Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

Dr inż. Marek Borowski

A-1, p.107a, I p., tel. [phone]

[e-mail]

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

2

Ogólne zasady wykonania projektu

• Projekt powinien stanowić zwartą całość, trwale łączącą opis z

rysunkami - teczka, "bindowanie" lub inne.

• Całość ma być czytelna i przejrzysta z wyraźnie wyróżnionymi

częściami, podpunktami, itd.

• Wszystkie strony projektu muszą być ponumerowane.
• Każdy schemat, rysunek, tabela, tablica, załącznik itp. musi mieć

swoje jednoznaczne oznaczenie (np. numer) pozwalające na

odwołanie się do niego np. w tekście.

• Opracowanie projektowe musi spełniać wszystkie dodatkowe

wymagania stawiane przez Prowadzącego,

a wynikające z charakteru danego projektu.

Strona tytułowa. Do każdego projektu należy dołączyć stronę tytułową,

która powinna zawierać następujące informacje:

• nazwę uczelni i kierunek studiów,
• imię i nazwisko Autora,
• rok i rodzaj studiów oraz oznaczenie grupy projektowej, rok

akademicki,

• tytuł projektu i nazwę przedmiotu,

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

3

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA PROJEKTOWEGO

CZĘŚĆ OBLICZENIOWA
•

Wykonanie schematów wentylacyjnych

•

Dane i założenia projektowe. Określenie ilości powietrza ze

względu na różne czynniki.

•

Sprawdzenie ilości powietrza ze względu na warunki. Prognoza

warunków klimatycznych.

•

Określenie rozpływu powietrza w sieci wentylacyjnej. Zapis

struktury sieci wentylacyjnej.

•

Regulacja sieci wentylacyjnej. Dobór wentylatora.

•

Analiza pożarów podziemnych.

CZĘŚĆ RYSUNKOWA
•

Schemat poglądowy przewietrzania

•

Schemat przestrzenny przewietrzania

•

Schemat kanoniczny sieci wentylacyjnej

•

Schemat potencjalny sieci wentylacyjnej

•

Schemat kanoniczny pożarowy sieci wentylacyjnej

•

Charakterystyki wentylatorów głównego przewietrzania

Schematy wentylacyjne

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

5

Mapa pokładowa

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

6

Przekrój podłużny po linii

przekopów

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

7

Schemat poglądowy

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

8

Schemat przestrzenny

przewietrzania

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

9

Schemat kanoniczny sieci

wentylacyjnej

Założenia do obliczeń

projektowych

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

11

Założenia do obliczeń projektowych

Dla wykonania obliczeń zakłada się:
• zanieczyszczenie węgla, %, (przyjmujemy - 12% roboty

eksploatacyjne, 45% - roboty przygotowawcze)

• metanonośność, m

3

CH

4

/Mg

c.s.w

, (przyjmujemy: III KZM - pierwszy

pokład, III KZM - drugi pokład, IV KZM – trzeci pokład),

• postęp ścian, (przyjmujemy 50-120 m/m-c),
W oparciu o parametry geometryczne odczytane z map pokładowych i

złożowych oblicza się wydobycie dobowe brutto i odpowiednio

dobowe netto pomniejszone o wielkość zanieczyszczeń. Wyniki

należy zestawić tabelarycznie.

• Przekrój wnęki ścianowej

trapez:
podstawa dłuższa niższa 3,3 [m]
podstawa wyższa 2,9 [m]

współczynnik zmniejszenia przekroju f=0,89

• Kota niwelacyjna powierzchni (jeśli brak danych +250 m. n. p. m.)

Obliczanie niezbędnej

ilości powietrza

w kopalni

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

13

Obliczenie niezbędnej ilości

powietrza w kopalni

• Niezbędną ilość powietrza doprowadzonego do kopalni należy

obliczać bilansując niezbędne ilości powietrza w miejscach jego

zapotrzebowania według wzoru:

• gdzie: V

k

-

niezbędna ilość powietrza w kopalni, m

3

/min,

• ΣV

e

-

suma niezbędnych ilości powietrza w wyrobiskach

eksploatacyjnych, m

3

/min,

• Σ V

kf

- suma niezbędnych ilości powietrza w komorach funkcyjnych,

m

3

/min,

• Σ V

wt

- suma niezbędnych ilości powietrza świeżego w wyrobiskach

technologicznych otamowanych tamami rozdzielającymi, m

3

/min,

• Σ V

kn

- suma niezbędnych ilości powietrza w wyrobiskach

korytarzowych przewietrzanych niezależnymi prądami

powietrza (w tym niezależne prądy dla przewietrzania drążonych

wyrobisk), m

3

/min.

∑

∑

∑

∑

+

+

+

=

kn

wt

kf

e

k

V

V

V

V

V

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

14

Obliczenie niezbędnej ilości

powietrza w kopalni

• Ilość powietrza w kanale wentylacyjnym, równą wydajności

wentylatora V

w

przy

określonym szybie wydechowym, oblicza się

jako sumy ilości powietrza wypływającego z dołu kopalni i strat
zewnętrznych powietrza V

z

.

