Sprawdzenie ilości powierza ze względu na
zagro\
enie metanowe, temperaturowe
i dopuszczalną prędkość powietrza
i dopuszczalną prędkość powietrza
Warunek 1)
ze względu na dopuszczalną prędkość powietrza
Vi
v = < vdop
f Å" F
Vi - ilość powietrza doprowadzana do wyrobiska ścianowego,
m /min,
m3/min,
F- pole poprzecznego przekroju wyrobiska ścianowego,m2,
f  współczynnik zmniejszenia przekroju poprzecznego ściany
eksploatacyjnej, f=0,85
Warunek 2)
ze względu na dopuszczalne stę\
enie metanu
c Å"VCH
4
k = + ko < kmax
Vi
gdzie:
c  współczynnik nierównomierności wydzielania metanu
c  współczynnik nierównomierności wydzielania metanu
c= 1,65,
VCH4  prognozowana ilość wydzielającego się metanu na
ścianie, m3/min,
Vi  ilość powietrza doprowadzanego do ściany, m3/min
ko  stÄ™\
enie metanu w prądzie powietrza dopływającym do
ściany, %
Zapis struktury sieci
wentylacyjnej
Zapis struktury sieci wentylacyjnej
" Sieć wentylacyjną odwzorowaną graficznie w postaci
schematów wentylacyjnych zapisuje się w postaci
tabelarycznej co przestawiono w tablicy
" Zapis struktury sieci wentylacyjnej rozpoczyna siÄ™ od
wypełnienia pierwszych kolumn zawierających
numer bocznicy, nazwÄ™ wyrobiska oraz numery
numer bocznicy, nazwÄ™ wyrobiska oraz numery
węzłów wykorzystując dane przedstawione na
schemacie kanonicznym.
Pole
Numer Węzeł Opór 100 Wydate Prędkoś Współcz
Długość przekroj Rodzaj
boczni wlot- metrów Opór k Strata ć ynnik
Nazwa wyrobiska wyrobis u obudow
cy wylot wyrobiska bocznicy powietrz naporu powietrz przepust
ka wyrobis y
a a owości
ka
- - - m m2 - kg/m8 kg/m7 m3/s N/m2 m/s -
1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13
betono
1 Szyb wydobywczy 1-2 871 38,0 0,00336 0,02932 149,98 659 3,947 0,329
wa
Wsp.
Pole Opór 100 Wydatek Strata Prędkość
Długość Opór przepust
przekroju m powietrza naporu powietrza
owości
Lp. Wyrobisko Obudowa
R100 R
F[m2] L [m] V [m3/s] W [Pa] v [m/s] k
[kg/m8] [kg/m7]
1 Szyb wydobywczy 1 2 betonowa 34,2 705 0,0039 0,0275 98,50 266,76 2,88 24%
2 Podszybie 2 32 murowa 30,0 50 0,0004 0,0002 98,50 2,13 3,28 41%
3 Przekop do KF 32 37 A
P-10 18,0 50 0,0023 0,0012 9,00 0,09 0,50 6%
4 Komory funkcyjne 37 38 murowa 60,0 30 9,00
5 Przekop do W4 38 33 A
P-10 18,0 120 0,0023 0,0028 9,00 0,22 0,50 6%
6 Szyb wentylacyjny 33 29 betonowa 23,8 125 0,0215 0,0269 9,00 2,18 0,38 5%
Przekop północny
7 32 3 A
P-10 18,0 460 0,0023 0,0106 89,50 84,75 4,97 62%
p. 705
8 Przekop D 3 4 A
P-10 18,0 60 0,0023 0,0014 89,50 11,05 4,97 62%
Chodnik odstawczy
9 4 5 A
P-9 14,5 90 0,0041 0,0037 38,67 5,52 2,67 33%
8
10 Pochylnia D-81 5 6 A
P-9 14,5 300 0,0041 0,0123 38,67 18,39 2,67 33%
11 Dowierzchnia D-8 6 9 A
