Dane:

Rejon	Wydobycie W [Mg/d]	Ciężkość pracy	Kategoria zagr. CH4	Temperatura sucha ta [ºC]	Temperatura wilg. tφ [ºC]
1	1600	umiarkowana	IV	32,8	30,20
2	1200	lekka	IV	24,6	20,80
3	1000	lekka	II	28,2	26,40
4	1150	lekka	II	26,4	22,80
5	1700	ciezka	III	24,8	21,60
6	1900	umiarkowana	III	25,6	23,80

H_śr = 770 m

1. Schematy przewietrzania.

2. Wyznaczenie niezbędnych ilości powietrza w rejonach wydobywczych.

- ze względu na wydobycie i głębokość

Rejon	W [Mg/d]	H [m]	k [-]	V [m^3/s]
1	1600	680	0,022	35,20
2	1200	770	0,022	26,40
3	1000	900	0,042	42,00
4	1150	770	0,021	24,15
5	1700	500	0,015	25,50
6	1900	1000	0,04	76,00

V = k · W [m³/min]

k - współczynnik zależny od głębokości i wydobycia

- ze względu na zagrożenie metanowe

Rejon	kat. zagr.	b [m3/Mg]	δ	mg [%]	V [m^3/s]
1	IV	9,50	1,8	1	31,66
2	IV	8,20	1,8	1	20,49
3	II	2,80	1,8	1	5,83
4	II	3,40	1,8	1	8,14
5	III	4,70	1,8	1	16,64
6	III	5,90	1,8	1	23,35

V =
[m³/s]

b - gazonośność pokładów [m³/Mg]

δ - współczynnik nierównomierności wydzielania się gazów (1,5 - 2)

W - wydobycie dobowe [Mg/d]

mg - dopuszczalne stężenie metanu w prądzie wylotowym = 1 [%] dla metanometrii nieautomatycznej

- ze względu na zagrożenie temperaturowe

Rejon	praca	WBGTgr	ta [ºC]	tφ [ºC]	w [m/s]	A [m^2]	V [m^3/s]
1	umiarkowana	26	32,8	30,20	5,00	12	60
2	lekka	29	24,6	20,80	0,30	12	3,6
3	lekka	29	28,2	26,40	0,30	12	3,6
4	lekka	29	26,4	22,80	0,30	12	3,6
5	ciezka	22	24,8	21,60	0,88	12	10,56
6	umiarkowana	26	25,6	23,80	0,30	16	4,8

w = 0,4 t_a +0,6 t_φ - WBGT_gr [m/s]

V = w · A [m³/s]

t_a - temperatura sucha [ºC]

t_φ - temperatura wilgotna [ºC]

WBGT_gr - wskaźnik oceny warunków klimatycznych [ºC]

- ze względu na Materiały Wybuchowe

Rejon	W	kMW	VMW
1	1600	240,0	33,33
2	1200	180,0	25,00
3	1000	150,0	20,83
4	1150	172,5	23,96
5	1700	255,0	35,42
6	1900	285,0	39,58

k - wsp. ucieczek powietrza (k=0,5)

b - ilość gazów toksycznych wytworzonych przez MW [dm³/kg] (b = 100 [dm³/kg])

m - procentowy rozchód MW w okresie najintensywniejszego strzelania (m=50 [%])

τ - czas przewietrzania po strzelaniu (τ =900 [s])

M_MW - masa odpalanego MW równa M_MW = k' · W (k' = 0,15 [kg/Mg]) [kg]

Strumień ostateczny wyznaczono jako maksymalną wartość z 4 warunków.

Rejon	V [m^3/s]
1	60,00
2	26,40
3	42,00
4	24,15
5	35,42
6	76,00

3. Wyznaczenie niezbędnych ilości powietrza w komorach funkcyjnych.

- ze względu na pięciokrotną wymianę powietrza w ciągu godziny.

