Wyznaczanie niezbędnego strumienia objętości powietrza do pr

I . Wyznaczanie niezbędnego strumienia objętości powietrza do przewietrzania rejonów

wentylacyjnych.


1. Ze względu na zatrudnienie:


V = NkN

gdzie:

N  ilość osób zatrudnionych na najliczniejszej zmianie

kN  współczynnik określający ilość powietrza przypadającą na 1 osobę, m3/s



Rejon

N



kN

m3/s

V

m3/s

1

59


9,85

2

54


9,02

3

72

0.167

12,02

4

63


10,52

5

51


8,52

6

43


7,18

7

50


8,35



2. Ze względu na wydobycie.


V = kW gdzie:

W  wydobycie dobowe pochodzące z danego rejonu, Mg/dobę

k  współczynnik przeliczeniowy podwójnie interpolowany, ze względu na głębokość zalegania

( H ) rejonu i wielkość wydobycia w tym rejonie, ( tabela XXXII.3 ze skryptu )



Rejon

W

Mg/dobę

H

m

k

V

m3/s

1

1300

970

0,0115

14,95

2

1200

970

0,0105

12,60

3

1500

980

0,0125

18,75

4

1400

980

0,0120

16,80

5

1200

1000

0,0105

12,60

6

1100

945

0,0110

12,10

7

1300

945

0,0115

14,95



3. Ze zwględu na zagrożenie metanowe.


gdzie:

b - średnia gazowość wzgl. wyrobiska górniczego określona z prognozy m3gazu/Mg (dla kat.zagroż. metan.);

współczynnik nierównomierności wydzielania gazu ;

p - dopuszczalne graniczne stężenie metanu w prądzie wylotowym powietrza;


Rejon

W

Mg/dobę

Kat. zagr.

Metanowego

b

p

%

V

m3/s

1

1300

II

3

1,1

1,5

3,31

2

1200

II

3,5

1,1

1,5

3,56

3

1500

III

6

1,3

1

13,54

4

1400

III

7

1,3

1

14,74

5

1200

IV

11

1,2

1,5

12,22

6

1100

II

3,5

1,4

1

6,24

7

1300

II

4

1,4

1

8,42


Rejon

Głębokość

Ilość

Wydobycie

Kat.

Konieczne strumienie objętości powietrza




zatrudn.


zagr.

zatrudnienie

wydobycie

zagr. Metanowe

V1max



osób


metan.

kn

V

k

V

V

m3/s

1

970

59

1300

II


9,85

0,0115

14,95


3,31

14,95

2

970

54

1200

II


9,02

0,0105

12,60


3,56

12,60

3

980

72

1500

III


12,02

0,0125

18,75


13,54

18,75

4

980

63

1400

III

0,167

10,52

0,0120

16,80


14,74

16,80

5

1000

51

1200

IV


8,52

0,0105

12,60


12,22

12,60

6

945

43

1100

II


7,18

0,0110

12,10


6,24

12,10

7

945

50

1300

II


8,35

0,0115

14,95


8,42

14,95


Sumaryczny strumień powietrza niezbędny do przewietrzania wszystkich rejonów kopalni wynosi:


= 102,75 m3/s


II. Wyznaczenie strumienia obj. powietrza niezbędnego do przewietrzania komór

funkcyjnych .


1. Wstępne określenie strumienia objętości powietrza


gdzie: A  pole powierzchni przekroju poprzecznego komory, m2


2. Strumień obj. powietrza ze względu na pięciokrotną wynmianę powietrza w ciągu godziny


gdzie: V  objętość komory, m3


Lp.

Komora

A

m2

Długość

m

V

m3

V1

m3/min

V2

m3/min

V2max

m3/min



1

KP

30

50

1500

4.93

2,08

4.93



2

KMW

10

30

300

2.85

0,42

2.85



3

Zajezdnia

30

110

3300

4.93

4,58

4.93










 VK = 12,71





Ilość powietrza dopływająca do kopalni:


Vd = VR + VK = 102,75+ 12,71 = 115,46 m3/min



Ilość powietrza wypływająca z kopalni:


Vw = Vd / 0.9 = 115,46 / 0.9 = 128,29 m3/min






III. Wyznaczenie oporów wszystkich bocznic sieci .








Nr bocznicy

Nazwa wyrob.