P-7 10,9 190 0,0081 0,0154 10,00 1,54 0,92 11%
Chodnik
12 6 7 A
P-7 10,9 835 0,0081 0,0676 28,67 55,58 2,63 33%
podścianowy D-8
13 Åšciana D-8 7 8 zmech 8,3 190 0,0220 0,0419 28,67 34,40 3,46 69%
Chodnik
14 8 9 A
P-7 10,9 820 0,0081 0,0664 28,67 54,58 2,63 33%
nadścianowy D-8
15 Pochylnia D-82 9 10 A
P-9 14,5 550 0,0041 0,0226 38,67 33,71 2,67 33%
16 Przekop do szybu 4 10 27 A
P-10 18,0 50 0,0023 0,0012 38,67 1,72 2,15 27%
17 Przekop D 4 11 A
P-10 18,0 110 0,0023 0,0025 50,83 6,54 2,82 35%
Chodnik odstawczy
Przykład
18 11 12 A
P-9 14,5 25 0,0041 0,0010 24,17 0,60 1,67 21%
3
19 Pochylnia D-31 12 13 A
P-9 14,5 630 0,0041 0,0258 24,17 15,09 1,67 21%
zapisu 20 Pochylnia D-31 13 31 A
P-9 14,5 150 0,0041 0,0062 24,17 3,59 1,67 21%
21 Chodnik D-4 31 36 A
P-8 12,8 20 0,0055 0,0011 24,17 0,64 1,89 24%
21 Chodnik D-4 31 36 A
P-8 12,8 20 0,0055 0,0011 24,17 0,64 1,89 24%
22 Chodnik D-4 36 34 A
P-8 12,8 200 0,0055 0,0110 12,83 1,81 1,00 13%
struktury sieci
23 Pochylnia D-32 36 35 A
P-9 14,5 150 0,0041 0,0062 24,17 3,59 1,67 21%
24 Dowierzchnia D-3 35 16 A
P-7 10,9 140 0,0081 0,0113 10,00 1,13 0,92 11%
wentylacyjnej
Chodnik
25 13 35 A
P-7 10,9 20 0,0081 0,0016 14,17 0,33 1,30 16%
podścianowy D-3
Chodnik
26 35 14 A
P-7 10,9 600 0,0081 0,0486 14,17 9,75 1,30 16%
podścianowy D-3
27 Åšciana D-3 14 15 zmech 6,6 140 0,0390 0,0545 14,17 10,94 2,14 43%
Chodnik
28 15 16 A
P-7 10,9 550 0,0081 0,0446 14,17 8,94 1,30 16%
nadścianowy D-3
29 Pochylnia D-32 16 17 A
P-9 14,5 1050 0,0041 0,0431 24,17 25,14 1,67 21%
Chodnik
30 17 18 A
P-9 14,5 50 0,0041 0,0021 24,17 1,20 1,67 21%
wentylacyjny 3
Przekop
31 18 28 A
P-10 18,0 170 0,0023 0,0039 24,17 2,28 1,34 17%
wentylacyjny 3
32 Przekop D 11 19 A
P-10 18,0 600 0,0023 0,0138 26,67 9,81 1,48 19%
Chodnik odstawczy
33 19 20 A
P-9 14,5 20 0,0041 0,0008 26,67 0,58 1,84 23%
12
34 Pochylnia D-121 20 21 A
P-9 14,5 220 0,0041 0,0090 26,67 6,41 1,84 23%
35 Dowierzchnia D-12 21 24 A
P-7 10,9 150 0,0081 0,0122 10,00 1,22 0,92 11%
Chodnik
36 21 22 A
P-7 10,9 650 0,0081 0,0527 16,67 14,63 1,53 19%
podścianowy D-12
37 Åšciana D-12 22 23 zmech 8,3 150 0,0220 0,0330 16,67 9,18 2,01 40%
Chodnik
38 23 24 A
P-7 10,9 630 0,0081 0,0510 16,67 14,18 1,53 19%
nadścianowy D-12
39 Pochylnia D-122 24 25 A
P-9 14,5 1070 0,0041 0,0439 26,67 31,20 1,84 23%
Chodnik
40 25 26 A
P-9 14,5 20 0,0041 0,0008 26,67 0,58 1,84 23%
wentylacyjny 12
Przekop
41 26 27 A
P-10 18,0 90 0,0023 0,0021 26,67 1,47 1,48 19%
wentylacyjny 12
42 Przekop do szybu 4 27 28 A
P-10 18,0 100 0,0023 0,0023 65,33 9,82 3,63 45%
Wlot
Wylot
Zapis struktury sieci wentylacyjnej
" Długość wyrobiska odczytuje się z schematu poglądowego.