V₁ = 5 · V / 3600 [m³/s]

V - objętość komory [m³]

- ze względu na liczbę Reynoldsa dla kopalń metanowych

V₂ = 0,9
[m³/s]

A - powierzchnia przekroju poprzecznego komory [m²]

Komora	A [m^2]	L [m]	V1[m3/s]	V2[m^3/s]	V [m^3/s]
1	20	300	8,33	4,02	8,33
2	20	200	5,56	4,02	5,56
3	20	150	4,17	4,02	4,17

4.Wyznaczenie strumieni objętości powietrza we wszystkich bocznicach.

	Bocznica	V [m3/s]
Szyb wdechowy	1-2	282,02
	2-3	192,13
Tama T-1	2-5	0,00
	3-4	132,13
Rejon R-1	3-6	60,00
	4-5	107,98
Rejon R-4	4-6	24,15
	5-7	107,98
	6-13	84,15
	7-8	35,42
Rejon R-4	7-9	30,57
Rejon R-3	7-14	42,00
Tama T-2	8-10	0,00
Rejon R-5	8-12	35,42
	9-10	26,40
Komora K-3	9-11	4,17
	10-11	26,40
	11-12	30,57
	12-13	65,98
	13-14	150,13
Szyb wydechowy „L”	14-16	192,13
Straty 20%	15-16	48,03
Kanał wentylacyjny „L”	16-17	240,17
	2-19	81,56
Komora K-1	2-21	8,33
	19-20	81,56
Tama T-3	19-22	0,00
Komora K-2	20-21	5,56
Rejon R-6	20-22	76,00
	21-23	13,89
	22-23	76,00
Szyb wydechowy „P”	23-25	89,89
Straty 20%	24-25	22,47
Kanał wentylacyjny „P”	25-26	112,36

5.Parametry bocznic.

