Uproszczony projekt koncepcyjny kopalni węgla kamiennego

X

Y

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica w Krakowie

ZiIP; III rok; gr. 00

Kraków, 2014/2015

DANE WEJŚCIOWE

Do uproszczonego projektu koncepcyjnego kopalni „XZY”

Zespół: X

Kota powierzchni: 250 [m]

Najwyższa kota górnego pokładu: -70 [m]

Wskaźnik kształtu obszaru górniczego: 4 x 5

Nr pokładu	1 - 230	2 - 507
Miąższość mi	3,5	4,5
Odległość od górnego pokładu [m]		25
Kąt zalegania pokładu αi [°]	5,6	5,5
Zrzut uskoku hi [m]	32

Powierzchnia obszaru górniczego: 20 [km²]

Czas istnienia kopalni: 50, 60, 70 [lat]

Data wydania: ……………………………………

Wydała: ………………………………………………………………..

1. Charakterystyka kopalni

   1. Obszar górniczy i infrastruktura

Obszar górniczy:

Powierzchnia obszaru górniczego kopalni „XZY” ma kształt prostokąta o wymiarach 4x5km, a pole jego powierzchni wynosi 20 km². Kopalnia węgla kamiennego „Maksym” znajduje się w miejscowości Maksymów, w południowej części Górnego Śląska. Kopalnia ma 2 pokłady węgla – 230 oraz 507, w których miąższość wynosi 3,5 – 4,5 m.

Rys.1. Lokalizacja szczegółowa kopalni „XZY”.

Infrastruktura:

Obszar górniczy jest terenem słabo zurbanizowanym. Około 35% powierzchni obszaru zajmują tereny leśne, 40% - pola orne i nieużytki, pozostałe 25% powierzchni zajmuje zabudowa miejska i obiekty przemysłowe. Przez obszar przebiega wiele dróg, które umożliwiają sprawną komunikację między kopalnią, a innymi miastami.

1. Opis warunków górniczo-geologicznych

   1. Nakład (charakterystyka stratygraficzno – litologiczna)

Eksploatacja prowadzona jest w pokładach 230 oraz 507. Każdy pokład podzielony jest na partię A oraz B. Miąższość w pokładzie 230 waha się od 3,2 do 3,7, natomiast w pokładzie 507 – od 4,3 do 4,7. Grubość nadkładu wynosi 320 m. Na całym obszarze złoża węgla kamiennego kopalni „Maksym” nadkład złoża stanowią utwory karbonu i trzeciorzęd. Nadkład urabiany jest przy użyciu koparek, ładowarek albo z użyciem materiałów wybuchowych.

Opis warstw karbońskich

Karbon zbudowany jest z warstw orzeskich, rudzkich, siodłowych i brzeżnych.
Warstwy orzeskie zalegają w środkowej i północno-wschodniej części złoża. Miąższość mierzona od stropu karbonu do stropu pokładu 507 stanowiącego dolną granicę warstw orzeskich wzrasta w kierunku północno-zachodnim.
Warstwy rudzkie zalegają na całym obszarze górniczym kopalni. W części zachodniej stanowią strop warstw karbońskich. Górną granicę tych warstw przyjęto w stropie pokładu 230, a dolną nad pokładem 507. Warstwy siodłowe zwężają się w kierunku południowo. Górną granicę warstw postawiono w stropie pokładu 230, a dolną w spągu pokładu 507. Warstwy brzeżne zostały stwierdzone w zachodniej części złoża. Pokłady węgla występują rzadko.

Tektonika

Obszar górniczy jest przecięty uskokiem, którego zrzut ma 32 metry. Powoduje to zapadanie warstw w kopalni – część pokładu położona jest 32 metry niżej. Kąt zalegania pokładu wynosi 5,5°.

