Реферати українською » Промышленность, производство » Аерологічних контроль у шахтах


Реферат Аерологічних контроль у шахтах

1.         Які властивості, джерела освіти і гранично припустимі норми концентрації вуглекислого газу та окису вуглецю?

Вуглекислий газ (ЗІа) безбарвним, маєслабокислим смаком, не горіт і підтримувати не може горіння, нормальна щільність — 1,98кг/м*. Через високої густини його накопичується у грунту виробок, у нижній частині шурфів, в ухилах ізумпфах, тому виміри змістуС02 необхідно здійснювати у грунту (особливо що це стосується старих занедбаних виробок). Сам цей газ слабко уїдливий й у невеликих кількостях він необхідний стимулювання дихання.

При змісті повітря 3 %С02 подих людини частішає вдвічі, 5 % — частішає втричі уже й стає важким, 6 % — з'являються сильна задишка і слабкість, 10 % — настає непритомне стан, 20—25 % — можливо смертельне отруєння.

По ПБ змістС02 у чинних виробках на повинен перевищувати 0,5 %, в що виходить струмені повітря шахти — 0,75 %.

Вуглекислий газ шахті зазвичай утворюється під час гнитті кріпильного лісу, внаслідок повільного окислення вугілля; ще, він виділяється безпосередньо з гірських порід і вугілля. Другорядні джерела освітиС02 —• подих людей, вибухові роботи. БагатоС02 виділяється після вибухіврудничного газу та пилу, і навіть при пожежі.

>Оксид вуглецю (ЗІ) — отрутний газ без кольору та запаху, нормальна щільність — 1,25кг/м3. Тривала робота людини у атмосфері, що містить 0,01 % ЗІ, викликає хронічне захворювання з наслідками. Зміст у атмосфері 0,4 % ЗІ вважається смертельно небезпечним, при 1 % ЗІ людина втратила свідомість після кількох вдихів.Оксид вуглецю горіт і вибухає при концентрації їх у повітрі 16,2— 75 %, найсильніший вибух виникає при концентрації 30 °'>ii, температура запалення газо-повітряної суміші у разі 630—810 °З. Відповідно доПВ допускається зміст ЗІ врудничном повітрі не понад 0,0017 %. Головні джерела освіти ЗІ в шахтах —рудничние пожежі, вибухи метану чи вугільної пилюки (вибухом 1 кг вугільної пилюки утворюється 1,5 м8 ЗІ), оксид вуглецю утворюється також за вибухових роботах.

2.         Які чинники визначають клімат гірських виробках? Які є вимоги ПБ до обмеження температури, вологості і швидкість руху повітря?

 

Кліматичні умови в гірських виробках визначаються температурою, вологістю і швидкістю руху повітряної струменя. Температура і вологість атмосферного повітря змінюються внаслідок проходження - його за гірськимвиработкам.

На добові і річні коливання температури повітря на шахті впливають такі чинники.

1. Нагрівання повітря на результаті стискування за його русі вниз стовбуром. У цьому на кожні 100 м відбувається підвищення на 1 °З.

При русі повітря вгору стовбуром відбувається його розширення, яке супроводжується поглинанням тепла, причому на 100 м температура повітря знижується на 9,8—0,9 °З.

2. Температура гірських порід і теплообмін між породами і повітрям. З віддалі до 25—30 м від земної поверхні температура гірських порід залежить від коливань температури атмосферного повітря. На глибині 25—30 м температура порід залишається протягом року постійної, на 1,5—2 °З перевищує середньорічну температуру даної місцевості. При дедалі відчутніше поглиблення під впливом внутрішнього тепла Землі температура гірських порід підвищується.

Показником інтенсивності збільшення температури з глибиною єгеотермическая щабель, т. е. відстань метрах, при поглиблення яким температура порід підвищується на 1 ЗЗ. Значимістьгеотермической щаблі для вугленосних відкладень приймають 35—45 м.

