2014-02-17
1009
При проведении горно-разведочных выработок сжатый воздух применяется для работы пневматических бурильных машин, погрузочных машин, отбойных молотков, пневматических двигателей вентиляционных установок и насосов, который поступает от компрессорных установок или компрессорных станций.
Компрессорная станция включает в себя несколько компрессорных установок, работающих на общую пневматическую сеть, в которые входят компрессор, его привод и пр.
По способу сжатия компрессоры подразделяются на две группы: объемного сжатия (к ним относят компрессоры поршневые, винтовые, ротационные) и кинетического (турбокомпрессоры).
По способу действия бывают компрессоры простого и двойного действия; по числу ступеней – одно-, двух- и многоступенчатые; по способу охлаждения – с воздушным и водяным охлаждением; по способу установки – стационарные, блочно-агрегатируемые, передвижные.
По величине создаваемого давления различают вакуум-насосы – машины, сжимающие воздух до атмосферного давления; воздуходувки – машины, сжимающие воздух до давления 0,3 МПа; компрессоры низкого (0,3–1 МПа), среднего (1–10 МПа) и высокого (10–250 МПа) давления.
При проведении горно-разведочных выработок используют компрессоры среднего давления (поршневые, винтовые).
| Техническая характеристика компрессоров | ||||
| Тип | 202ВП-10/8 | 302ВП-10/8 | 305ВП-30/8 | 305ВП-40/8 |
| Подача, м3/мин | ||||
| Давление, МПа: | ||||
| всасывания | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| нагнетания | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| Температура, 0С: | ||||
| всасывания | ||||
| нагнетания | ||||
| Мощность двигателя, кВт | ||||
| Частота вращения, мин-1 | ||||
| Расход охлаждающей | ||||
| воды, л/мин | ||||
| Потребляемая мощность, кВт | ||||
| Содержание масла в сжатом | ||||
| воздухе, мг/м3 | 46,7 | 46,7 | 27,8 |
При разведке рудных месторождений применяют стационарные компрессоры подачей до 100 м3/мин, а при разведке россыпей – винтовые маслозаполненные компрессоры 6ВКМ в блочно-агрегатированном варианте.
Стационарные компрессорные станции сооружают по блочному принципу. При такой компоновке станцию разбивают на ряд блоков, в каждом из которых находится компрессор со вспомогательным оборудованием. Принцип блочной компоновки позволяет увеличивать производительность станции без нарушения ее нормальной эксплуатации путем эксплуатации присоединения дополнительных блоков к существующему зданию. Компрессорные станции, кроме компрессорных установок, включают следующее вспомогательное оборудование: всасывающие фильтры, концевые охладители, воздухосборники (для поршневых компрессоров).
Воздухосборники при небольшой вместимости пневматических сетей, кроме сглаживания колебаний давления, служат в качестве дополнительного средства для очистки сжатого воздуха от влаги и масла. Рекомендуемый объем индивидуальных воздухосборников для компрессоров с подачей 50 м3/мин составляет 6,3 м3, с подачей 100 м3/мин − 10 м3.
В поршневых и турбинных компрессорах для охлаждения сжатого воздуха используют концевые холодильники; в маслонаполненных винтовых компрессорах − аппараты воздушного охлаждения общего назначения.
Шахтная пневматическая сеть включает в себя магистральные и распределительные воздухопроводы. Первые предназначены для транспортировки сжатого воздуха от компрессорной станции до распределительного устройства, вторые − для подачи воздуха к потребителям.
Для воздухопроводов при давлении до 0,8 МПа применяют стальные газовые, электросварные бесшовные трубы общего назначения с толщиной стенок 4–8 мм. Различают разъемное соединение труб – с помощью муфт, замков и неразъемное − сварное.
Необходимое давление воздуха у компрессора на станции
Р = Р р+Δ Р max = 0,75 ÷ 0,8МПа.
Расход сжатого воздуха по отдельным участкам трубопровода (м3/мин) определяют по формуле
где k – коэффициент, учитывающий работу в условиях высокогорья; Ψ−коэффициент, учитывающий износ оборудования; mi − число однотипных приемников сжатого воздуха i -го типа, работающих в смену; ξ i – расход воздуха для однотипных приемников сжатого воздуха, м3/мин; ε i − коэффициент одновременности работы – отношение работающих в данный момент приемников i -го типа к общему их числу, которые должны работать; n – число однотипных групп приемников; i − любое число (номер) от 1 до n; V ут = 1,5÷3 м3 /мин – утечки воздуха на 1000 м длины труб; l р – расчетная длина участка, т.е. длина участка с учетом местных сопротивлений, м.
Коэффициент, учитывающий условия высокогорья
| Превышение над уровнем моря, м | ||||||||||
| кв | 1,03 | 1,07 | 1,10 | 1,14 | 1,17 | 1,20 | 1,23 | 1,26 | 1,29 | 1,32 |
Коэффициент одновременности можно принять равным для отбойных и бурильных молотков: при одновременной работе до 10 молотков ε = 1 ÷ 0,85, от 11 до 30 − ε = 0,85 ÷ 0,75.
Диаметр трубопровода при ориентировочных расчетах определяется по формуле 
, где V − подача компрессора, м3/мин.
Вместимость воздухосборника (м3) вычисляется по формуле
где k – коэффициент, принимаемый от 0,25 до 1,6 (первое значение для одиночных передвижных установок, второе – для стационарных компрессорных установок); V – подача компрессора или компрессорных станций, м3/мин. Площадь воздушных фильтров (м2) находят по выражению
F ф = V /60 v ф,
где v ф – скорость прохождения воздуха через фильтр (обычно v ф =0,8÷0,9, но не более 1,5 м/с).
Для очистки сжатого воздуха от воды и масла между компрессором и воздухосборником устанавливают масловодоотделитель с вентилем для спуска конденсата. Воздухосборники устанавливают вне здания компрессорной – за капитальной стеной на расстоянии не более 15 м от компрессора в местах, где не бывает скопления людей.
Количество охлаждающей воды (м3/ч) определяется по формуле
Q ок = 0,06 q V,
где q – средний удельный расход охлаждающей жидкости, м3 на 1 м3 воздуха.
Для приближенных расчетов количество воды для охлаждения компрессоров подачей до 15 м3 /мин можно принимать 4,5−5 л на 1 м3 воздуха.