Bocznica	Typ	Obudowa	L [m]	A [m2]	w [m/s]	100rf [kg/m^8]	Rf [kg/m^7]	Rf [kg/m^7]
1-2	Szyb wdechowy	betonowa	1100	50,27	5,61	0,001056	0,0116	0,01161
2-3	przecznica	murowa	200	25	7,69	0,000782	0,0016	0,00156
2-A-5	przekop	ŁP-4	250	7,67	0,00	0,019089	0,0477	0,04772
2-B-5	tama T-1	izolująca	0	7,67	0,00	0,011289	0
2-5
3-4	ch.nadścianowy	ŁP-10	360	18,02	7,33	0,002256	0,0081	0,00812
3-A-6	ściana	zmech.	190	12	5,00	0,131602	0,25	0,26337
3-B-6	ch.podścianowy	ŁP-9	340	14,45	4,15	0,003918	0,0133
3-6
4-A-5	pochylnia	ŁP-9	220	14,45	7,47	0,003918	0,0086		0,01450
4-B-5	przekop	ŁP-9	150	14,45	7,47	0,003918	0,0059
4-5
4-6	ściana	zmech.	230	12	2,01	0,131602	0,3027	0,30269
5-7	przecznica	ŁP-9	100	14,45	7,47	0,003918	0,0039	0,00392
6-A-13	przekop	ŁP-10	310	18,02	4,67	0,002256	0,007	0,05362
6-B-13	przecznica	ŁP-9	780	14,45	5,82	0,003918	0,0306
6-C-13	pochylnia	ŁP-9	410	14,45	5,82	0,003918	0,0161
6-13
7-8	przekop	ŁP-9	260	14,45	2,45	0,003918	0,0102	0,01019
7-9	przecznica	ŁP-10	320	18,02	1,70	0,002256	0,0072	0,00722
7-A-14	ch.podścianowy	ŁP-10	210	18,02	2,33	0,002256	0,0047	0,39406
7-B-14	ściana	zmech.	290	12	3,50	0,131602	0,3816
7-C-14	ch.nadścianowy	ŁP-10	340	18,02	2,33	0,002256	0,0077
7-14
8-A-10	przekop	ŁP-4	150	7,67	0,00	0,019089	0,0286		0,02863
8-B-10	tama T-2	izolująca	0	7,67	0,00	0,011289	0
8-10
8-A-12	przekop	ŁP-8	220	12,78	2,77	0,005326	0,0117		0,38550
8-B-12	przecznica	ŁP-8	170	12,78	2,77	0,005326	0,0091
8-C-12	ch.podścianowy	ŁP-9	240	14,45	2,45	0,003918	0,0094
8-D-12	ściana	zmech.	270	12	2,95	0,131602	0,3553
8-12
9-10	ściana	zmech.	140	12	2,20	0,131602	0,1842	0,18424
9-A-11	przecznica	ŁP-6	240	9,33	0,45	0,011697	0,0281	0,05808
9-B-11	komora K-3	betonowa	150	20	0,21	0,001294	0,0019
9-11
10-A-11	ch.podścianowy	ŁP-9	100	14,45	1,83	0,003918	0,0039		0,03803
10-B-11	przecznica	ŁP-7	380	10,89	2,42	0,007947	0,0302
10-11
11-12	przekop	ŁP-9	300	14,45	2,12	0,003918	0,0118	0,01175
12-13	ch.nadścianowy	ŁP-10	180	18,02	3,66	0,002256	0,0041	0,04979
13-14	przecznica	murowa	350	20	7,51	0,001294	0,0045	0,00453
14-16	szyb wydechowy "L"	betonowa	800	38,48	4,99	0,002492	0,0199	0,01993
16-17	kanał went. "L"	betonowa	40	20	12,01	0,0062104	0,0025	0,00248
2-19	pochylnia	ŁP-9	200	14,45	5,64	0,003918	0,0078	0,00784
2-A-21	komora K-1	betonowa	300	20	0,42	0,001294	0,0039	0,00921
2-B-21	przecznica	ŁP-8	100	12,78	0,65	0,005326	0,0053
2-21
19-20	ch.podścianowy	ŁP-10	360	18,02	4,53	0,002256	0,0081	0,01705
19-A-22	przecznica	ŁP-6	150	9,33	0,00	0,011697	0,0175	0,05380
19-B-22	przekop	ŁP-6	160	9,33	0,00	0,011697	0,0187
19-C-12	tama T-3	izolująca	0	9,33	0,00	0,007251	0
19-22
20-21	komora K-2	betonowa	200	20	0,28	0,001294	0,0026	0,00259
20-22	ściana	zmech.	290	16	4,75	0,093721	0,2718	0,27179
21-23	przekop	ŁP-5	300	8,74	1,59	0,013772	0,0413	0,27438
22-A-23	przecznica	ŁP-9	190	14,45	5,26	0,003918	0,0074	0,02508
22-B-23	ch.nadścianowy	ŁP-9	260	14,45	5,26	0,003918	0,0102
22-23
23-A-25	przekop	ŁP-10	150	18,02	4,99	0,002256	0,0034		0,05981
23-B-25	szyb wydechowy "P"	betonowa	790	28,27	3,18	0,006713	0,053
23-25
25-26	kanał went. "P"	betonowa	30	14	8,03	0,0171017	0,0051	0,00513

Średnica szybu wydechowego P =	6,0 m
Średnica szybu wdechowego =	8,0 m
Średnica szybu wydechowego L =	7,0 m

6.Wyznaczenie dyssypacji w bocznicach.