Кількість тепла,отдаваемое гірськими породами який рухається повітрю, залежить від різниці температур порід та повітря, від коефіцієнта тепловіддачі порід, швидкості повітря й інших чинників.

У результаті те, що повітря, йдучивиработкам, змінює температуру гірських порід, навколо вироблення з часом утворюється зона, не більше якої температура відрізняється від температури порід у глибині масиву. Ця територія називається «>тепловиравнивающей сорочкою». Товщина цієї зони залежить від часу експлуатації вироблення і різниці температур повітря і порід, швидкості і кількість який струменіє повітря і теплопровідності порід.

3.Экзотермические (>тепловиделяющие) іендотермические (>теплопоглощающие) процеси в гірських виробках.

Доекзотермическим процесам, у яких температура повітря може значно підвищитися, ставляться окислювання вугілля й гниття дерева.

Поруч із в шахті протікають іендотермические процеси (випаровування води), вони знижують температуру шахтного повітря.

4. Температура повітря на земної поверхні. Температура повітря взимку близько початку лави на 3—5 ЗЗ менше, ніж влітку. На глибоких шахтах ця різниця менше.

5. Робота машин і немає механізмів, вибухові роботи, тепловиділення людей.

Вологість шахтного повітря залежить від вологості що надходить атмосферного повітря, обводненості виробок і південь від температурні умови.

Розрізняють абсолютну і відносну вогкість повітря.

Абсолютна вологістьf — кількість водяних парів, р, які у 1 м3 повітря. За такої температурі повітря можуть утримувати лише кількість F (>t) водяної пари. Такий повітря називається насиченим.

Відносна вологість — співвідношення кількості водяних парів, які у якомусь обсязі, до максимально можливого їх змісту при даної температурі.                                               Кількість водяних парів в насиченому повітрі залежить від температури: що вона нижче, тим менше вологість.

Взимку холодний атмосферне повітря містить незначне абсолютне кількість вологи >f, І, коли така повітря відбувається за сухимвиработкам, із підвищеною температурою, відносна вологість його знижується, оскільки збільшується F. Найбільша відносна вологість (до 90-100 %) зазвичай спостерігається на що виходить струмені.

3.         Послідовна і паралельна робота вентиляторів, їх одиночні і сумарні характеристики при послідовною й паралельну роботу

 

Послідовна робота вентиляторів

>Последовательной називають таку роботу вентиляторів, коли він повітряна струмінь по черзі й цілком проходить крізь ці вентилятори (рис).

У цьому продуктивності вентиляторів рівні:Q1=Q2=Q3 тощо.

Загальна депресія складається з депресії всіх вентиляторів:

Щоб виявити продуктивність і загальну депресію послідовно працюючих вентиляторів, необхідно з їхньої індивідуальним робочим характеристикам побудувати сумарну (загальну) характеристику, яка відбивати властивості послідовно з'єднаних вентиляторів. І тому на графік наносяться характеристики I і II вентиляторів і за кожної величині дебіту складаються що розвиваються вентиляторами депресії (рис.). Наприклад, придебите >Q>z вентилятор I розвиває депресію. Це те ждебите вентилятор II розвиває депресію . Для перебування координат точки загальну характеристику [/ +II] h знаходимо загальну депресію.

(рис.) Встановлення режиму

Координати знайденою точки загальну характеристику –Q1и h

Практично для побудови загальну характеристику досить знайти становище вентилятора 10—15 її точок, які потім з'єднуються плавної лінією.

Робітники ділянкискладиваемих характеристик а а' і b b мають, зазвичай, різні координати по осі витрат. У зв'язку з цим при додаванні характеристик робочий ділянку загальну характеристику з — з' виявляється укладеної вужчому інтервалідебитов.

На рис. графічним способом розглянута завдання про послідовної роботі двох вентиляторів на вентиляційні мережі з характеристиками А, У і З, з різними аеродинамічними опорами.