Hydrogeologia

W profilu litologicznym złoża wydzielono dwa zasadnicze horyzonty wodonośne:
- trzeciorzędowy - związany z warstwami piaszczysto-pylastymi, o ograniczonym zasięgu i bardzo małej wydajności
- karboński - występuje w ostrej, zwietrzałej partii karbonu - piaskowcach warstw orzeskich, rudzkich i siodłowych

Zagrożenia górnicze

Zagrożenia jakie występują na terenie kopalni „XZY” to: zagrożenia wodne, zagrożenia wybuchem pyłu węglowego oraz pożarów egzogenicznych.

Klasa B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego - zalicza się pokłady węgla lub ich części oraz wyrobiska górnicze, w których: występuje niebezpieczny pył węglowy lub w strefie zagrożenia są odcinki wyrobisk z niebezpiecznym pyłem węglowym dłuższe niż 30 m.

II stopień zagrożenia wodnego - zbiorniki i cieki wodne na powierzchni oraz podziemne zbiorniki wodne mogą w sposób pośredni, w szczególności przez infiltrację lub przeciekanie, spowodować zawodnienie wyrobisk.

Zagrożenia pożarami egzogenicznymi - powstają one najczęściej wskutek wadliwej instalacji maszyn i urządzeń, braku ładu oraz porządku, a przede wszystkim nieprzestrzegania przepisów bezpieczeństwa ogólnego i bezpieczeństwa pożarowego w codziennej pracy górniczej.

Obliczenia zasobów kopalni

W projekcie kopalni „XZY” zasoby zostały obliczone dwoma metodami:

• metodą wskaźnikową,

• metodą warstwicową.

  1. Współczynnik wykorzystania złoża:

Dla każdego pokładu przyjmujemy:

η₁ - uwzględniający nierównomierności zalegania złoża (0,5-0,85)

η₂ - uwzględniający straty w filarach oporowych wyrobisk udostępniających (0,8-0,9)

η₃ - uwzględniający straty podziemne (eksploatacyjne i ogniowe)

Tab.1. Wartości η₃

Warstwy pokładów węgla	100 i 200	300	400	500	600	700	800 i 900
η₃	0,85	0,83	0,81	0,77	0,9	0,9	0,92

η₁og(pokł) = η₁ η₂ η₃

Dla pokładu 230
η₁= 0,7
η₂= 0,8
η₃= 0,85

η₁og(pokł) = 0,7 • 0,8 • 0,85 = 0,476

Dla pokładu 507
η₁= 0,7
η₂= 0,8
η₃= 0,77

η₂og(pokł) = 0,7 • 0,8 • 0,77 = 0,431

Średni współczynnik wykorzystania złoża:

$$\eta_{\text{og}\left( \text{sr} \right) = \frac{\sum_{i = 1}^{n}{\eta_{\text{og}_{i}}*m_{i}}}{\sum_{i = 1}^{n}m_{i}}}$$

ηog(śr) = $\frac{1,666 + 1,9404}{8}$ = 0,45

Wyznaczenie wskaźników zasobności złoża

γ (1,3-1,5) = 1,3 m_i = 8 α = 5,5

H₀ = 250 - ( - 70) = 320

H = - 70 - ( - 512) + 320 = 762

• bezwzględne:

gdzie:

H₀ = kota powierzchni – najwyższa kota górnego pokładu

H = najwyższa kota górnego pokładu – najniższa kota dolnego pokładu + H₀

Z₁ = $\frac{100\ 1,3 8}{(762 - 320) \cos{5,5}}$ = 2,36 Mg/100m³

Z₂ = $\frac{8}{(762 - 320) \cos{5,5}}$ • 100% = 1,8%

Z₃ = $\frac{1,3 8}{\cos{5,5}}$ = 10,45 Mg/m²

• względne:

Zu₁ = 2,36 • 0,45 = 1,062 Mg/100m³

Zu₂ = 0,018 • 0,45 = 0,0081 = 0,81%

Zu₃ = 10,45 • 0,45 = 4,7 Mg/m²

Obliczenie zasobów metodą warstwicową

Na podstawie danych z tabeli obliczenia zasobów operatywnych metodą warstwicową wielkość tych zasobów oblicza się według wzoru:

