Obliczanie niezbędnej ilości powietrza w kopalni.
1. Założenia do obliczeń projektowych:
- zanieczyszczenie węgla, %,
(przyjmujemy -20% roboty eksploatacyjne, 40% -roboty przygotowawcze),
- We – metanonośność pokładu eksploatowanego, m3CH4/Mg c.s.w,
(przyjmujemy: III KZM -pierwszy pokład, III KZM -drugi pokład, IV KZM –trzeci pokład),
– pokład 403/1 (ściana F-9): 6m3 CH4/Mg c.s.w.
– pokład 404/2 (ściana D-1): 5 m3 CH4/Mg c.s.w.
– pokład 404/4 (ściana G-8): 8,5m3 CH4/Mg c.s.w
- postęp:
ściana D-7 100 m/m-c
ściana F-27 110 m/m-c
ściana D-1 90 m/m-c
Przekrój wnęki ścianowej trapez:
-podstawa dłuższa a=4,5 [m]
-podstawa krótsza b=3,0 [m]
-współczynnik zmniejszenia przekroju ściany f=0,9
1.1. obliczenia
Parametry geometryczne ścian są odczytane z map pokładowych. Na ich podstawie oblicza się wydobycie dobowe brutto i odpowiednio dobowe netto pomniejszone o wielkość zanieczyszczeń.
Tabela 1. Zestawienie parametrów wejściowych oraz parametrów wydobycia.
Parametr
Symbol
ściana F-9
ściana D-1
ściana G-8
Długość
L [m]
120
205
155
Wysokość
h [m]
2,80
2,20
2,90
Pole przekroju
0.5 *(4,5 + 3) * h * f <0,9>
A [m2]
9,45
7,43
9,79
Postęp
p[m/mc]
100
110
90
Wydobycie brutto
L * h * p * 1,3/ 21 (dni)
Ab[Mg/db]
2080
3071
2504
Wydobycie netto
Brutto * 0,8
An[Mg/db]
1664
2457
2003
1.2. obliczanie niezbędnej ilości powietrza w poszczególnych miejscach jego zapotrzebowania
A) Obliczanie niezbędnej ilości powietrza ze względu na minimalną dopuszczalną prędkość powietrza:
gdzie:
V – ilość powietrza, m3/min
A – pole przekroju użytecznego wyrobiska, m2
wmin – prędkość minimalna powietrza wymagana przepisami wynosi 0,3 m/s (wyrobiska wybierkowe w polach metanowych)
Wyrobiska nadścianowe i podścianowe, wykonane są w obudowie ŁP9/V25/A o przekroju poprzecznym 14,8 m3
V=60*14,8*0,3 = 266,4 m3/min
Występuje sześć takich wyrobisk, więc: 6*V = 6*266,4 = 1598,4 m3/min
· ściana F-9 (pok. 403/1)
A= 9,45 m2
Wmin=0,3 m/s
V=60*9,45*0,3=170,1 m3/min
· ściana D-1 (pok. 404/2)
A=7,43 m2
Wmin= 0,3 m/s
V=60*7,43*0,3=133,65 m3/min
· ściana G-8 (pok. 404/4)
A=9,79 m2
V=60*9,79*0,3=176,175 m3/min
B) Wyznaczania niezbędnej ilości powietrza w wyrobiskach wybierkowych przy korzystanie z optymalnej prędkości powietrza, równej dla tych wyrobisk 2,5 m/s.
Wmin=2,5 m/s
V=60*9,45*2,5=1417,5 m3/min
Wmin= 2,5 m/s
V=60*7,43*2,5=1113,75 m3/min
V=60*9,79*2,5=1468,125 m3/min
C) Obliczanie niezbędnej ilości powietrza ze względu na występowanie zagrożenia metanowego:
Niezbędną, ilość powietrza ze względu na występowanie zagrożenia metanowego (począwszy od II kategorii zagrożenia metanowego) dla wyrobisk z opływowym prądem powietrza należy wyznaczać na podstawie prognozy metanowości bezwzględnej. Na podstawie wyników takiej prognozy można wyznaczyć potrzebną ilość powietrza dla określonego wyrobiska, korzystając z zależności:
gdzie :
kmax- maksymalna procentowa zawartość metanu w wylotowym prądzie powietrza z tego wyrobiska, % CH4 (przyjmuję 2%)
k - procentowa zawartość metanu w prądzie powietrza dopływającym do tego wyrobiska, CH4 (z powodu braku prognoz dla bezpieczeństwa przyjmuję 0.5%)
VCH4 – prognozowana metanowość bezwzględna, m3/min;
c - współczynnik nierównomierności wydzielania się metanu w ścianie; c = 1.65.
VCH4= ...
ewekoc2802