Крапка 1 відповідає негативною депресії h, т. е. вентилятор I при послідовної роботи мережу У надає повітряному потоку додаткове опір.

Послідовна робота вентиляторів різного розміру призводить до збільшення подачі повітря лише за високому опір мережі (мережу з характеристикою А, рис.); у разі збільшення продуктивності, зазвичай, виявляється незначним (велике значення має >dh/>dQ). З іншого боку, при спільну роботу вентиляторів значно складніше, аніж за одиночній, забезпечити відповідність режимів ділянкам характеристики з великим до. п. буд.

Паралельна робота вентиляторів

>Параллельной називають таку роботу вентиляторів, коли він потоки повітря від окремих вентиляторів зливаються разом й утворять одну спільну потік (рис.).

І тут загальний дебіт дільниці А У дорівнює сумі дебатів вентиляторів:

Паралельна робота на мережі з характеристиками А і З недоцільна: відповідні вентиляційні режими чи нестійкі більш-менш інтенсивні (мережу А), ніж режими при одиночній роботі вентилятора II для цієї мережі. При спільну роботу на мережу А вентилятор I мав би негативний дебіт (працював у режиміподсоса повітря).

 

4        Як витоку повітря на провітрювання шахти, і яких заходів потрібно проводити на шахтах зменшення витоків повітря?

 

Просочування повітря діляться на поверхневі і підземні.

Поверхневі витоку чиподсоси повітря відбуваються у каналі вентилятора черезнеплотности в спорудах, закривають гирло вентиляційного стовбура.

Підземні витоку відбуваються внаслідок просочування повітря через вентиляційні устрою (перемички, двері,кроссинги), череззакладочний масив чи завалення породи в створеному просторі, через порушеніцелики вугілля.

Просочування порушують провітрювання вибоїв, викликають самозаймання вугілля при просочуванні повітря через вироблена простір чи порушеніцелики вугілля.

>Подсос повітря із поверхні викликає безрезультатний витрата енергії під час роботи вентилятора і призводить до зменшення кількості повітря, що надходить шахту.

Однак у окремих випадках витоку повітря є корисними. Наприклад, витоку зоткаточного штреку на вентиляційне через завал перешкоджають небезпечному скупченню метану в створеному просторі.

Підрахунок витоків у чинній шахті проводиться у разі результатам вимірів кількості повітря (рис.).

Означимо що відбувається на каналі вентилятора кількість повітряQB, яке надходить в очисні і підготовчі вибоїQ3, яке надходить в шахтуQ. Просочування, %, віднесені до продуктивності вентилятора, визначаються з висловів:

 

підсос повітря із поверхні

підземні витоку:

загальні витоку.

Просочування через двері, перемички ікроссинги залежить від аеродинамічного опору цих споруд й перепаду тиску них. Просочування через глухі перемички можуть прийматися рівними 10—30 м3/хв.

Просочування повітря через вентиляційні двері (>шлако) можна визначити за такою формулою:

Де: - коефіцієнт, враховує кількість дверей в шлюзі. Лише при, двох, трьох, чотирьох дверях приймається відповідно рівним 1,0; 0,76; 0,66; 0,57;

коефіцієнтвоздухонепроницаемости дверей, приймається від 0,005 до 0,02;

h – депресія, під якою двері,Па.

Укроссингах при хорошому ущільнення дверей і перемичок, як свідчать виміри, витоку повітря можу прийматися рівними 50—75 мя/хв.

Просочування, через гирла вентиляційних стовбурів залежачи від конструкціїгерметизирующих пристроїв. Зазвичай це витоку об'єднуються з витіками через резервні вентилятори і може прийматися, відповідно до вимірам 15 % і десяти % відQB за умови встановлення вентилятора відповідно гирло скіпового стовбура та наклетевом стовбурі 5 % — якщо стовбур не обладнаний підйомом і гирло його закрито.

