностью угольного пласта (более 5#), почва или кровля которых представлена породами, обладающими высокой водоотдающей способностью (например, известняками), при ожидаемом водопритоке более 5 н3/ч , при капеже и мокрых стенках выработок.

Относительная влажность воздуха в конце лавы рассчитывается по формуле:

Ч*. = 9», + -щ-Ь'    алг

где L* - длина лавы, м.

При разработке пластов крутого падения относительная влажность воздуха в лавах при различных способах управления горным давлением принимается по табл. 2.7*

Таблица 2.7

Значения относительной влажности воздуха в лавах при разработке крутых пластов

Пункт лавы    I____ХаЕаетаристика_яавн___

|,#оухая с влажной поч-! "влажная” ! вой”    ,

Начало лавы,    0,92    0,95

Конец лавы    & 0,89    0,98

_______* ____________________

2.7. Относительная влажность воздуха С| в вентиляционных выработках принимается по данным шахтных замеров в выработках со сходными горногеологическими и горнотехническими условиями разработки. При отсутствии последних относительную влажность рекомзн дуется принимать по данным табл. 2.8.

Таблица 2*6

Значения относительной влажности воздуха в выработках с исходящей струей

*    Относительная влажность воздуха

*    в выработках шахт,разрабатываем

‘ пласты________ _

*    подового и нак ! крутого паде-! конного паде- , ния

НИЯ    J

2    ~ ~ ~ 3 ......


Тип выработки, ее влажностная характеристика


_______I________

Участковая вентиляционная выработка (начало) сухая

сухая с влажной почвой влажная

Участковая вентиляционная выработка (.конец)

сухая

сухая с влажной почвой влажная

О* 70

0,80    0,93

0,92    0,98

О, 74

0,07    0,96

0,95    0.97


- 16 -

Пр ол о яже н не таблицы _2ЛЗ

I

Напитальнзя (групповая) вентиляционная выработка (у сопряжения со стволом)

! 2 !

3

сухая с влажной почвой

0,89

0,89

влажная

0,97

0,97

вентиляционный ствол

1.0

1.0

2.8.    Естественная температура горного массива в выработке определяется согласно рекомендациям п. I.I.9 "15диной методики...” /I/.

2.9.    Тепиофизические свойства горных пород принимаются по данным специальных исследований, а при их отсутствии принимаются по усредненным данным, которые для основных горных пород Донбасса приведены в табл. 2.9.

Таблица 2.9

Средние значения теплофизических характеристик горных пород для условий Донбасса

Теплофизические характеристики j Плотность,

I

Породы | 1

Q • Ю7,

1

; х,

1 ? . с *10-2

• кг/м3 1

t

1

м^/о

! Вт/(м.К)

! Дж/(кг.К)

Песчаник

12,28

2,56

8,54

2440

Глинистый или песчаный сланец

7,60

1,77

9,т

2570

Уголь

2,01

0,29

11,85

1225

Известняк

4,47

0,98

8,88

2478

В случае, когда выработку окружает неоднородный массив, при рас*етах используются средчевзвеяонные но периметру значения теп-лофпзичесгих характеристик горных пород /I/.

- 17 -

2,10* Массовый расход сухой части воздуха в выработка ( Q , кг/ч) рассчитывается по формуле

(г ,13)

G = 6° • у • Q ,

где р - пяотность воздуха, кг/и9 }

(г.т<0

Q - расход воздуха в выработке* м3/мин;

(О ~ среднее значение относительной влажности воздуха в выработке;

рГ - парциальное давление насыщенных водяных паров в выработке, Па* Определяется по приложению I или рассчитывается по формуле 1Л1 /I/;

%    - температура воздуха в выработке* °С.