• Całkowitą ilość powietrza wypływającego z kopalni V

w

jest równa

ilości powietrza przepływającego przez wentylator głównego
przewietrzania

• Sprawdzenie ilości powietrza na poszczególnych ścianach:

a) ze względu na stężenie metanu
b) ze względu na prędkość przepływającego powietrza

z

k

w

V

V

V

+

=

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

15

Prognoza temperatury powietrza

do ścian eksploatacyjnych

Zapis struktury sieci

wentylacyjnej

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

17

Przykład

zapisu

struktury sieci

wentylacyjnej

L.p.

Nazwa

Bocznica

Długość

Pole Opór

100

Opór

Wydatek

Strata

Prędkość

Współcz.

wyrobiska

wlot-wylot

wyrobi-

przekroju

metrów wyro-

bocznicy

powietrza

naporu

powietrza przepusto-

ska [m]

wyrobiska [m

2

]

biska

[kg/m

7

]

[m

3

/s]

[N/m

2

]

[m/s]

wości

L

F

R

100

R

V

W

V

k

1 Szyb wydobywczy

1-2

872

38,0

0,0034

0,0293

150,0

659,5

3,9

33%

2 Przekop kierunkowy

2-3

370

20,0

0,0011

0,0040

63,9

16,4

3,2

40%

3 przekop

3-4

350

17,6

0,0015

0,0052

63,9

21,4

3,6

45%

4 przekop

4-12

25

17,6

0,0015

0,0004

28,4

0,3

1,6

20%

5 przekop

4-14

615

17,6

0,0015

0,0092

35,6

11,6

2,0

40%

6 przekop

14-15

270

17,6

0,0015

0,0040

35,6

5,1

2,0

40%

7 Chodnik przyścianowy

15-16

570

13,0

0,0052

0,0298

35,6

37,7

2,7

55%

8 ściana III

16-17

200

7,8

0,1930

0,3861

35,6

488,2

4,6

57%

9 Chodnik przyścianowy

17-18

65

13,0

0,0005

0,0003

35,6

0,4

2,7

34%

10 chodnik

18-26

490

13,0

0,0052

0,0257

35,6

32,4

2,7

34%

11 pochylnia

26-5

110

13,0

0,0052

0,0058

35,6

7,3

2,7

55%

12 pochylnia

5-6

335

13,0

0,0052

0,0175

60,9

65,1

4,7

94%

13 Przekop kierunkowy

6-10

340

20,0

0,0011

0,0037

150,0

82,9

7,5

150%

14 przekop wznoszący

12-13

325

17,6

0,0015

0,0049

28,4

3,9

1,6

20%

15 przekop

13-19

545

17,6

0,0015

0,0081

28,4

6,5

1,6

20%

16 chodnik

19-20

290

13,0

0,0052

0,0152

28,4

12,2

2,2

27%

17 chodnik

20-21

140

13,0

0,0052

0,0073

28,4

5,9

2,2

44%

18 Chodnik przyścianowy

21-22

220

13,0

0,0052

0,0115

28,4

9,3

2,2

44%

19 ściana I

22-23

125

7,5

0,2129

0,2662

28,4

214,1

3,8

76%

20 Chodnik przyścianowy

23-24

210

13,0

0,0052

0,0110

28,4

8,8

2,2

27%

21 przekop

24-25

875

17,6

0,0015

0,0131

28,4

10,5

1,6

20%

22 przekop

25-7

25

17,6

0,0015

0,0004

28,4

0,3

1,6

13%

23 przekop

7-35

340

17 6

0 0015

0 0051

65 3

21 7

3 7

31%

Regulacja rozpływu powietrza

w sieci wentylacyjnej

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

19

Regulacja rozpływu powietrza

w sieci wentylacyjnej

• Spadek naporu na drodze niezależnej obliczamy wg zależności,

N/m

2

:

• gdzie:
• R

wi

– opór danej bocznicy należącej do drogi niezależnej, kg/m

7

,

• V

i

– ilość powietrza w danej bocznicy należącej do drogi

niezależnej, m

3

/s,

•

±∆

p

r

– strata ciśnienia przyjmowana w zależności od metody

regulacji, Pa.

r

k

n

i

wi

ci

p

V

R

p

∆

±

⋅

=

∆

∑

=1

2

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

20

Dobór wentylatora do sieci

wentylacyjnej

• Po obliczeniu spadków naporu

na drogach niezależnych w

sieci wentylacyjnej można

określić punkt pracy

wentylatora poprzez podanie

całkowitego spiętrzenia (

∆p

w

)

oraz ilości powietrza

przepływającego przez

wentylator (V

w

).

• Spiętrzenie wentylatora

głównego przyjmuje się

równe spadkowi naporu na

drodze najtrudniejszej gdzie

występują największe opory

przepływu powietrza w

przypadku zastosowania tzw.

regulacji dodatniej.

Charakterystyka went WOK-1,8

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

V

w

, m3/s

∆p

w

, P

a

charakterystyka went

opór sieci went

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

21

Schemat

potencjalny

kopalnianej sieci

wentylacyjnej

Projekt przewietrzania sieci

wentylacyjnej kopalni

22

Analiza pożarów podziemnych

• Schematy kanoniczne pożarowe przed i po powstaniu pożaru