Zop₁ = 20311790,7 + 23170184,52 + 23747677,34 + 26684113,87 = 93 913 766,43 Mg

Pokład	Partia złoża	Nr	Głębokość zalegania	Powierzchnia [m3]	Miąższość [m]	Ciężar objętościowy γ [Mg/m3]	Zasoby bilansowe[Mg]	Współczynnik wykorzystania Zasobów	Zasoby operatywne [Mg]
			Od	Do				Między warstwicami	Do danej głębokości
230	A	1	-70	-100	608590,35	3,6	1,3	2848202,84	2848202,84
		2	-100	-150	993267	3,3		4261115,43	7109318,27
		3	-150	-200	993267	3,4		4390240,14	11499558,41
		4	-200	-250	993267	3,5		4519364,85	16018923,26
		5	-250	-300	1010050,2	3,7		4858341,46	20877264,72
		6	-300	-350	1245494,25	3,5		5666998,84	26544263,56
		7	-350	-400	1552468,5	3,4		6861910,77	33406174,33
		8	-400	-450	1782984,75	3,6		8344368,63	41750542,96
		9	-450	-455	191535,6	3,7		921286,24	42671829,19
	B	1	-102	-150	1556107,65	3,3	1,3	6675701,82	6675701,82
		2	-150	-200	1607215,5	3,6		7521768,54	14197470,36
		3	-200	-250	1607215,5	3,5		7312830,53	21510300,88
		4	-250	-300	1607215,5	3,7		7730706,56	29241007,44
		5	-300	-350	1532311,69	3,4		6772817,67	36013825,11
		6	-350	-400	1239628,5	3,5		5640309,68	41654134,78
		7	-400	-450	934428	3,2		3887220,48	45541355,26
		8	-450	-487	634717,2	3,8		3135502,97	48676858,23
507	A	1	-95	-100	109080,3	4,5	1,3	638119,76	638119,76
		2	-100	-150	993267	4,6		5939736,66	6577856,42
		3	-150	-200	993267	4,4		5681487,24	12259343,66
		4	-200	-250	993267	4,5		5810611,95	18069955,61
		5	-250	-300	993267	4,7		6068861,37	24138816,98
		6	-300	-350	1105089,6	4,5		6464774,16	30603591,14
		7	-350	-400	1411690,5	4,6		8441909,19	39045500,33
		8	-400	-450	1705464,08	4,5		9976964,87	49022465,19
		9	-450	-480	1087040,1	4,3		6076554,16	55099019,35
	B	1	-127	-150	743221,58	4,7	1,3	4541083,85	4541083,85
		2	-150	-200	1607215,5	4,4		9193272,66	13734356,51
		3	-200	-250	1607215,5	4,6		9611148,69	23345505,20
		4	-250	-300	1607215,5	4,3		8984334,65	32329839,85
		5	-300	-350	1596416,52	4,3		8923968,35	41253808,20
		6	-350	-400	1372585,5	4,6		8208061,29	49461869,49
		7	-400	-450	1067566,5	4,7		6522831,32	55984700,80
		8	-450	-500	830934	4,4		4758447,01	60743147,81
		9	-500	-512	188073,6	4,5		1168949,34	61912097,15

Obliczenie zasobów metodą wskaźnikową

gdzie:

Z_opII – zasoby operatywne wg metody wskaźnikowej [Mg]

P – pole powierzchni obszaru górniczego

Z_u3 – względny wskaźnik zasobności złoża

Zop_II = 4,7 • 20 • 10⁶ = 94 000 000 Mg

Sprawdzenie poprawności obliczonych zasobów:

Poprawność obliczeń sprawdza się według wzoru:

$\frac{|93\ 913\ 766,43 - 94\ 000\ 000\ |}{93\ 913\ 766,43}$ • 100% = 0,092% < 3%

Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że wyniki różnią się między sobą nieznacznie, a więc obliczenia zostały poprawnie wykonane – mieszczą się w dopuszczalnych 3%.

