Файл: Практическая работа 2 " Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания горных выработок ".docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 45
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Р.Ф.
Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего образования
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Институт Недропользования
Кафедра Разработка месторождений полезных ископаемых
Практическая работа № 2
“Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания горных выработок”
(по дисциплине “Аэрология горных предприятий”)
Выполнил: обучающийся гр.ОП-16-1 Шаблонин Иван Андреевич
(дата, подпись)
Проверил преподаватель каф. РМПИ. Нечаев К.Б.
(защищено, подпись)
Иркутск 2020 г.
Порядок выполнения практической работы № 2
Номер варианта, обучающегося гр. ОП-16-1 Шаблонин И.А. 21
Задание: Необходимое для проветривания количество воздуха рассчитывается по следующим факторам:
-
наибольшему числу людей, занятых одновременно на подземных работах; -
взрывоопасным газам (метану, выделяющемуся из горных пород, водороду, образующемуся в зарядных камерах); -
вредным газам (образующимся после взрывных работ, при работе машин с ДВС, естественно выделяющиеся газы из пород, шахтных вод, при гниении крепежного леса и т.п.); -
запылённости воздуха (образующейся при бурении шпуров, погрузочно- разгрузочных работах, при движении автотранспорта, в местах перегрузки горной массы и после проведения взрывных работ); -
сварочным аэрозолям; -
тепловыделениям (данный фактор не регламентирован действующими Правилами безопасности, но при условии ведения горных работ на больших глубинах или при наличии технологических источников избыточного тепла его необходимо учитывать); -
минимальной и максимальной допустимой правилами безопасности скоростям движения воздуха.
К дальнейшему расчету принимается наибольшее из полученных значений требуемого расхода воздуха.
Исходные данные для выполнения практической работы № 21
-
Максимальное количество работающих на участке людей, N = 6 чел.; -
Количество взрывчатых веществ, расходуемое за один период взрывания,
G = 40 кг;
-
Количество ядовитых, взрывчатых газов и мертвого воздуха, IВВ = 1600 л; -
Площадь сечения выработки околоствольного двора, S = 12 м2; -
Средняя глубина шпуров, l = 1,5 м; -
Время проветривания после взрывных работ, Т = 30 мин; -
Характеристика выработки по обводнённости 1; -
Минимальная скорость движения воздуха, Uз.min = 0,25 м/с; -
Максимально допустимая скорость движения воздуха в горных выработках, Uз.max = 1; -
Наименование газа 8.
-
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ ДЫХАНИЯ ЛЮДЕЙ
Одним из основных потребителей кислорода воздуха является человек. Расчёт количества воздуха, необходимого для дыхания людей, занятых одновременно на подземных работах, в соответствии с Правилами безопасности при строительстве подземных сооружений производится по формуле:
, (1)
где q— количество воздуха, которое необходимо подать к рабочему месту человека, в м3/мин. В соответствии с Правилами безопасности при строительстве
подземных сооружений q = 6,0м3/мин; N — наибольшее число людей, занятых одновременно на подземных работах.
-
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ РАЗБАВЛЕНИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ГАЗОВ
Расчёт расхода воздуха для разжижения выделяющихся опасных газов (например, CH4), который необходимо подать в забой (выработку) для разбавления их до безопасной концентрации с ПДК, производится по формуле:
Оксиды азота:
Оксид углерода: (2)
где I — газовыделение в забое (выработке), (см. работу №1, формула 1) м3/мин; сПДК — допустимое содержание газа в рудничной атмосфере, % (принимаем по таблице 1); с0 — содержание газа в поступающей струе воздуха, %. Принимается при проектировании, для всех газов 0% (кроме СО2, здесь с0 = 0,04%).