2 ЛI. Расчет тепловыделений от местных источников в вентиляционных выработках производится согласна разделу 1.2 "Единой методики прогнозирования температурных условий в угольных шахтах

- J3 -


3. РАСЧЕТ КОЭ^-РЙЦЙВЙТОБ НВСТАЦИОНАРНМГО ГЕШООБКЕНА МЕИУ ГОРНЫМ МАССИВОМ И ВОЗДУХОМ В ВЫРАБОТКАХ


3.1. Коэффициент нестационарного теплообмена в зыработкзх, проветриваемых более года, определяется ло зависимости /I/


где


So^at {\ + А

WQo


yl


(3.1)


~ коэффициент теплоотдачи от поверхности горной выработки, Вт/(м^Л( ) ;


о/


= г.зш ри )0*8 с

U.) 0.2

S


(3.2)


где £    -    коэффициент,    учитывающий    влияние    шероховатости    обна

женных поверхностей на интенсивность теплообмена; его значения принимаются: для выработок с монолитной бетонной крепью £    =    I    ;    для    выработок    с    металличес

кой, железобетонной и деревянной крепью со сплошной затяжкой t * 1,5 ; с той же крепью, но без затяжки t * ?; для выработок без крепи t *2,5; для лав £    « 2,5 f 3,5 ;

IT - скорость движения воздуха в выработке, м/с;


Q

60 S


(3.3)


Для выреботки,закрепленной всплошную (кирпич,бетон, дерево), коэффициент теплоотдачи    заменяется    коэффициентом теплопередачи К 1    ,    учитывающим    влияние    крепи    на теплообменный процесс


К'


I


I


► «ср


(3.<0


где


^ кр

£    -    толщина    крепи,    и;    принимается    по    проекту:


~ 19 -


^ - коэффициент теплопроводности крепи, Вт/(м*К); ддя де


рева Ада- 0Д07, для бетона А** * 1*?7Э и ддя кирпича Акэ ® 0,265 Вт/(м*К);

X - расчетное время теплообмена между породным массивом и воздухом,ч*


% + %


L.


±1


*1 • ч


0.5)


где Xi , *Ъг - соответственно время проветривания начада и конца расчетного участка выработки, ч*

При интенсивном испарении вдаги со стенок выработки (мокрые выработки)

и А    А


а $в 60/fra*


(3.6)


3,2* Коэффициент нестационарного теплообмена в выработках, проветриваемых менее года* рассчитывается по зависимости


где


[« - f Н-

(3.7)

fci = -sUL.

(3.6)

А

6i'= 6i <• 0,*75;

(3.9)

£ = fei*j(fo

(3.10)

f° - >*“ ■

C3.ii)


Значения функции ^ ( £    )    определяется    по    формулам:

е i - 1,0774 t: - G#0G64    -г г ^ .л    , г

f{l) - ~~ ^О^ТТЗ" f    * *tO;dtQ)    ; ШЮ


= I .OOII *    -    0.2575

Z t 0,ЗВД6 ~ “ ’


г е[г.О; jo.u) ;    о.1Э)


ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫВ ОБОЗНАЧЕНИЯ............ 3

1,    НАЗНАЧЕН!® И ОБЛАСТЬ    ПРИМШНИЯ    МЕТОДИКИ ..........    3

2,    ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ    ДАННЫХ...... .    ?

3,    РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ

ГОРНЫМ МАССИВОМ И ВОЗДУХОМ В ВЫРАБОТКАХ....... .    I    ь

•V. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ УТЕЧЕК ВОЗДУХА ИЗ ВЫРАБОТАННОГО

ПРОСТРАНСТВА ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ ............. 25

5.    РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В 1АВВ ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ

ТЕчЛОПРИТОКОВ ИЗ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА....... 2d

6.    РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ВЫРАБОТКАХ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ

ГОРИЗОНТОВ.......... .    Эи

7.    ПРИМЕР ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА................. 35

ЛИТЕРАТУРА......................... 59

ПРИЛОЖЕНИЕ. Психрометрическая таблица влажного

воздуха ................. 60

>20-



. г > зо.