1. Model kopalni

   1. Liczba szybów, lokalizacja i funkcja

W kopalni „XZY” znajdują się 2 szyby zlokalizowane w centralnej części obszaru górniczego.

• jeden szyb wdechowy, wydobywczo – zjazdowo – materiałowy,

• drugi szyb wydechowy, wentylacyjny.

  1. Obliczenie wydobycia dobowego kopalni

Aby obliczyć wydobycie dobowe kopalni (Wd), należy wyznaczyć współczynnik natężenia eksploatacji. Współczynnik natężenia eksploatacji φ to ilość ton wydobycia dobowego na 1km².

$\varphi = \frac{\text{Wd}}{P}$ [Mg/km²/d]

gdzie:

Wd – wydobycie dobowe kopalni [Mg/dobę]

P – powierzchnia obszaru górniczego [km²]

Dla projektowanej kopalni Wd nie jest jeszcze znane, dlatego można policzyć ten wskaźnik we wzoru wykorzystującego wskaźnik zasobności złoża Z_u3:

$\varphi = \frac{10^{6} \bullet Z_{u3}}{250 \bullet T_{k}}$ [ Mg/km²/d]

gdzie:

T_k – czas istnienia kopalni

Zu₃ = 4,7 Mg/m2

• T_k = 50 lat

φ = $\frac{10^{6}*4,7}{250*50}$ = 376 Mg/km²/d

• T_k = 60 lat

φ = $\frac{10^{6}*4,7}{250*60}$ = 313,3 Mg/km²/d

• T_k = 70 lat

φ = $\frac{10^{6}*4,7}{250*70}$ = 268,57 Mg/km²/d

P = 20 km²

• W_d = 376 * 20 = 7520 Mg/d

• W_d = 313,33 * 20 = 6266,6 Mg/d

• W_d = 268,57 * 20 = 5371,4 Mg/d

  1. Ustalenie poziomów wydobywczych

Nr wariantu	Czas istnienia kopalni	Wd [Mg/d]	Liczba poziomów	Koty [m]	Wys. poziomów [m]	Czas trwania poziomu	Zasoby operatywne [mln Mg]	Równoczesność eksploatacji
1	50	7520	2	-70 -297 -297 -512	227 215	26 24	47
2	60	6267	2	-70 -297 -297 -512	227 215	31 29	47
3	70	5371	3	-70 -200 -200 -350 -350 -512	130 150 162	21 23 26	31

Opis wentylacji

W projektowanej kopalni znajdują się: jeden szyb wdechowy i jeden wentylacyjny. Szyby te zlokalizowane są centralnie i mają za zadania umożliwienie przepływu powietrza

przez wyrobiska. Szyb wdechowy doprowadza świeże powietrze, natomiast

wentylacyjny odprowadzania powietrze zużyte.

Część wisząca:

Poziom 1, pokład 230, 507

Świeże powietrze wpada szybem wdechowym, którym doprowadzane jest na pierwszy poziom wydobywczy obu pokładów (-200), następnie wpada przekopem kierunkowym poziomu pierwszego (-200), przecznicą polową (-200) poziomu pierwszego do chodnika podstawowego poziomu pierwszego (-200) obu pokładów. Zużyte powietrze odprowadzane jest z chodnika podstawowego pochylniami transportowo – wentylacyjnymi 1 i 5, przecinającymi chodniki na poziomie -200. Następnie:

1. w przypadku pokładu 230 z pochylni 1 powietrze od razu trafia do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230A (-70),

2. w przypadku pokładu 507 powietrze z pochylni 5 dociera do biorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 507A (-95), potem szybikiem wentylacyjnym do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230A (-70).

Stąd trafia przekopem wentylacyjnym (-70), następnie przepływa główną przecznicą wentylacyjną (-70) i trafia do szybu wydechowego.