" Przekroje wyrobisk które są znormalizowane.
" Pola powierzchni przekroi wyrobisk przyjmuje siÄ™ w oparciu o
zasadę wynikającą z rozdziału powietrza w sieci wentylacyjnej.
" Największe przekroje od 25 do 50 m2 projektuje się w wyrobiskach
gdzie płynie całkowity strumień powietrza do kopalni podziemnej.
gdzie płynie całkowity strumień powietrza do kopalni podziemnej.
" W grupowych prÄ…dach powietrza przekroje wyrobisk wynoszÄ… od 15
do 30 m2.
" Natomiast dla rejonowych prądów powietrza przyjmuje się przekroje
wyrobisk od 10 do 20 m2.
" Wraz z przyjęciem przekroju wyrobiska określa się rodzaj obudowy.
Zapis struktury sieci wentylacyjnej
" Obliczanie aerodynamicznych oporów
wyrobisk wykonuje siÄ™ dwoma metodami
" W oparciu o opory 100-metrowych odcinków
wyrobisk, które są zestawione w tablicy oblicza
się opór wyrobiska, kg/m7 :
się opór wyrobiska, kg/m7 :
L
Rw = R100 Å"
100
gdzie:
" R100  opór 100 metrów wyrobiska, kg/m7,
" L - długość wyrobiska , m,
Wyrobiska
Wyrobiska korytarzowe w Otwory wielkośrednicowe
Szyby korytarzowe w Kanały wentylacyjne
obudowie murowej zarurowane
obudowie A
P
opór
opór 100 opór 100 m opór 100 m opór 100
Średnica przekrój 100 m średnica przekrój
m odcinka odcinka przekrój m2 odcinka m odcinka
m m2 odcinka m m2
kg/m7 kg/m7 kg/m7 kg/m7
kg/m
4,5 0,0431 5,2 0,0275 A
P 2. 6,1 0,0343 0,6 17,652 9,5 0,0514
4,6 0,0373 5,5 0,024 A
P 3. 7,0 0,0245 0,8 4,119 12,0 0,0264
4,6 0,0284 5,6 0,0225 A
P 4. 7,7 0,0196 1,0 1,177 12,2 0,0252
5,0 0,0216 7,6 0,0118 A
P 5. 8.7 0,0137 1.2 0,491 12,6 0,0230
5,0 0,0216 7,6 0,0118 A
P 5. 8.7 0,0137 1.2 0,491 12,6 0,0230
5,5 0,0118 7,8 0,0108 A
P 6. 9,3 0,0118 1,8 0,059 13 ,0 0,0211
6,0 0,0069 8,2 0,0098 A
P 7. 10.9 0,0081 nie rurowane 14,0 0,0171
6,6 0,0039 8,3 0,0093 A
P 8. 12,8 0,0055 0,3 1581,81 14,8 0,0146
6,8 0,0029 8,8 0,0083 A
P 9. 14,5 0,0041 0,4 299,1 15,0 0,0140
7,0 0,0025 9,5 0,0069 A
P 10. 18,0 0,0023 0,6 37,61 15,3 0,0133
7,2 0,002 11,3 0,0049 A
P 11 20 0,0017 0,8 8,2 16,4 0,0109
7,3 0,0019 12,2 0,0039 A
P 12 22 0,0012 1,0 2.55 17,3 0,0093
7,5 0,0018 14,7 0,0026
8,0 0,0011
18,0 0,0015
22,0 0,0009
27,0 0,0006
32,5 0,00044
Zapis struktury sieci wentylacyjnej
Z wykorzystaniem aerodynamicznego współczynnika oporu wyrobiska
a, gdzie opór jest obliczany wg zale\
ności:
B Å" L
Rw = Ä…
3
gdzie:
F
ą  aerodynamiczny współczynnik oporu wyrobiska, kg/m3.
