книги / Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт
..pdfТ а б л и ц а I.И
Выработки, закрепленные арочной металлической крепью из специального взаимозаменяемого профиля
прямого выгиба
Сечение |
Значение а*104 при расстоянии между арками 1а, м |
|||
выработки |
|
|
|
|
после осадки, |
|
|
|
|
м» |
|
|
|
|
|
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,2 |
4,9 |
21,0 |
20,0 |
19,0 |
19,0 |
5,2 |
21,0 |
20,0 |
19,0 |
19,0 |
6,9 |
22,0 |
20,0 |
20,0 |
19,0 |
7,1 |
22,0 |
21,0 |
20,0 |
19,0 |
8,9 |
23,0 |
21,0 |
20,0 |
20,0 |
11,2 |
23,0 |
21,0 |
20,0 |
20,0 |
12,7 |
23,0 |
21,0 |
20,0 |
20,0 |
16,4 |
22,0 |
20,0 |
19,0 |
19,0 |
Т а б л и ц а 1.12
Выработки, закрепленные арочной металлической трехзвеньевой крепью из специального взаимозаменяемого профиля
обратного выгиба
Сечение |
Значение а«104 при расстоянии между арками ia, |
|||
выработки |
|
|
|
|
после осадки, |
|
|
|
|
м* |
|
|
|
|
|
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,2 |
4,9 |
17,0 |
17,0 |
16.0 |
16,0 |
5,2 |
18,0 |
17,0 |
16,0 |
16,0 |
6.0 |
18,0 |
17,0 |
17.0 |
16,0 |
7,1 |
19,0 |
18,0 |
17.0 |
16,0 |
8,9 |
19,0 |
18,0 |
17,0 |
17,0 |
11,2 |
19,0 |
18,0 |
17,0 |
17,0 |
12,7 |
19,0 |
18,0 |
17,0 |
17.0 |
16,4 |
18,0 |
17,0 |
16,0 |
16,0 |
П р и м е м а н и с. В выработках, закрепленных арочной металлической крепью из специального взаимозаменяемого профиля обратного выгиба и дополнительными затяжками, закладываемыми за фланцы спецпрофиля, а снижается в 1,Г> раза. При этом требуется точно выдерживать расстояние между арками ввиду малых размеров
фланцев.
Выработки, закрепленные крепежными рамами из железобетонных круглых стоек с верхняками из металлических двутавровых балок
|
|
Значение а*104 при продольном калибре, равном |
||||
Сечение вы |
Диаметр |
|
|
|
|
|
работки, м* |
крепи, см |
2 |
3 |
4 |
|
с |
|
|
|
||||
3 |
15 |
18 |
20 |
23 |
27 |
29 |
3 |
20 |
20 |
23 |
28 |
30 |
33 |
4 |
15 |
16 |
19 |
22 |
24 |
27 |
4 |
20 |
19 |
22 |
25 |
28 |
30 |
6 |
15 |
15 |
18 |
20 |
22 |
24 |
16 |
20 |
18 |
19 |
23 |
25 |
28 |
8 |
15 |
14 |
16 |
19 |
22 |
23 |
8 |
20 |
16 |
19 |
23 |
24 |
27 |
10 |
15 |
14 |
16 |
18 |
20 |
23 |
10 |
20 |
16 |
18 |
22 |
23 |
25 |
12 |
15 |
14 |
16 |
17 |
19 |
23 |
12 |
20 |
16 |
18 |
19 |
22 |
25 |
14 |
15 |
14 |
15 |
16 |
18 |
22 |
14 |
20 |
16 |
17 |
18 |
22 |
24 |
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.14 |
Выработки, |
закреиленные только стойками, |
|||
поставленными в ряд посередине сечения |
|
|||
|
Значение а •104 при сечении выработки |
|||
Продольный |
|
|
|
|
калибр стоек |
|
6 |
|
|
|
4 |
8 |
|
|
4 |
31 |
29 |
26 |
|
6 |
28 |
27 |
23 |
|
8 |
26 |
24 |
21 |
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.15 |
Выработки, закрепленные неполными |
|
|||
крепежными рамами из круглого леса с одним |
||||
рядом стоек посередине сечения |
|
|||
|
Значение а* 104 при продольном калибре |
|||
Диаметр |
крепежных рам и стоек, равном |
|
||
|
|
|
|
|
стоек*, см |
|
|
|
|
|
|
6 |
8 |
|
18 |
54 |
50 |
47 |
|
20 |
55 |
52 |
49 |
|
24 |
57 |
54 |
51 |
|
Примечание. Таблица составлена для сечения S = |