Bocznica	V [m^3/s]	Rf [kg/m^7]	lfv [J/m^3]
1-2	282,02	0,01161	923,74
2-3	192,13	0,00156	57,70
2-5	0,00	0,04772	0,00
3-4	132,13	0,00812	141,81
3-6	60,00	0,26337	948,12
4-5	107,98	0,01450	169,05
4-6	24,15	0,30269	176,53
5-7	107,98	0,00392	45,69
6-13	84,15	0,05362	379,70
7-8	35,42	0,01019	12,78
7-9	30,57	0,00722	6,75
7-14	42,00	0,39406	695,11
8-10	0,00	0,02863	0,00
8-12	35,42	0,38550	483,55
9-10	26,40	0,18424	128,41
9-11	4,17	0,05808	1,01
10-11	26,40	0,03803	26,51
11-12	30,57	0,01175	10,98
12-13	65,98	0,04979	216,77
13-14	150,13	0,00453	102,09
14-16	192,13	0,01993	735,83
16-17	240,17	0,00248	143,29
2-19	81,56	0,00784	52,12
2-21	8,33	0,00921	0,64
19-20	81,56	0,01705	113,37
19-22	0,00	0,05380	0,00
20-21	5,56	0,00259	0,08
20-22	76,00	0,27179	1569,86
21-23	13,89	0,27438	52,93
22-23	76,00	0,02508	144,84
23-25	89,89	0,05981	483,23
25-26	112,36	0,00513	64,77

7.Obliczenie strumieni płynących przez wentylatory główne po uwzględnieniu strat zewnętrznych.

dla strat zewnętrznych 20%

V_L = V_14-16/0,8 = 240,17 [m³/s]

V_P = V_23-25/0,8 = 112,36 [m³/s]

8.Przeprowadzenie dodatniej regulacji Sałustowicza.

Bocznica	1-2-3-6-13-14-16-17	1-2-3-4-6-13-14-16-17	1-2-3-4-5-7-8-12-13-14-16-17	1-2-3-4-5-7-9-10-11-12-13-14-16-17	1-2-3-4-5-7-9-11-12-13-14-16-17	1-2-3-4-5-7-14-16-17	1-2-19-20-21-23-25-26	1-2-19-20-22-23-25-26	1-2-21-23-25-26
1-2	923,74	923,74	923,74	923,74	923,74	923,74	923,74	923,74	923,74
2-3	57,70	57,70	57,70	57,70	57,70	57,70
2-5
3-4		141,81	141,81	141,81	141,81	141,81
3-6	948,12
4-5			169,05	169,05	169,05	169,05
4-6		176,53
5-7			45,69	45,69	45,69	45,69
6-13	379,70	379,70
7-8			12,78
7-9				6,75	6,75
7-14						695,11
8-10
8-12			483,55
9-10				128,41
9-11					1,01
10-11				26,51
11-12				10,98	10,98
12-13			216,77	216,77	216,77
13-14	102,09	102,09	102,09	102,09	102,09
14-16	735,83	735,83	735,83	735,83	735,83	735,83
16-17	143,29	143,29	143,29	143,29	143,29	143,29
2-19							52,12	52,12
2-21									0,64
19-20							113,37	113,37
19-22
20-21							0,08
20-22								1569,86
21-23							52,93		52,93
22-23								144,84
23-25							483,23	483,23	483,23
25-26							64,77	64,77	64,77
Σlfv [J/m3]	3290,47	2660,70	3032,30	2708,61	2554,70	2912,21	1690,25	3351,94	1525,31
∆Pc [Pa]	3290,47						3351,94
lfm	-	629,78	258,18	581,86	735,77	378,26	1661,69	-	1826,63
Miejsce tamy	-	4-6	8-12	9-10	9-11	7-14	20-21	-	2-21
Vt [m^3/s]	-	24,15	35,42	26,40	4,17	42,00	5,56	-	8,33
Rt [kg/m^7]	-	1,08	0,21	0,83	42,38	0,21	53,84	-	26,30

Spiętrzenie wentylatora głównego

Δpc_L = 3290,47 [Pa]

Δpc_P = 3351,94 [Pa]

Wydajność wentylatora głównego

V_L = 240,17 [m³/s]

V_P = 112,36 [m³/s]

9.Przeprowadzenie ujemnej regulacji Sałustowicza.