B - obwód wyrobiska, m,
B - obwód wyrobiska, m,
F - przekrój wyrobiska, m2.
Dla wyrobisk korytarzowych poziomych i nachylonych, które nie ujmują
tablice, a tak\
e wyrobisk ścianowych nale\
y przyjmować
następujące wartości współczynników oporu:
Dla wyrobisk korytarzowych poziomych i nachylonych, które nie ujmują
tablice, a tak\
e wyrobisk ścianowych nale\
y przyjmować
następujące wartości współczynników oporu:
" wyrobiska w obudowie stalowej a = 0,0083 (kg/m3),
" ściany z obudowę stalowa zmechanizowane a = 0,098 (kg/m3),
Zapis struktury sieci wentylacyjnej
" Do tablicy wpisuje się ilości powietrza, których wartości zostały
zbilansowane na schemacie kanonicznym sieci wentylacyjnej.
" Oblicza siÄ™ spadek naporu dla danej bocznicy wg zale\
ności, N/m2 :
2
W = Rw Å"V
W = Rw Å"V
gdzie:
gdzie:
" Rw  opór wyrobiska, kg/m7,
" V  ilość powietrza w bocznicy, m3/min,
W ostatnim etapie oblicza się prędkość powietrza w bocznicy oraz
wyznacza współczynnik przepustowości, który stanowi
stosunek obliczonej prędkości powietrza w bocznicy do
prędkości dopuszczalnej.
Współczynnik przepustowości je\
eli nie przekracza jedności to
oznacza \
e nie została przekroczona dopuszczalna prędkość
powietrza w bocznicy.
Regulacja rozpływu powietrza
w sieci wentylacyjnej
w sieci wentylacyjnej
Regulacja rozpływu powietrza w
sieci wentylacyjnej
" Regulacja rozpływu powietrza w sieci wentylacyjnej
polega na uzyskaniu \
ądanych ilości powietrza w
oddziałach wydobywczych a w szczególności w
wyrobiskach ścianowych.
" DysponujÄ…c schematem kanonicznym z naniesionymi
kierunkami rozpływu powietrza, ilościami powietrza oraz
kierunkami rozpływu powietrza, ilościami powietrza oraz
oporami bocznic obliczamy spadki naporu na drogach
niezale\
nych, spiętrzenie wentylatorów głównych,
parametry regulatory rozpływu powietrza w zale\
ności
od przyjętej metody regulacji (tamy regulacyjne 
regulacja dodatnia lub wentylatory pomocnicze 
regulacja ujemna).
Regulacja rozpływu powietrza w
sieci wentylacyjnej
" W kopalnianej sieci wentylacyjnej wyró\
nia siÄ™ pewnÄ… liczbÄ…
oddziałów wydobywczych nazywany z punktu widzenia wentylacji
rejonami wentylacyjnymi, które są przewietrzane niezale\
nymi
prÄ…dami powietrza. PrÄ…d niezale\
ny odgałęzia się od grupowego
prÄ…du powietrza wlotowego i po przewietrzaniu wyrobisk Å‚Ä…czy siÄ™
z zu\
ytym prÄ…dem powietrza wylotowego.