Poziom 2, pokład 230, 507

Świeże powietrze wpada szybem wdechowym, którym doprowadzane jest na drugi poziom wydobywczy obu pokładów (-350), następnie wpada przekopem kierunkowym poziomu drugiego (-350), przecznicą polową poziomu drugiego (-350) do chodnika podstawowego poziomu drugiego obu pokładów (-350). Zużyte powietrze odprowadzane jest z chodnika podstawowego pochylniami transportowo – wentylacyjnymi 1 i 5, przecinającymi chodniki na poziomie -350. Następnie:

1. w przypadku pokładu 230 z pochylni 1 od razu trafia do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230A (-70),

2. w przypadku pokładu 507 z pochylni 5 dociera do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 507A (-95), potem szybikiem wentylacyjnym do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230A (-70).

Stąd trafia przekopem wentylacyjnym (-70), następnie przepływa główną przecznicą wentylacyjną (-70) i trafia do szybu wydechowego.

Poziom 3, pokład 230, 507

W przypadku trzeciego poziomu wydobywczego pokładu 230, 507 w części wiszącej świeże powietrze wpada szybem wdechowym do trzeciego poziomu wydobywczego (-512). Stamtąd trafia przekopem kierunkowym (-512), przecznicą polową (-512) do najniżej położonego chodnika podstawowego poziomu trzeciego (-512). Stąd:

1. w przypadku pokładu 230 trafia dwoma szybikami transportowymi z poziomu
   -512 do chodnika podstawowego poziomu trzeciego (-455).

2. W przypadku pokładu 507 trafia szybikiem transportowym z poziomu -512 do chodnika podstawowego poziomu trzeciego (-480). Dalej przepływa szybikami wentylacyjnymi do chodnika podstawowego poziomu trzeciego pokładu 230 (-455).

Następnie przepływa pochylnią wentylacyjno – transportową 1 do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230A (-70) oraz pochylnią wentylacyjno – transportową 2 do chodnika podstawowego poziomu drugiego pokładu 230A (-350), a następnie pochylnią wentylacyjno – transportową 1 do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230A (-70). Dalej trafia przekopem wentylacyjnym (-70), następnie przepływa główną przecznicą wentylacyjną (-70) i trafia do szybu wydechowego.

Część zrzucona:

Poziom 1, pokład 230, 507

Świeże powietrze wpada szybem wdechowym, którym doprowadzane jest na pierwszy poziom wydobywczy obu pokładów (-200), następnie wpada przekopem kierunkowym poziomu pierwszego (-200), przecznicą polową (-200) poziomu pierwszego do chodnika podstawowego poziomu pierwszego (-200) obu pokładów. Zużyte powietrze odprowadzane jest z chodnika podstawowego pochylniami transportowo – wentylacyjnymi 3 i 4, 7 i 8, przecinającymi chodniki na poziomie -200. Następnie:

1. w przypadku pokładu 230 z pochylni 3 i 4 trafia do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230B (-102),

2. w przypadku pokładu 507 powietrze z pochylni 7 i 8 dociera do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 507B (-127), potem szybikami wentylacyjnymi do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230B (-102).

Stąd powietrze przepływa szybikiem wentylacyjnym do głównej przecznicy wentylacyjnej (-70) i trafia do szybu wydechowego.

Poziom 2, pokład 230, 507

Świeże powietrze wpada szybem wdechowym, którym doprowadzane jest na drugi poziom wydobywczy obu pokładów (-350), następnie wpada przekopem kierunkowym poziomu drugiego (-350), przecznicą polową (-350) poziomu drugiego do chodników podstawowych poziomu drugiego (-350) obu pokładów. Zużyte powietrze odprowadzane jest z chodników podstawowych pochylniami transportowo – wentylacyjnymi 3 i 4, 7 i 8, przecinającymi chodnik na poziomie -350. Następnie:

1. w przypadku pokładu 230 z pochylni 3 i 4 trafia do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230B (-102),

2. w przypadku pokładu 507 powietrze z pochylni 7 i 8 dociera do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 507B (-127), potem szybikami wentylacyjnymi do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230B (-102).