(3.14 )


3.3. Коэффициент нестационарного теплообмена между закладочным    ■ воздухом, дважуцшса по лаве пре полной 8акладве

выработанного пространства


S= КЛ Y* +0-о^    ,


где


•'-■"г


К


bjUH-)-1

^0?г(

t


(3.1Ь) (3.16)

(3.17)

» (3.18)


сjCa - коэффициент теплоотдачи в лаве, Вт/(Лк). Ори самотечной а гидравлической закладке рассчитывается по формуле (3.2), пт гидравлической закладке JL    ;

> A.w - соответственно толщина и коэффициент теплопроводности материала отанвки, м; Вт/(и.К). Ящ наличии примыкающей к отшивке крепи в формуле (3.16) к выражению в скобках прибавляется еще слагаемое    ;

i~ начальная температура закладочного массива,°С. При использовании для закладки пород от проходки наработок тешшратура закладочного массива принимается на 3-4°С ниже естественной температуры горных пород. Ори гидрозакладке температура закладочного массива ориентировочно принимается равной температуре воды в поверхностном водосборнике;

tcp,tn - соответственно средняя температура воздуха в лаве и температура горша пород, соответствующая средней глубине расположения участка,°С;

£    *    11 » tn " Соответственно термическая активность

* закладочного материала, пород кровли и почвы, Вт.б^»^ ж

Лк


- 3 -

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЙ ОБСШАНШИЙ

О

-    коэффициент температуропроводности, mVc;

* ширина зоны утечек воздуха в выработанное пространства

давы при плавном опускании кровли» к;

„ >>T> ^<-6 Я <5    С    ело    -q^XD3r“XlC>0

-    коэффициент удельной массовой теплоёмкости» Лж/(кг.К);

-    массовый расход воздуха» кг/ч;

-    глубина от поверхности расчетного пункта выработки,м;

-    длина выработки» и;

-    вынимаемая мощность угольного пласта» и;

-    барометрическое давление воздуха, Па;

-    парциальное давление насыщенных водяных паров в возду хе» Па;

-    объемный расход воздуха, м8/иин;

-    площадь поперечного сечения выработки» м^ ;

-    периметр среднего по длине расчетного участка сечения выработки, м;

-    радиуо выработка, м;

-    время проветривания, ч;

-    температура воздуха, ч>;

-    температура подвижного агента в трубопроводе,°С;

-    коэффициешр теплоотдачи от поверхности выработки к воздуху, Вт/(м *К);

-    скорость воздуха,м/с;

-    скорость подвигания лавы, м/еут;

-    относительная влажность воздуха;

-    геотермический градиент» °С/м;

-    плотность, кг/мэ ;

-    коэффициент теплопроводности, Вт/(м. К);

~ коэффициент шероховатости;

Ср - угол наклона выработки, град ;

П* ^ - коэффициенты уравнений аппроксимации давления насыщенных водяных паров от температуры воздуха.

Индексы:

8    -    относящийся к бутовой полове;

Ш - относящийся с выработанному пространству;

^rt - относящийся к дополнительной выр&битаь;

Щр    -    относящийся    к    крепи;

$    -    относящийся    к    закладке;

д    -    относящийся    к    лаве;

Н - относящийся к иэстным источниках тепасьидолдний; п    -    относящийся    к    почве;

К    -    относящийся    к    кровле;

ПР - относящийся к притекающему из выработанного пространства воздуху;

Сй    -    среднее значение параметра;

ут    -    относящийся к утечкам воздуха в выработанное пространство

уч    ~    относящийся к выемочному участку;

и    -    относящийся к транспортируемому ископаемому;

Ттр    - относящийся к трубопроводу с теплоносителем;

ХтР    - относящийся к трубопроводу с холодоносителеы;

4    ~    начальный пункт расчетного участка;

£    -    конечный пункт расчетного участка.

Критерии:

%1    -    критерий Био;

- критерий Фурье.

Соотношение между единицами физических величин

Физические величины

4____рачения

* в единицах

в единицах

j мкгсс

} си

Давление

I ММ ВОД.от.

9,806? Иа

I мм рт.ст.

