Politechnika Wrocławska

Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii

Wentylacja i pożary III

Temat: Wentylacja lutniowa

Wykonała:

Justyna Serwik

Nr albumu: 126619

Specjalność: GI

Sprawdzający:

Dr B. Madeja-Strumińska

Dane wejściowe:

• długość lutniociągu - 800m

• rodzaj obudowy - LP-6

• kategoria zagrożenia metanowego - III

• rodzaj uszczelnienia - dobre

• rodzaj wentylacji - tłocząca

• ilość MW - 34 kg

• ilość wydzielającego się metanu - 0,0028 m³ CH₄/s

Rys. 1. Szkic wyrobiska z instalacją lutniową tłoczącą

Odległość krytyczna

gdzie:

kd - wskaźnik dyfuzji turbulentnej swobodnego strumienia

M - masa materiału wybuchowego użyta jednorazowo do odstrzału przy prowadzeniu robót, [kg]

V_g - ilość gazów odstrzałowych wydzielających się po odstrzeleniu 1 kg materiału wybuchowego w przeliczeniu na tlenek węgla, [m³/kg], dla warunków strzelania bez zraszania i zwięzłości skał wg Protodiakonowa = 4; V_g = 0,04 m³/kg

C_CO - dopuszczalne stężenie tlenku węgla, [%]

A - pole przekroju poprzecznego wyrobiska ślepego [m²]

Regulacja i obliczenie lutniociągu

1. Pole przekroju poprzecznego lutniociągu

gdzie:

D_L - średnica lutniociągu, [m]

2. Opór bezwładnościowy

gdzie:

ρ_n - gęstość powietrza kopalnianego, [kg/m³]

A_L- pole przekroju poprzecznego lutni [m²]

3. Sprawność lutniociągu

gdzie:

k - współczynnik nieszczelności lutniociągu zależny od uszczelnienia, dla uszczelnienia dobrego 0,00003<k<0,00015 Ns²/m⁸

przyjęto k = 0,00005 Ns²/m⁸

a - współczynnik zależny od rodzaju wentylacji, dla wentylacji tłoczącej

gdzie:

ρ_n - gęstość powietrza kopalnianego, [kg/m³]

ρ_m- średnia gęstość powietrza kopalnianego w drążonym wyrobisku, [kg/m³]

D_L - średnica lutniociągu, [m]

S_L - długość pojedynczej lutni, [m]

r_ul - opór jednostkowy lutniociągu, [Ns²/m⁹], dla lutni metalowej r_ul = 0,540

R_b - opór bezwładnościowy, [Ns²/m⁸]

L_L - długość lutniociągu, [m]

Sprawność lutniociągu wynosi:

4. Opór właściwy lutniociągu

gdzie:

R_z - opór zasuwy

R_b - opór właściwy bezwładnościowy, [Ns²/m⁸]

η_l - sprawność lutniociągu

r_ul - opór jednostkowy lutniociągu, [Ns²/m⁹], dla lutni metalowej r_ul = 0,540

L_L - długość lutniociągu, [m]

[kg/m⁷]

Wyznaczenie koniecznej objętości strumienia powietrza świeżego w przodku wyrobiska ślepego

1. Ze względu na minimalną prędkość powietrza

gdzie:

A - pole przekroju poprzecznego wyrobiska ślepego. [m²]

w_min - minimalna prędkość powietrza, [m/s]

2. Ze względu na ilość wydzielającego się metanu

gdzie:

V_CH4 - ilość wydzielającego się metanu, [m³/s]

C_CH4 - dopuszczalne stężenie metanu w prądzie powietrza zużytego, [%]

C_CH4o - dopuszczalne stężenie metanu w prądzie powietrza świeżego, [%]

3. Ze względu na ilość gazów powstałych podczas urabiania przy użyciu materiałów wybuchowych dla wentylacji tłoczącej

gdzie:

A - pole przekroju poprzecznego wyrobiska ślepego. [m²]

τ - czas wyczekiwania po odstrzale, [min]

kφ - współczynnik uwzględniający stopień zawilgocenia prowadzonego wyrobiska

M - masa materiału wybuchowego użyta jednorazowo do odstrzału przy prowadzeniu robót, [kg]

L - długość wyrobiska ślepego, [m]

η_l - sprawność lutniociągu

Dobór wentylatora lutniowego do panujących warunków w wyrobisku ślepym

1. obliczenie wydajności wentylatora

gdzie:

- obliczony maksymalny strumień powietrza świeżego niezbędny do przewietrzenia prowadzonego wyrobiska, [m³/s]

η_l - sprawność lutniociągu

2. Obliczenie spiętrzenia wentylatora lutniowego

gdzie:

- wydajność wentylatora lutniowego, [m³/s]

R_L - opór lutniociągu

3. Dobór wentylatora

6

---