" Ilość dróg niezale\
nych (N) dla których będzie przeprowadzana
" Ilość dróg niezale\
nych (N) dla których będzie przeprowadzana
regulacja powietrza obliczamy z zale\
ności:
N = B -W +1
gdzie:
" B - ilość bocznic w sieci wentylacyjnej,
" W - ilość węzłów w sieci wentylacyjnej.
Przy obliczeniu ilości dróg niezale\
nych nale\
y zmniejszyć ich ilość o
ilość bocznic tzw. ośluzowanych, gdzie zachodzą planowane
ucieczki powietrza.
Regulacja rozpływu powietrza
w sieci wentylacyjnej
" Spadek naporu na drodze niezale\
nej obliczamy wg zale\
ności,
N/m2:
k
2
"pci =
"R Å"Vi Ä… "pr
wi
" gdzie: n=1
" Rwi  opór danej bocznicy nale\
Ä…cej do drogi niezale\
nej, kg/m7,
" Rwi  opór danej bocznicy nale\
Ä…cej do drogi niezale\
nej, kg/m7,
" Vi  ilość powietrza w danej bocznicy nale\
Ä…cej do drogi
niezale\
nej, m3/s,
" ą"pr  strata ciśnienia przyjmowana w zale\
ności od metody
regulacji, Pa.
Znając nieznane wielkości oporów tam regulacyjnych i depresję
wentylatora napisać mo\
na N niezale\
nych równań typu z których
wynika, \
e straty naporu na poszczególnych drogach (od wlotu
powietrza do wylotu przez wentylator) są równe depresji
wentylatora.
REGULACJA SYSTEMU
WENTYLACYJNEGO NORMALNEGO
PrÄ…dami niezale\
nymi są takie prądy, które odgałęziają
się od grupowych prądów powietrza świe\
ego i po
przewietrzeniu wyrobisk eksploatacyjnych lub innych
(komory materiałów wybuchowych, komory pomp,
transformatorów itp.) łączą się w prądy grupowe
powietrza zu\
ytego.
powietrza zu\
ytego.
Tamy umieszcza się na początku prądów
niezale\
nych.
Depresję wentylatora przyjmuje się za równą stracie
naporu na najtrudniejszej drodze dla przepływu
powietrza. Na tej drodze nie buduje siÄ™ tamy.
Dobór regulatorów rozpływu
powietrza
Regulację dodatnią rozpływu powietrza dokonuje się poprzez
zabudowę na wlocie do oddziału wydobywczego tamy regulacyjnej.
Spadek naporu na regulatorze obliczany wg zale\
ności:
"pr = "pw - "pci
gdzie:
gdzie:
"pw - spiętrzenie wentylatora głównego (równe stracie naporu na
drodze najtrudniejszej), Pa,
"pci - spadek naporu na liczonej drodze niezale\
nej, Pa.
" Opór tamy regulacyjnej przy regulacji dodatniej obliczamy z
zale\
ności:
"pTRi
RTRi =
VTRi 2
gdzie:
" Vtri - strumień powietrza płynącego wyrobiskiem, w którym
zabudowano tamÄ™ regulacyjna, m3/min.
Dobór regulatorów rozpływu
powietrza
" DysponujÄ…c oporem tamy regulacyjnej, wyznaczamy powierzchniÄ™
okna regulacyjnego Ao, korzystajÄ…c ze wzoru, m2:
1
Ao =
1 Rtr
+
Ai 1,73
Ai 1,73
gdzie:
" Ai - przekrój wyrobiska, w którym zabudowano tamę regulacyjne, m2.
Obliczenia zestawić w tabeli.