4м2; |
|||
для S.'-- 6 м* вначения коэффициентов |
следует уменьшить |
|||
на 3. |
|
|
|
|
Выработки, закрепленные арочной крепыо или неполными крепежными рамами из металлических двутавровых балок
|
|
Значение оь-104 при про |
|||
|
|
дольном калибре крепи, |
|||
Сечение |
Номера |
|
равном |
|
|
выработки, |
двутавровых |
|
|
|
|
м2 |
балок |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
||||
5,0 |
12 |
19 |
21 |
28 |
33 |
|
14 |
22 |
27 |
32 |
37 |
|
16 |
24 |
30 |
35 |
42 |
|
18 |
26 |
33 |
40 |
50 |
|
20 |
28 |
35 |
43 |
53 |
6,7 |
12 |
17 |
21 |
25 |
29 |
|
14 |
19 |
24 |
28 |
32 |
|
16 |
21 |
26 |
31 |
36 |
|
18 |
23 |
29 |
35 |
40 |
|
20 |
25 |
31 |
38 |
46 |
8,0 |
12 |
17 |
20 |
24 |
27 |
|
14 |
19 |
23 |
27 |
31 |
|
16 |
20 |
25 |
30 |
33 |
|
18 |
22 |
27 |
32 |
38 |
9.2 |
20 |
24 |
30 |
35 |
42 |
12 |
16 |
20 |
23 |
27 |
|
|
14 |
18 |
22 |
26 |
30 |
|
16 |
20 |
24 |
29 |
33 |
|
18 |
23 |
27 |
31 |
37 |
|
20 |
23 |
29 |
34 |
41 |
10,2 |
12 |
16 |
19 |
22 |
25 |
|
14 |
18 |
22 |
24 |
29 |
|
16 |
19 |
23 |
28 |
32 |
|
18 |
21 |
26 |
30 |
35 |
|
20 |
22 |
28 |
33 |
38 |
1.4. Коэффициенты аэродинамического сопротивления горизонтальных и наклонных выработок, оборудованных конвейерами
Значения а к в этих условиях определяются по формуле]
S з
s i ’
где ал — коэффициент аэродинамического сопротивления выработки, обору дованной конвейером;
а — коэффициент аэродинамического сопротивления этой же выра
ботки, но без конвейера; принимается в зависимости от типа крепи по таблицам данного каталога;
— живое сечение выработки в свету (с учетом конвейера), м2.
1.5. Аэродинамическое сопротивление лавообразных выработок
Общее сопротивление лавы, оборудованной индивидуальными стойками, определяют по формуле
т> |
0.0142/о, + 0.0612 ( U + 6 Bb,x) |
/C^Lf |
|
/t0q |
------------------ “g---------------- |
|
|
|
S04 |
|
|
где £вх, Ёвых — коэффициенты местного |
сопротивления входа и выхода |
||
лавы, которые можно определить по табл. 1.17.
Т а б л и ц а 1.17 Коэффициенты местного сопротивления входа и выхода лавы
Характеристика местного сопротивления
Вход в лаву Откаточный штрек проводится вслед за лавой,
над штреком—бутовая полоса шириной 8—10 м Откаточный штрек опережает лаву на 100—200 м, над штреком — бутовая полоса в 8—10 м, управление кровлей производится полным
обрушением То же, при управлении кровлей частичной за
кладкой Обратный порядок отработки, штрек погашается
вслед за лавой, управление кровлей полным обрушением
Откаточный штрек опережает лаву, над штреком— целики угля, воздух поступает по двум печам Выход из лавы
Вентиляционный штрек проводится вслед за ла вой, под штреком — бутовая полоса шири ной 8—10 м
Управление кровлей полным обрушением или частичной закладкой
Обратный порядок отработки, штрек погашается вслед за лавой
Вентиляционный штрек опережает лаву, над штреком — целики угля, воздух выходит через одну печь шириной 1,5 м
50ч/
0,3-0,8
0,2-0,7
СО o' 1 О
0,6 - U
0,1 —0,3
0,4-0,5
0,9—1,0
0,5-1,5
—
Ê
27
2
1
10
3
5,5
3,0
1,5
14,0
20,0
/
П р и м е ч а н и е . Здесь Sш— сечение штрека у входа в лаву или на выходе из лавы.