Stąd przepływa szybikiem wentylacyjnym do głównej przecznicy wentylacyjnej (-70) i trafia do szybu wydechowego.

Poziom 3, pokład 230, 507

Świeże powietrze wpada szybem wdechowym, którym doprowadzane jest na trzeci poziom wydobywczy obu pokładów (-512), następnie wpada przekopem kierunkowym poziomu trzeciego (-512), przecznicą polową (-512) poziomu trzeciego do najniżej położonego chodnika podstawowego poziomu trzeciego (-512). Potem w przypadku obu pokładów trafia szybikiem transportowym do chodnika podstawowego poziomu trzeciego pokładu 230B

(-487), następnie przepływa pochylnią wentylacyjno – transportową 4 do zbiorczego chodnika wentylacyjnego pokładu 230B (-102), stąd przepływa szybikiem wentylacyjnym do głównej przecznicy wentylacyjnej (-70) i trafia do szybu wydechowego.

1. Struktura udostępnienia złoża

   1. Opis przyjętej struktury

W kopalni „XZY” została zastosowana struktura mieszana udostępniania złoża.

Polega ona na wykonaniu z szybu wyrobiska kamiennego do pokładu. Wyrobisko to (przecznica lub przekop) wykonywane jest na głębokości odpowiadającej kocie projektowanego chodnika podstawowego poziomu. Chodnik podstawowy poziomu zaczyna się drążyć w miejscu przepicia pokładu z przecznicą. Chodnik podstawowy poziomu oraz przecznica służą do doprowadzenia świeżego powietrza do rejonu oraz transportu lub odstawy urobku z wyrobisk eksploatacyjnych znajdujących się w poziomie eksploatacyjnym. Z szybu wentylacyjnego drąży się w kierunku złoża przecznicę wentylacyjną. Pod pokładem równolegle do rozciągłości drąży się przekop wentylacyjny. Z przekopu tego drąży się nad pokładem równolegle do upadu pochylnie kamienne. Z pochylni tych wykonuje się ślepe szybiki wentylacyjne, które służą do wyprowadzania zużytego powietrza.

Uzasadnienie wyrobu struktury

O wyborze struktury mieszanej w kopalni „XZY” zadecydował regularny charakter zalegania pokładów. Jest to dobre rozwiązanie, ze względu na warunki górniczo – geologiczne należy zastosować strukturę mieszaną, a nie tylko złożową lub kamienną. Można dzięki temu dopasować sposób udostępniania złoża według indywidualnych warunków górniczo – geologicznych złoża oraz parametrów wielkości kopalni. W strukturze mieszanej nie ma skłonności do samozapalenia. Struktura ta poprawia bezpieczeństwo eksploatacji pokładów zagrożonych pożarami endogenicznymi.

Jej wadą są wysokie koszty i długi czas na jej wykonanie.

Opis udostępnienia

Udostępnianie złoża odbywa się za pomocą przekopów kierunkowych na odpowiednich poziomach wydobywczych drążonych z podszybia szybu wydobywczo-zjazdowego przechodzących w przecznice polowe. Oba te wyrobiska drążone są w kamieniu. Przecznice polowe przecinają pokłady na każdym poziomie. W miejscu przecięcia się przecznicy z pokładem wykonuje się chodnik podstawowy w złożu a następnie pochylnie wentylacyjno-transportowe.

1. Opis systemu eksploatacji

   1. Przyjęty system

System eksploatacji złoża to system ścianowy podłużny. Polega on na wybieraniu części pokładu o kształcie najczęściej prostokątnym, ograniczonej wyrobiskami chodnikowymi, za pomocą jednego długiego przodku. Czoło ściany posuwa się wzdłuż rozciągłości. Po wybraniu pokładu techniką ścianową należy zlikwidować powstałe poeksploatacyjne pustki. Ta część procesu wydobywczego może być realizowana poprzez pełny lub częściowy zawał skał stropowych lub wypełnienie materiałem podsadzkowym. W projektowanej kopalni została wybrana podsadzka hydrauliczna.