Przykładowe obliczenia
dla tam regulacyjnych
Przez D-3 Przez D-12 Przez KF
Droga niezale\
na
TRD3 TRD12 TRkf
Wyrobisko z tamÄ… reg. Pochylnia D-31 Pochylnia D-121 Przekop do KF
"pTRi [Pa]
"pTRi [Pa]
125 109 353
Ai [m2]
14,5 14,5 18,0
VTRi [m3/s]
24,17 26,67 9,00
RTRi [kg/m7]
0,2147 0,1537 4,3592
AOi [m2]
2,374 2,724 0,609
Dobór wentylatora
Dobór wentylatora do sieci
wentylacyjnej
" Po obliczeniu spadków naporu na drogach niezale\
nych w sieci
wentylacyjnej mo\
na określić punkt pracy wentylatora poprzez
podanie całkowitego spiętrzenia ("pw) oraz ilości powietrza
przepływającego przez wentylator (Vw). Spiętrzenie wentylatora
głównego przyjmuje się równe spadkowi naporu na drodze
najtrudniejszej gdzie występują największe opory przepływu
najtrudniejszej gdzie występują największe opory przepływu
powietrza w przypadku zastosowania tzw. regulacji dodatniej.
" W przypadku tzw. regulacja ujemnej spiętrzenie wentylatora
przyjmuje się równe spadkowi naporu na drodze najłatwiejszej o
najmniejszych oporach przepływu powietrza. Mo\
liwe jest równie\

przyjmowanie wartości pośredniej pomiędzy obliczonymi spadkami
naporu dla najłatwiejszej i najtrudniejszej drodze przepływu
powietrza.
Dobór wentylatora do sieci
wentylacyjnej
Przy doborze wentylatora nale\
y przestrzegać zasady, by
punkt pracy wentylatora odpowiadał stabilnej pracy
wentylatora, którą uzyskuje się je\
eli:
" punkt pracy wentylatora znajduje siÄ™ na prawej
opadającej części charakterystyki spiętrzenia
wentylatora,
wentylatora,
" spiętrzenie wentylatora zawarte jest w przedziale:
0,9 "pmax > "pw >785 Pa.
gdzie:
"pmax - maksymalne spiętrzenie wentylatora, Pa.
Dysponując całkowitym spiętrzeniem ("pw) oraz ilością powietrza
przepływającego przez wentylator (Vw) w oparciu o wykresy
charakterystyk wentylatorów dobiera się wentylator.
Charakterystyki wentylatora WPK
Dobór wentylatora
Wentylator dobieramy dla następujących parametrów:
"p = "pcmax = 1808 [Pa]
w
Vw = 41,5 [m3/s]
Charakterystyka went WOK-1,8
2400
Opór całkowity kopalni
2200
R = 1,0514 [N s2/m8]
2000
1800
Otwór równoznaczny kopalni
1600
V
2
A = 1 , 19 A = 1,16[m ]
1400
" p
w
1200
Dobrany został wentylator WOK-1,6 n=730 obr/min
1000
CHARAKTERYSTYKA WENTYLATORA
800
pwent Vw
"
600
3
Pa m /s
400
2250 38
200
2000 40
0
1800 41
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
1500 43
charakterystyka went opór sieci went
1000 45
Vw, m3/s
p
w
, Pa
"
Schemat potencjalny
Schemat potencjalny kopalnianej
sieci wentylacyjnej
" Schemat potencjalny sieci wentylacyjnej kopalni stanowi
graficzny obraz stosunków depresyjnych panujących w
sieci, a więc jest odzwierciedleniem rozkładu spadków
naporu na poszczególnych drogach niezale\
nych.
" Wykonywanie schematu potencjalnego rozpoczyna siÄ™
od wykreślania linii pionowej, na której nanosi się skalę
od wykreślania linii pionowej, na której nanosi się skalę
odpowiadająca maksymalnemu spiętrzeniu wentylatora
głównego. Następnie wykreśla się linie poziome,
oznaczające wysokość potencjału. Na tak przygotowane
pole potencjalne zaznacz siÄ™ spadki naporu na drogach
niezale\
nych, przyjmując potencjał węzła wlotowego
równy zero.
Schemat
potencjalny
kopalnianej sieci
wentylacyjnej
wentylacyjnej