∆Pc [Pa]	3290,47	2660,70	3032,30	2708,61	2554,70	2912,21	1690,25	3351,94	1525,31
∆Pc [Pa]	2554,70						1525,31
lfm	-735,77	-105,99	-477,59	-153,91	-	-357,51	-164,94	-1826,63	-
Miejsce wentylatora pomocniczego	3-6	4-6	8-12	9-10	-	7-14	20-21	20-22	-
Spiętrzenie wentylatora pomocniczego [Pa]	735,77	105,99	477,59	153,91	-	357,51	164,94	1826,63	-

Spiętrzenie wentylatora głównego

Δpc_L = 2554,70[Pa]

Δpc_P = 1525,31 [Pa]

Wydajność wentylatora głównego

V_L = 240,17 [m³/s]

V_P = 112,36 [m³/s]

10.Przeprowadzenie mieszanej regulacji Sałustowicza.

∆Pc [Pa]	3290,47	2660,70	3032,30	2708,61	2554,70	2912,21	1690,25	3351,94	1525,31
∆Pc [Pa]	2912,21						3351,94
lfm	-378,26	251,52	-120,08	203,60	357,51	-	1661,69	-	1826,63
Miejsce usytuowania regulatora	3-6	4-6	8-12	9-10	9-11	-	20-21	-	2-21
Spiętrzenie wentylatora pomocniczego [Pa]	378,26	0,00	120,08	0,00	0,00	-	0,00	-	0,00
Rt [kg/m^7]	0,00	0,43	0,00	0,29	20,59	-	53,84	-	26,30

Spiętrzenie wentylatora głównego

Δpc_L = 2912,21[Pa]

Δpc_P = 3351,94[Pa]

Wydajność wentylatora głównego

V_L = 240,17 [m³/s]

V_P = 112,36 [m³/s]

Węzeł	Φ [J/m^3]
1	0,00
2	-923,74
3	-981,45
4	-1123,25
5	-1292,30
6	-1929,56
7	-1337,99
8	-1350,77
9	-1344,73
10	-2055,01
11	-2081,51
12	-2092,50
13	-2309,27
14	-2411,36
16	-3147,19
17	-3290,47
18	0,00
19	-975,87
20	-1089,24
21	-2751,01
22	-2659,10
23	-2803,94
25	-3287,17
26	-3351,94
27	0

11.Schemat potencjalny.

Bocznica	δΦ [J/m^3]	lfv	lm
1-2	923,74	923,74	0,00
2-3	57,70	57,70	0,00
2-5	0,00	0,00	0,00
3-4	141,81	141,81	0,00
3-6	948,12	948,12	0,00
4-5	169,05	169,05	0,00
4-6	806,31	176,53	629,78
5-7	45,69	45,69	0,00
6-13	379,70	379,70	0,00
7-8	12,78	12,78	0,00
7-9	6,75	6,75	0,00
7-14	1073,37	695,11	378,26
8-10	0,00	0,00	0,00
8-12	741,73	483,55	258,18
9-10	710,27	128,41	581,86
9-11	736,78	1,01	735,77
10-11	26,51	26,51	0,00
11-12	10,98	10,98	0,00
12-13	216,77	216,77	0,00
13-14	102,09	102,09	0,00
14-16	735,83	735,83	0,00
16-17	143,29	143,29	0,00
2-19	52,12	52,12	0,00
2-21	1827,27	0,64	1826,63
19-20	113,37	113,37	0,00
19-22	0,00	0,00	0,00
20-21	1661,77	0,08	1661,69
20-22	1569,86	1569,86	0,00
21-23	52,93	52,93	0,00
22-23	144,84	144,84	0,00
23-25	483,23	483,23	0,00
25-26	64,77	64,77	0,00

12. Dobór wentylatorów.

- podsieć L

WPG-350/1,4

Parametry pracy:

- ilość: 1

- wydatek 240,17 [m³/s]

- spiętrzenie 3290,47 [Pa]

- prędkość obrotowa 360,13 [obr/min]

- sprawność 86,27 [%]

- moc 915,993 [kW]

- podsieć P

WPG-200/1,4

Parametry pracy:

- ilość: 1

- wydatek 112,36 [m³/s]

- spiętrzenie 3351,94 [Pa]

- prędkość obrotowa 727,77 [obr/min]

- sprawność 81,64 [%]

- moc 461,334 [kW]

13.Analiza stabilności pracy wentylatorów głównych.

