Количество воздуха необходимое для проветривания подземных сооружений

Необходимое количество воздуха для проветривания определяется по следующим факторам:

продукты взрыва ВВ;

отработанные газы ДВС;

наибольшее количество людей, занятых одновременно на подземных работах;

минимальная скорость движения воздуха, обусловленная правилами безопасности при строительстве подземных сооружений.

Расчет производится по каждому фактору и из полученных результатов принимают наибольшее значение, предварительно проверив его по минимальной допустимой скорости движения воздуха.

Проветривание после взрывных работ. Количество воздуха необходимого для разжижения продуктов взрыва до безопасной концентрации, для нагнетательного проветривания определяется по формуле:

(5.3)

где: Q_н – количество воздуха необходимого для проветривания по нагнетательной схеме, м³/мин;

t - время проветривания, мин;

А - количество одновременно взрываемого ВВ, кг;

S - площадь поперечного сечения выработки в свету, м²;

L - длина проветриваемой выработки, м;

I_вв - газовость ВВ, л/кг (при взрывании по породе принимается равным 40 л/кг);

k_обв - коэффициент, учитывающий обводненность выработки;

k_ут.тр - коэффициент, учитывающий утечки воздуха из трубопровода.

Значение k_обв принимается в зависимости от характера выработки.

Таблица 5.3

Значение коэффициента k_обв

	k_обв
Горизонтальные и наклонные выработки проводимые по сухим породам	0.8
Горизонтальные и наклонные выработки частично проводимые по водоносным породам (влажные выработки)	0.6
Горизонтальные и наклонные выработки на всю длину проводятся по водоносным горизонтам или с применением водяных завес (обводненные выработки)	0.3

По мере движения газового облака по выработке из призабойного пространства происходит его разжижение за счет турбулентной диффузии и утечек воздуха через неплотности трубопровода. В протяженных выработках за счет этого фактора концентрация газов может снизится до допустимой на расстоянии, меньшем длины выработки - критическая длина. Эта критическая длина выработки определяется по формуле (м):

(5.4)

где: k_т.д - коэффициент турбулентной диффузии, принимается в зависимости от величины L_д / d_тр.

Таблица 5.4

L_д / d_тр.п	3.22	3.57	3.93	4.28	5.40	6.35	7.72	9.60	12.10	15.80
k_т.д	0.247	0.262	0.266	0.287	0.335	0.395	0.460	0.529	0.600	0.672

где: L_д - расстояние от конца трубопровода до забоя, м;

d_тр.п - приведенный диаметр вентиляционного трубопровода, м (при расположении трубопровода в углу выработки равен 2 d_тр, при расположении у стенок, посередине высоты или ширины выработки равен 1.5 d_тр (здесь d_тр - диаметр трубопровода, м).

При проходке горизонтальных выработок отставание вентиляционных труб от забоя не должно превышать 10 м при площади сечения забоя не более 16 м². При превышении этого параметра величина отставания вентиляционных труб устанавливается проектом и должна быть не более 15 м.

При L_кр < L в формулу (5.3) вместо L подставляют L_кр.

Количество воздуха необходимого для разжижения продуктов взрыва до безопасной концентрации, для всасывающего проветривания определяется по формуле:

, м³/мин (5.5)

где: L_З – длина зоны отброса газов при взрыве, м

, м (5.6)

где: ρ – плотность взрываемой горной породы, т/м³;

l_З – подвигание забоя за один цикл, м

Количество воздуха необходимого для разжижения продуктов взрыва до безопасной концентрации, для комбинированного проветривания подача воздуха в забой нагнетательным вентилятором определяется по формуле:

, м³/мин (5.7)

где: l_п – расстояние от забоя до вентиляционной перемычки (l_п = 30÷50м), м

Расход воздуха у забоя всасывающим вентилятором:

- при наличии вентиляционной перемычки:

(5.8)

- при отсутствии вентиляционной перемычки:

(5.9)

Проветривание при работе в выработках автотранспорта. Расчет необходимого количества воздуха, подаваемого в выработку, в которой работают машины с ДВС производится по норме расхода воздуха на 1 Вт суммарной мощности двигателей.

, м³/мин (5.10)

где: q_н - норма расхода свежего воздуха на 1 Вт мощности двигателя;

N_двс - общая мощность работающих в выработке ДВС, Вт.

В выработки, где работают машины с ДВС должен, подаваться свежий воздух в количестве, обеспечивающем снижение концентрации вредных газов выхлопа до санитарных норм, но не менее 0,007 м³/мин на 1 Вт мощности дизельных двигателей.

Количество воздуха необходимое для проветривания по наибольшему числу людей, занятых одновременно на подземных работах..По максимальному числу людей, одновременно находящихся в забое выработки, потребное количество воздуха рассчитывается по формуле:

, м³/мин (5.11)