133.322 Па

Тепловой поток (холодильная

мощность)

I ккал/ч

1Д63 Б*

Энтальпия

I ккая/кг

«86. Ь Дд/.а

Удельная теплоемкость

I ккая/(кг.°С0

4,187 кД*/(кг-К)

Коэффициент теплопроводности

I ккал/(м.ч.°0)

1,163 &г/(м.К) >

Коэффициент теплоотдачи не

стационарного теплообмена

1 ккал/(м^.ч.иС)

1,163 bivMuT К)

Температура

т °г»

I w

I к

- 5 -

I. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБНАСТЪ ПРШЕНШШ

Отработка запасов угля на большой глубине сьязаыа с неблагоприятными температурными условиями в горных выработках шахт» Работа в условиях повышенных температур отрицательно сказывается на состоянии техники безопасности, здоровья горнорабочих и ведет к резкому снижении производительности труда.

Наиболее тяжелые климатические условия наряду с очистными и подготовительными забоями в глубоких шахтах складывается в выработках с исходящей вентиляционной струей, в которых трудится значительное число горнорабочих.

Для решения вопросов нормализации микроклимата в выработках вентиляционных горизонтов, как применением горнотехнических мероприятий так и с помощью холодильных установок,необходимо иметь научно обоснованные методы тепловых расчетов рудничцрго воздуха. Прогноз тепловых условий в зтих выработках необходим также для расчета водо- и воздухоохладительных устройств шахтных систем кондиционирования воздуха с подземным отводом теща конденсации холодильных машин и расчета индивидуальных средств охлаждения горнорабочих, находящихся вне зоны общешахтного кондиционирования. Тепловые расчеты воздухоподающих выработок я выработок с исходящими вентиляционными струями необходимы при определении естественной тяги шахты.

Советской школой горной теплофизики разработаны методы прогноза температуры воздуха в воздухоподающих выработках, проветриваемых за счет общешахтной депрессии, а также тупиковых выработок, проветриваемых с помощью вентиляторов местного провет ривания.

Комплекс теоретических и шахтных исследований на глубоких шахтах позволил изучить тепло- и массообменные процессы между утечками воздуха и породами выработанного пространства, установить особенности формирования теплового режима вентиляционных горизонтов и на этой базе разработать "Методику прогнозирования температурных условий в выработках вентиляционных горизонтов глубоких шахт".

- 6 -

Она является дополнением к "Единой методике прогнозирования температурных условий в угольных шахтах", утвержденной в качестве нормативного документа Минуглепромом СССР 29 декабря 1978 г, и включает в себя "Методику теплового расчета выработок о исходящей вентиляционной струей воздуха", область применения которой охватывала только пологие пласты при управлении горным давлением полным обрушением*

Методика является руководящим материалом для проектных организаций, занимавшихся разработкой проектов новых и реконструируемых вахт, подготовки новых горизонтов и участков действующих шахт, а также для специалистов угольных предприятий и научно-исследовательских институтов, занимающихся вопросами прогноза и регулирования теплового режима вахт.

Методику разработали: к.т*н* Кузин В,А», Пучков М.М,, к.ф*~м,н, Венгеров И.Р., инж. Мартынов А,А,, Костина Г.П. (МакНИИ), к,т*н. Фандеев М.Й* (ИЛИ).

onFSIBieHHE исходных ДАННЫХ

2.1* Прогноз температурных условий в выработках с исходящей "Труэй воздуха производится, как правило, после выполнения тепловых расчетов для воздухоподающих выработок, очистных и подготовительных забоев согласно рекомендаций "Юдиной методики..." /I/.

2.2.    Геометрические параметры выработки (длина L .и, площадь поперечного сечения в свету S , ч ) принимаются по данном технологических проектов или оахтных замеров.

2.3.    Периметр поперечного сечения выработки в свету ( U ,м), эквивалентный радиус выработки ( Rc ,м) вычисляются по формулам, приведенным р работе /I/.

2.4. Расход и распределение воздуха по выработкам принимаются по проекту вентиляции шахты.

При необходимости производится расчет в соответствии с "Руководством по проектированию вентиляции шахт" /2/ и "Дополнением к "Руководству..." /3/.