-podsieć L

Δp_cmax = 3960,14 [Pa]

0,9 Δp_cmax = 3564,13 [Pa] > 3290,47 [Pa] = Δp_c

Praca wentylatora jest stabilna.

-podsieć P

Δp_cmax = 5293,96[Pa]

0,9 Δp_cmax = 4764,56 [Pa] > 3351,94 [Pa] = Δp_c

Praca wentylatora jest stabilna.

14.Analiza ekonomiczności pracy wentylatorów głównych.

-podsieć L

ηmax = 88 [%]

0,8 ηmax = 70,4 < 86,27 [%] = η

Praca wentylatora jest ekonomiczna.

-podsieć P

ηmax = 88 [%]

0,8 ηmax = 70,4 < 81,64 [%] = η

Praca wentylatora jest ekonomiczna.

15.Współpraca wentylatorów.

B =
- wentylatory będą współpracowały bezpiecznie

16.Analiza schematu potencjalnego.

Stabilność kierunków prądów powietrza w bocznicach.

gdzie:

- stopień stabilności kierunku prądu powietrza w bocznicy β wchodzącej w skład oczka zewnętrznego λ,

l_fvλβ - dyssypacja energii w bocznicy β oczka zewnętrznego λ sieci aktywnej, J /m³,

l_fvλ - suma dyssypacji energii we wszystkich bocznicach oczka zew. λ sieci aktywnej, J/m³

l_nvλ - suma depresji naturalnych we wszystkich bocznicach oczka zew. λ sieci aktyw., J/m³

Rozkład dyssypacji energii w sieci wentylacyjnej jest racjonalny, jeśli dla prądów rejonowych spełniony jest warunek: σ ≥ 0.25

Bocznica	Stopień stabilności kierunku σ
1-2	0,2807
2-3	0,0175
2-5	TAMA
3-4	0,0431
3-6	0,2881
4-5	0,0514
4-6	0,2450
5-7	0,0139
6-13	0,1154
7-8	0,0039
7-9	0,0021
7-14	0,3262
8-10	TAMA
8-12	0,2254
9-10	0,2159
9-11	0,2239
10-11	0,0081
11-12	0,0033
12-13	0,0659
13-14	0,0310
14-16	0,2236
16-17	0,0435
2-19	0,0156
2-21	0,5451
19-20	0,0338
19-22	TAMA
20-21	0,4958
20-22	0,4683
21-23	0,0158
22-23	0,0432
23-25	0,1442
25-26	0,0193

Na podstawie analizy schematu potencjalnego stwierdzono, iż spadek potencjału w szybie przekracza 20% spiętrzenia większego wentylatora, co jest nieracjonalne. W lewej podsieci w rejonach wentylacyjnych (3-6, 4-6, 7-14, 8-12, 9-10) występują nieznaczne spadki potencjałów. Natomiast za rejonami występują bocznice, gdzie spadki potencjałów są mniejsze (12-13, 6-13), a także znacznie mniejsze (11-12). W prawej podsieci w rejonie wentylacyjnym (20-22) występują duże spadki potencjałów. Za rejonem występuje bocznica, gdzie spadek potencjałów jest znacznie mniejszy (22-23). Rozkład spadków potencjałów w lewej jest nieracjonalny gdyż w rejonach występują spadki potencjałów nie spełniające warunku σ ≥ 0.25. Natomiast w prawej podsieci rozkład spadków potencjałów jest racjonalny

---