Projekt przewietrzania sieci
wentylacyjnej kopalni
Dr inż. Marek Borowski
A-1, p.107a, I p., tel. [phone]
[e-mail]
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 wyraz
nie 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 2
wentylacyjnej kopalni
ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA PROJEKTOWEGO
CZ
ŚĆ 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.
CZ
ŚĆ RYSUNKOWA
" Schemat poglądowy przewietrzania
" Schemat przestrzenny przewietrzania
" Schemat kanoniczny sieci wentylacyjnej
" Schemat potencjalny sieci wentylacyjnej
" Schemat kanoniczny pożarowy sieci wentylacyjnej
" Charakterystyki wentylatorów głównego przewietrzania
Projekt przewietrzania sieci 3
wentylacyjnej kopalni
Schematy wentylacyjne
Mapa pokładowa
Projekt przewietrzania sieci 5
wentylacyjnej kopalni
Przekrój podłużny po linii
przekopów
Projekt przewietrzania sieci 6
wentylacyjnej kopalni
Schemat poglądowy
Projekt przewietrzania sieci 7
wentylacyjnej kopalni
Schemat przestrzenny
przewietrzania
Projekt przewietrzania sieci 8
wentylacyjnej kopalni
Schemat kanoniczny sieci
wentylacyjnej
Projekt przewietrzania sieci 9
wentylacyjnej kopalni
Założenia do obliczeń
projektowych
Założenia do obliczeń projektowych
Dla wykonania obliczeń zakłada się:
" zanieczyszczenie węgla, %, (przyjmujemy - 12% roboty
eksploatacyjne, 45% - roboty przygotowawcze)
" metanonośność, m3 CH4/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.)
Projekt przewietrzania sieci 11
wentylacyjnej kopalni
Obliczanie niezbędnej
ilości powietrza
w kopalni
Obliczenie niezbędnej ilości
powietrza w kopalni
" Niezbędną ilość powietrza doprowadzonego do kopalni należy
obliczać bilansując niezbędne ilości powietrza w miejscach jego
zapotrzebowania według wzoru:
Vk =
"V +"V +"V +"V
e kf wt kn
" gdzie: Vk - niezbędna ilość powietrza w kopalni, m3/min,
" ŁVe - suma niezbędnych ilości powietrza w wyrobiskach
eksploatacyjnych, m3/min,
" Ł V kf - suma niezbędnych ilości powietrza w komorach funkcyjnych,
m3/min,
" Ł Vwt - suma niezbędnych ilości powietrza świeżego w wyrobiskach
technologicznych otamowanych tamami rozdzielającymi, m3/min,
" Ł V kn- suma niezbędnych ilości powietrza w wyrobiskach
korytarzowych przewietrzanych niezależnymi prądami
powietrza (w tym niezależne prądy dla przewietrzania drążonych
wyrobisk), m3/min.
Projekt przewietrzania sieci 13
wentylacyjnej kopalni
Obliczenie niezbędnej ilości
powietrza w kopalni
" Ilość powietrza w kanale wentylacyjnym, równą wydajności
wentylatora Vw przy określonym szybie wydechowym, oblicza się
jako sumy ilości powietrza wypływającego z dołu kopalni i strat
zewnętrznych powietrza Vz.
Vw = Vk +Vz
" Całkowitą ilość powietrza wypływającego z kopalni Vw 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
Projekt przewietrzania sieci 14
wentylacyjnej kopalni
Prognoza temperatury powietrza
do ścian eksploatacyjnych
Projekt przewietrzania sieci 15
wentylacyjnej kopalni
Zapis struktury sieci
wentylacyjnej
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-
wyrobiska [m2] [kg/m7] [m3/s] [N/m2]
ska [m] biska [m/s] wości
L FR100 R VWVk
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%
Projekt przewietrzania sieci 17
21 przekop 24-25 875 17,6 0,0015 0,0131 28,4 10,5 1,6 20%
wentylacyjnej kopalni
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 00015 00051 65 3 21 7 37 31%
Regulacja rozpływu powietrza
w sieci wentylacyjnej
Regulacja rozpływu powietrza
w sieci wentylacyjnej
" Spadek naporu na drodze niezależnej obliczamy wg zależności,
N/m2:
k
2
"pci =
"R �"Vi ą "pr
wi
n=1
" gdzie:
" Rwi  opór danej bocznicy należącej do drogi niezależnej, kg/m7,
" Vi  ilość powietrza w danej bocznicy należącej do drogi
niezależnej, m3/s,
" ą"pr  strata ciśnienia przyjmowana w zależności od metody
regulacji, Pa.
Projekt przewietrzania sieci 19
wentylacyjnej kopalni
Dobór wentylatora do sieci
wentylacyjnej
" Po obliczeniu spadków naporu
na drogach niezależnych w
Charakterystyka went WOK-1,8
sieci wentylacyjnej można
2400
2200
określić punkt pracy
2000
wentylatora poprzez podanie
1800
całkowitego spiętrzenia ("pw)
1600
oraz ilości powietrza 1400
1200
przepływającego przez
1000
wentylator (Vw).
800
600
" Spiętrzenie wentylatora
400
głównego przyjmuje się
200
równe spadkowi naporu na
0
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
drodze najtrudniejszej gdzie
charakterystyka went opór sieci went
występują największe opory
Vw, m3/s
przepływu powietrza w
przypadku zastosowania tzw.
regulacji dodatniej.
Projekt przewietrzania sieci 20
wentylacyjnej kopalni
p
w
, Pa
"
Schemat
potencjalny
kopalnianej sieci
wentylacyjnej
Projekt przewietrzania sieci 21
wentylacyjnej kopalni
Analiza pożarów podziemnych
" Schematy kanoniczne pożarowe przed i po powstaniu pożaru
Projekt przewietrzania sieci 22
wentylacyjnej kopalni