2.4.1. Величина утечек воздуха через выработанное пространство действугмего очистного забоя ( Qym ,м3/мин) определяется по ^эрмуле

(ai)

Q

Q = (Оум-    K*mg),

где

расход воздуха на выемочном участке, м3/мин; определяется по данным шахтных замеров или рассчитывается согласно рекомендациям /2,3,4/;

О

К ijm.l

-    расход воздуха в дополнительной выработке,м3/чин;

-    коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство.

Значения коэффициента    при    поддержании    тярабвтюх,    примн

кзеших к выработанному пространству, бутовыми полосами шириной 4-f м приведены в табл. 2.1 в зависимости от схемы проветривания чысмочногсг участка (оис. 2.1) и состава пород непосредственной крорлн. При поддержании выработок другими способами вместо Kyti.j принимается коэффициент K'^.l , определяем»# по формуле /3/

~8 -


Таблица 2.1


Значения коэффициента Кфи,& * учитывающего утечки воздуха через выработанные пространства при различных способах управления кровлей


Схемы проветривания выемочных участков


Наименование схемы проветривания


!

З начения коэффициента Кфп.( в завиаимости от способа управления кров---------------! _ лей и от^ород_нвпоо£едотвенной провли____ '

|‘Ин-    {По клаооификации    ! Полное    обруиение    j    Частичная 8акладка    {Плавное опуска-

{деко    {"Руководства. Л1У_    ,    {    |ние,удержание н

! СХ9МЫ [Тип.под— Вариант /    \-------------4----------------jKOOTgax____

I    (Тип, !    (Гдинио-    i    песчаные|    пеоча-    |    гиинис-1    песча-    !    пеочани- .глинис- (Изваст-

:    :гяпп.п !    'тнй паян,    паянии    t    ятя    •    я>ия пяля    quo    I    ’ТЫ8 !НЯКИ

I    !

|сланцы ;


!цы    j    !    i    _. !    сланцы !

!    !    !    j    I    1


Возвретнотвчная о направлением исходящей отруи в сторону выработанного пространства

J-B-H

I-B-3

а,в,д,ж

а,г,ж

1,40

1,55

1,70

1,20

1,25

1,40

1,30

1,70

Прямоточная о направлением исходящей отруи в второну выработанного пространства

16

I-B-H

б,г*е,з

1,30

1,40

1.55

1,20

1,25

1,35

1,20

1,60

Всзврзткоточная о направлением исходящей вентиляционной струя в сторону целика

1-И-Н

I-M-B

а»б*д,ж

a,K,s

1.25

1,30

1,40

Мо

1,15

1.25

1,20

1,30

Поямоточная с направлением исходящей вентиляционной струи в сторону целика

26

1- M-H

2- М-Н

б,г,е,з б,л

1,30

1.35

1,45

1,10

1,25

1,30

1,20

1,30

Возвратноточная о подсвекеннем исходящей вентиляционной струя со стороны целика

За

ж

в, ж,я,н,в,щ

г, ж,м,р

1,55

1,70

1,80

1,20

1,25

1,40

1,65

1,85

Прямоточная о подсвежением исходящей вентиляционной струя оо сторона выработанного пространства

36

2-М-Н

в,к,н,п,р

1,50

1,55

1,65

1,20

1,25

1,35

1,20

1,30

Возвратноточная о подсвежением исходящей вентиляционной струи оо стороны выработанного пространства

2-М

а.г,д,е*ж,я

и,м

1,50

1,65

1,80

1,20

1,25

1,35

1,20

1,30

Прямоточная о подсвежением исходящей вентиляционной струя со стороны целика

46

2- В-Н

3- В-Н

а,к,с а,е,и,л

1,55

1,70

1,80

1,20

1,25

Мо

1,65

1.85


Примечание. Если непосредственная кровля состоит из нескольких отдельных породных пластов, слоев, то при определении принимается наиболее мощный из них в этой толще


- 9 -


Классификация схем проветривании выемочных участков (основные варианты)

Рис, ал