Rys.2. Rysunek poglądowy podłużnego systemu ścianowego

Długość frontu eksploatacyjnego w pokładzie

$$L_{c = \ \frac{5371}{3*2*3,5*0,8*1,3} = 246\ \left\lbrack m \right\rbrack}$$

gdzie:

Wd – wydobycie dobowe kopalni – 5371 Mg/d

a - Liczba zmian produkcyjnych – 3

k – liczba cykli na zmianę – 2

m – miąższość pokładu – 3,5 m

z – zabiór - 0,8

g – ciężar objętościowy węgla 1,3 Mg/m³

Dobór liczby ścian

Zostaną uruchomione dwie ściany – 100 m i 146 m.

1. Obliczanie głównych parametrów wentylacji

   1. Określenie ilości powietrza świeżego ze względu na liczbę załogi

Q_1 = A_L * q_Z

Q_1 = 895 * 10 * 0, 4 = 3580

gdzie:

A_L = $\frac{5371}{6}$ = 895 (Wd – wydobycie dobowe kopalni – 5371 Mg/d, w – wydajność dołowa 6 Mg/rdn)

q_z – ilość powietrza na 1 osobę wg norm 10 m³/min

Określenie ilości powietrza ze względu na wielkość wydobycia dobowego i wydzielanie się metanu

Q₂ = W_d * q_w

Q₂ = 5371 * 1 = 5371

gdzie:

W_d - wydobycie dobowe kopalni – 5371 Mg/d

q_w – wskaźnik określający konieczne ilości powietrza na minutę i tonę wydobycia dobowego; dla kat I– 1 m³/tonę

Ilość powietrza ze względu na głębokość eksploatacji i temperaturę pierwotną skał

Q₃ = k_z * W_d

Q₃ = 1,5 * 5371 = 8057

gdzie:

W_d - wydobycie dobowe kopalni – 5371 Mg/d

k_z – zależny od głębokości; H 600-800 m – 1,5- 2,5 -> 1,5 m³/min

Ilość powietrza przepływająca przez szyb wdechowy

Q_wdech = 1,05 * Qmax(Q₁,Q₂,Q₃)

Q_wdech = 1,05 * 8057= 8460 = 141

gdzie:

Q_max(Q_1, Q_2, Q₃) -> Q₃ = 8057

Ilość powietrza przepływająca przez szyb wentylacyjny

Q_went = 1,1 * Q_wdech

Q_went = 1,1 * 8460 = 9306 = 155, 1

gdzie:

Q_wdech = 8460

Sprawdzenie prędkości w szybach

V_wdech = $\frac{Q_{\text{wdech}}}{k*n_{w}*F}$

V_went = $\frac{Q_{\text{went}}}{k*n_{w}*F}$

V_wdech = $\frac{141}{0,9*1*15,9} = 9,86\ \lbrack\frac{m}{s}\rbrack$

V_went = $\frac{155,1}{0,9*1*15,9} = 10,57\ \lbrack\frac{m}{s}\rbrack$

gdzie:

Q_wdech = 141 [m³/s]

Q_went = 151,1 [m³/s]

K – współczynnik wykorzystania przekroju poprzecznego dla przepływu powietrza – 0,9

N_w – liczba odpowiednio szybów wentylacyjnych lub wdechowych

F – przekrój poprzeczny szybu w świetle obudowy [m²] (dla d = 9 m; d=2r -> r = 4,5m)

F = $\frac{\pi{*r}^{2}}{4}$ = $\frac{\pi{*(4,5)}^{2}}{4} = 15,9\ \left\lbrack m^{2} \right\rbrack$

1. Harmonogram robót

2. Załączniki