Просочування через вироблена простір залежить від системи розробки, схеми провітрювання і способу управління дахом. Значення їх привозвратноточной схемою провітрювання для суцільних систем розробок може приймати таке: на положистих пластах розробки які з заваленням, але з залишенням вугільних цілин надоткаточними або під вентиляційнимштреками, чи звикладиванием породних ічуракових стінок — 30—70 % відQ3; розробки із застосуванням часткової закладанням — 20—35 % відQ3; на крутих пластах розробки із підтримуванням покрівлі на вогнищах, при застереження ціликів надоткаточними або під вентиляційнимштреками — 35% відQ3; розробки з плавнимoпусканием покрівлі — 45 % відQ3.

Привозвратноточной схемою провітрювання системі розробки довгими стовпами попростиранию при управлінні дахом заваленням витоку може приймати рівними 15—20 % відQ3; для щитової системи -30 % відQ3; для похилих верств — 25 % відQ3.Дл тих самих систем розробки припрямоточних схема провітрювання ділянки витоку через вироблена простір може приймати рівним 25 – 50% відQ3 .

Просочування в паралельних виробках залежить від числа і забезпечення якості перемичок в печах і просіках, що з'єднують ці вироблення. Якщоцелики вугілля нетрещиновати, то витоку, віднесені лише дошлакобетонной,шлакоблочной чи кам'яною перемичці площею 5 мр, рівні 0,8 %; дочураковой перемичці — 1 % і до подвійний дощатої ззасипкой — 1,2 % відQ3. Якщо породитрещиноватие, то витоку збільшуються в 1,75 разу.

Заходи з зниження витоків повітря зводяться ось до чого:

зниженняобщешахтной депресії, якої пропорційніобщешахтние витоку повітря;

застосування флангової схеми провітрювання, створення вентиляційних горизонтів, відособлених відоткаточних;

контроль і ремонт вентиляційних споруд, використання полімерів,герметизирующих боки виробок.

5.         Визначити, який витрата повітря необхідний провітрювання очисного забою, якщо відомо: абсолютна газонасичення 2,5м/мин.; планова і фактичний видобуток –600т/сутки; концентрація метану на котра надходить струмені 0,2%, в лаві працюють 18 людина.Взривних робіт немає

Рішення:

>Q =

Деkн – коефіцієнт нерівномірності =1,1;

I= 2.5 – абсолютназазообильность;

З – припустимий вміст метану;

>С=0,2% зміст на котра надходить струмені

>Q = = 343,75м/мин =5,7мсек

По найбільшому числу людей:

>Q = 6п=6м/мин = 1,8мсек

Для подачі повітря на очисного забій приймаємо найбільший з розрахованих чинників -5,7мсек.

Перевірка:

Виконуємо перевірку кількості повітря подаваного в очисний забій по мінімальної і швидкість руху повітря на лаві.

>QV= 60=109м/мин.

Де, - (табл.) максимальна площа очисний вироблення;

V- мінімально допустима швидкість повітря;

- коефіцієнт, враховує рух повітря у справі відпрацьованого простору.

Виконуємо перевірку кількості повітря подаваного в очисний забій по максимальної і швидкість руху повітря на лаві.

>Q=624м/мин.

Висновок: шляхом розрахунку встановили, що з провітрювання очисного забою витрата повітря, при заданих параметрах, становила5,7мсек. А внаслідок подвійний перевірки, розрахунки підтвердилися


Список літератури:

1.ВасюковЮ.Ф. Гірське справа. - М.: Надра, 1990.

2.Заплавский Г.А., Лісових В.А. Технологія підготовчих і очисних робіт. –М.: Надра, 1986.

3. Правила безпеки

4. Ковальчук Г.Б. Гірське справа – М.: Надра, 1991

5.Килячков О.П.,Брайцев А.В. Гірське справа:Учеб. для технікумів. – М.: Надра, 1989.-422с.


Схожі реферати:

Навігація