Таблица 1 – Значение ПДК вредных и опасных газов
№ | Наименование вещества | Формула | Величина ПДК | Класс опасности | Примечание | |||
мг/м3 | %(об.) | |||||||
11 | Оксиды азота | NxOy | 5,0 | 0,00026 | 3 | При работе ДВС и взрывных работах | ||
12 | Оксид углерода | СО | 20,0 | 0,0017 | 4 | При работе ДВС, взрывных работах, огневых и сварочных работах |
-
РАСЧЁТ КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ РАЗБАВЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ГАЗОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПОСЛЕ
ПРОВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Расчёт количества воздуха, необходимого для разбавления газов после взрывных работ в течение не более Т = 30 минут, регламентированных Правилами безопасности при строительстве подземных сооружений, в данной работе предлагается производить по методике Кирина Б.Ф. и
Ушакова К.З. для строящихся стволов:
где G — количество взрывчатых веществ, расходуемое за один период взрывания, кг.; IВВ — количество ядовитых, взрывчатых газов и мертвого воздуха, л, 1л = 0,001м3; kобв. — коэффициент, учитывающий влияние обводнённости выработок, определяется по (таблице 2); S — площадь сечения горной выработки, м2; l — длина призабойной части (не закрепленной), м. Принимается равной расстоянию одной заходки, l= lшп; Т— время проветривания после взрывных работ, мин; kут — коэффициент утечек воздуха, kут = 1,35 (среднее значение) б/в.
Для рудников расчёт рекомендуется производить в соответствии с бассейновыми инструкциями.
Таблица 2 – Значения коэффициента Kобв., учитывающего обводнённость выработок
№ | Характеристика выработки по обводнённости | Kобв. |
1 | Стволы сухие любой глубины (приток воды до 1 м3/ч) Стволы, обводнённые глубиной не более 200м (приток воды свыше 1 м3/ч) Горизонтальные и наклонные горные выработки, проходимые по сухим породам. | 0,8 |
-
РАСЧЁТ РАСХОДА ВОЗДУХА ПО ПЫЛЕВОМУ ФАКТОРУ
Расчёт расхода воздуха по пылевому фактору производится с учётом оптимальной скорости движения воздуха (не вызывающей сдувание осевших частиц пыли). Необходимое количество воздуха определяется по формуле:
где Uп — скорость вентиляционной струи воздуха в выработке (стволе), обеспечивающая эффективный вынос взвешенной в воздухе рудничной пыли. Для угольных шахт (оптимальной по пылевому фактору рекомендуется скорость
движения воздуха Uп = от 0,3 до 0,6 м/с).
Скорость отрыва частиц магнезитовой пыли (<10 мкм) — 4 м/с, кварцевой пыли (<30 мкм) — 7–10 м/с, мелкозернистой угольной пыли — 5 м/с, коксующейся угольной или антрацитовой пыли — 3–4,5 м/с.
-
РАСЧЁТ РАСХОДА ВОЗДУХА, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ РАЗБАВЛЕНИЯ ГАЗОВ, ПЫЛИ И АЭРОЗОЛЕЙ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ СВАРКЕ
Необходимое количество воздуха для разбавления газов (пыли и аэрозолей), образующихся при ведении сварочных работ определяется по нижеприведенным формулам:
Оксиды азота:
Оксид углерода:
Примечание: При расчете (6-й) формулы полученное значение умножается на 60,0.
где Gi — количество выделяющихся вредных примесей по каждому компоненту (твердые частицы (аэрозоли) и газы) (см. работу №1, формула 15), мг/ч; Мi — максимальный разовый выброс вредных примесей, г/с перевести мг/мин. (см. работу №1, формула 16), xПДК — допустимое содержание газа (твердых частиц) в воздухе, мг/м3 (см. таблицу 1); x0 — содержание газа (твердых частиц) в поступающей струе воздуха, мг/м3. Для газов принимается x0 = 0 мг/м3, кроме СО2, для которого x0 = 9,15 г/м3 (0,5% по объёму).
Из полученных значений по данному фактору принимается наибольший.
-
РАСЧЁТ РАСХОДА ВОЗДУХА ПО ТЕПЛОВОМУ ФАКТОРУ
Расчёт расхода воздуха по тепловому фактору определяется по формуле:
где Тобщ. — общее тепловыделение в выработку, кДж/ч (см. работу №1, формула 19); ty — температура исходящего воздуха из горной выработки в атмосферу, 0С,