Если в лаве установлен один ряд стоек, приведенная выше формула имеет вид
7?оч — |
0,00Ыоч+0.0612(Епх+ Ерых) кц. |
|
S04 |
|
2 |
Потери депрессии в лаве подсчитываются по формуле
Лоч = /?оч(?оч мм в°д- ст-
Удельное сопротивление (для длины 100 м) лав, оборудованных механи зированными крепями М-87Д, М-87Э, М-87М, определяется по формуле
0.3 к\1.
П р и м е ч а н и е . При получении этой формулы сечение лавы при нималось вчерне.
П Р И Л О Ж Е Н И Е II
КЛАССИФИКАЦИЯ СХЕМ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УЧАСТКОВ
Вентиляционный участок является основным звеном, определяющим важнейшие параметры и показатели (величина утечек воздуха, степень устой чивости и т. д-), характеризующие схему проветривания шахты в целом.
Шахтное поле в зависимости от способа подготовки и системы разработки разбивается на отдельные выемочные поля (например, панели) различных размеров. На крупной шахте, как правило, одновременно отрабатывается несколько выемочных полей, связанных между собой главными выработками. Схема вентиляционных соединений такой шахты состоит из нескольких областей (по числу выемочных полей), соединенных между собой обЩешахтными связями (струями). Эти области называются вентиляционными уча стками, т. е. вентиляционный участок — это вентиляционные струи, омы вающие очистные и подготовительные забои, и утечки воздуха, образующие в совокупности схему вентиляционных соединении отдельного выемочного поля, ограниченную точками разделения и слияния струй с общешахтнымп.
Каждый вентиляционный участок состоит из нескольких выемочных участков (очистные забои с примыкающими к ним откаточными и вентиля ционными штреками). Например, схема вентиляционных соединений шахты, на которой одновременно отрабатываются четыре панели (выемочных поля) — две бремсберговые и две уклонные (рис. II .1), состоит из четырех вентиля ционных участков. Каждый из них (например, 7—15—17—19—12—14) включает в себя вентиляционные струи, омывающие очистные и подготови тельные забои, а также утечки воздуха.
Схемы проветривания вентиляционных участков в зависимости от схемы подготовки шахтного поля, системы разработки, направления •’движения свежей и исходящей струй воздуха по выработкам вентиляционного и вы емочного участков разделяются на следующие основные группы:
I. Схем# проветривания панелей с согласным движением воздушных струй по наклонным выработкам. Такие схемы характерны для панелей, подготовленных бремсбергами с выдачей исходящей струи на верхний гори зонт, т. е. при восходящем движении исходящей струи на всем пути от забоя до вентилят°Ра. В дальнейшем схемы I группы называются бремсберговыми. К ним относятся схемы проветривания участков бремсбергового поля при этажной подготовке (без разделения этажа на подэтажи).
II. Схе#ы проветривания панели со встречным движением струн по наклонным выработкам. Эти схемы характерны для панелей, подготовленных уклонами. J3 Дальнейшем они называются уклонными.
Ко второй группе относятся также схемы проветривания уклонных полей при этажной подготовке и системе разработки лава — этаж, а также схемы проветривания одиночных пластов, вскрытых наклонными стволами, при тех же условиях.
III. Схемы проветривания выемочных полей, подготовленных столбами
иотрабатываемых лавами, движущимися по восстанию или падению.
IV. Схемы проветривания выемочных полей при этажной подготовке с разделением этажа на подэтажи и отработкой на промежуточные бремс берги (скат#) •
V. Схемы проветривания выемочных полей на пластах, вскрытых этаж ными квершлагами и отрабатываемых системой лава — этаж.
VI. Схемы проветривания щитовых участков.
VII. Схемы проветривания участков при слоевых системах разработки мощных пластов.
VIII. Схемы проветривания участков при системе разработки наклон ными слоями с выемкой их короткими полосами по простиранию.
По одному характерному варианту каждой из восьми групп схем про ветривания вентиляционных участков представлено на рис. II.2.
Схемы проветривания вентиляционных участков определяются главным образом схемами проветривания выемочных участков. Последние классифи цируются по следующим основным признакам: степени обособленности раз-
бавления вредностей по источникам поступления в рудничную атмосферу, направлению выдачи исходящей из лавы струи воздуха, зависимости или независимости проветривания выемочных участков, т. е. возможности
|
т |
— |
|
ш 7 |
|
7 |
|
|
|
1 |
1 |
II' |
|
U |
! |
! |
|
||
‘Г |
|
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
1 |
|
||||
|
|
'11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1il—-, |
—: I |
_ _ |
|
^_ |
_ |
|||
Ï - |
|
ii. 1 - |
|
|
|||||
|
ш |
|
|
|
|
|
|||
к |
1 11 |
-*<1 |
1 |
| |
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
| |
|
||
|
ii 1L—— |
т т |
|
|
1 |
|
|
||
Рис. II.2. Характерные варианты схем I—VIII проветривания вентиляцион ных участков
нерераснределения газа между выработанными пространствами отрабатыва емых лав (независимое проветривание — одиночные лавы, зависимое — спа ренные лавы), направлению движения воздуха по очистному забою, вза имному направлению свежей и исходящей струй (см. таблицу).
Класси |
|
|
|
|
|
|
Условные |
|
Классификационный признак |
Возможные варианты |
обозначе |
||||||
фикация |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ния |
|
Тип |
Степень |
обособленности |
раз- |
Последовательное |
1 |
|||
|
бавления вредностей |
по ис- |
Частичное |
2 |
||||
Подтип |
точникам поступления |
|
Полное |
3 |
||||
Направление |
выдачи |
исходя |
На выработанное прост |
В |
||||
|
щей из лавы струи |
воздуха |
ранство |
М |
||||
|
|
|
|
|
|
На массив угля |
||
Класс |
Зависимость |
или независи |
Комбинированное |
К |
||||
Независимое |
Н |
|||||||
|
мость |
проветривания |
вые |
Зависимое |
3 |
|||
|
мочных участков |
|
воз |
Восходящее |
в |
|||
Подкласс Направление |
движения |
|||||||
|
духа по очистному забою |
Нисходящее |
н |
|||||
Вид |
Взаимное направление |
свежей |
Горизонтальное |
г |
||||
Возвратноточное |
ВТ |
|||||||
|
и исходящей струй |
|
|
Прямоточное |
пт |
|||
Такая классификация достаточно точно характеризует особенности всех вариантов схем проветривания выемочных участков (рис. И .З—II.6). Для удобства каждый вариант схемы обозначается сокращенно в соответствии с приведенными условными обозначениями. Например, З-В-Н-н-пт-к обозна чает схему проветривания выемочного участка с полностью обособленным разбавлением вредностей по источникам поступления в рудничную атмосферу при выдаче исходящей из лавы струи в сторону выработанного пространства, независимом проветривании (одиночная лава), нисходящем направлении движения воздуха по очистной выработке и прямоточном движении свежей и исходящей струй воздуха. Последняя буква обозначает вариант схемы, приведенный на рис. 11.3—II.6.
П Р И Л О Ж Е Н И Е III
РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛЬНОЙ ЛИНЕЙКИ
ИНА ЭВМ
Спомощью специальной линейки можно рассчитывать:
депрессию каждой выработки, когда известны: а, /сф, Q, Z, S (по обще
известной формуле h = « У
величину F для каждой выработки, а затем наивыгоднейшее распре деление расчетной депрессии по выработкам данного направления [по фор муле (7.19) с помощью логарифмической линейки];
оптимальные сечения выработок [по формуле (7.20)].
Депрессия выработки рассчитывается на стороне Л линейки, где рас положены неподвижные шкалы 1, 4 и движки 2, 3 (рис. II 1.1).
Расчет депрессии выработки выполняется в следующем порядке: совмещаются данные значения S (движок 2) и а (шкала 1)\ совмещаются значения I (движок 3) и /сф (движок 2)\
против известного значения Q (движок 3) берется отсчет h на неподвиж ной шкале 4.
П р и м е р . Коэффициент а -104 = 20; S = 8,8 м2; &ф = 3,8; I = 500 м; Q ~~ 22,5 м3/с.
Рис. П.З. Схемы проветривания^выемочных участков с последовательным разбавлением вредностей по источникам ^ поступления (1-й тип)
Рис. II.4. Схемы проветривания выемочных участков с частично обособленным разбавлением, удалением вредностей но источникам поступления н выдачей исходящей струи из лаиы на выработанное пространство (2-й тип)