V

L

rodz. obudowy

A

w

opór jedn.

opór

opór bocznicy

1~2

szyb

102,52

1010

murowa

28,3

3,62

0,0069

0,06969

0,06969

2~3

w. korytarz.

59,17

900

ŁP

9,3

6,36

0,0118

0,10620

0,10620

2~7

w. korytarz.

38,43

700

ŁP

9,3

4,13

0,0118

0,08260

0,08260

2~u

w. korytarz.

4,93

1200

ŁP

8,7

0,57

0,0137

0,16440


w~8

w. korytarz.

4,93

1200

ŁP

8,7

0,57

0,0137

0,16440

0,32880

8~9

w. korytarz.

25,3

850

ŁP

8,7

2,91

0,0137

0,11645

0,11645

7~a

ch. podścian.

20,37

700

ŁP

9,3

2,19

0,0118

0,08260


a~b

ściana

20,37

300

zmechanizowana

12,8

1,59

0,0055

0,01650


b~8

ch. nadścian.

20,37

650

ŁP

9,3

2,19

0,0118

0,07670

0,17580

7~c

w. korytarz.

18,06

850

ŁP

10,9

1,66

0,0081

0,06885


c~d

ch. podścian.

18,06

700

ŁP

8,7

2,08

0,0137

0,09590


d~e

ściana

18,06

400

zmechnizowana

12,8

1,41

0,0055

0,02200


e~9

ch nadścian.

18,06

500

ŁP

8,7

2,08

0,0137

0,06850

0,25525

9~10

w. korytarz.

43,36

1400

ŁP

14,5

2,99

0,0041

0,05740

0,05740

10~12

szyb

64,10

1010

murowa

16

4,01

0,0431

0,43531

0,43531

11~12

szyb

7,12

20

murowa

16

0,45

0,0431

0,00862


12~13

kanał wentyl.

71,22

25

murowa

13

5,48

0,0211

0,00528

0,00528

3~4

w. korytarz.

50,75

900

ŁP

9,3

5,46

0,0118

0,10620

0,10620

3~s

w. korytarz.

4,93

500

ŁP

9,3

0,53

0,0118

0,05900


t~5

w. korytarz.

4,93

700

ŁP

9,3

0,53

0,0118

0,08260

0,14160

4~x

w. chodnik.

2,85

500

ŁP

10,9

0,26

0,0081

0,04050


y~5

w. chodnik.

2,85

1650

ŁP

10,9

0,26

0,0081

0,13365

0,17415

4~f

w. korytarz.

12,96

1600

ŁP

14,5

0,89

0,0041

0,06560


f~g

w. chodnik.

12,96

2400

ŁP

8,7

1,49

0,0137

0,32880


g~h

ch. podścian.

12,96

600

ŁP

8,7

1,49

0,0137

0,08220


h~i

ściana

12,96

400

zmechanizowana

12,8

1,01

0,0055

0,02200


i~6

ch. nadścian.

12,96

600

ŁP

8,7

1,49

0,0137

0,08220

0,58080

5~6

w. korytarz.

7,78

1150

ŁP

9,3

0,84

0,0118

0,13570

0,13570

6~10

w. korytarz.

20,74

2500

ŁP

8,7

2,38

0,0137

0,34250

0,34250

3~q

w. korytarz.

3,49

400

ŁP

9,3

0,38

0,0118

0,04720


r~17

w. korytarz.

3,49

1600

ŁP

9,3

0,38

0,0118

0,18880

0,23600

4~15

w. korytarz.

34,94

1100

ŁP

8,7

4,02

0,0137

0,15070

0,15070

15~o

w. chodnik.

2,85

900

ŁP

9,3

0,31

0,0118

0,10620


p~17

w. chodnik.

2,85

700

ŁP

9,3

0,31

0,0118

0,08260

0,18880

17~18

w. korytarz.

6,34

700

ŁP

10,9

0,58

0,0081

0,05670

0,05670

15~16

w. korytarz.

32,09

700

ŁP

10,9

2,94

0,0081

0,05670

0,05670

16~m

ch. podścian

17,28

750

ŁP

8,7

1,99

0,0137

0,10275


m~n

ściana

17,28

700

zmechanizowana

12,8

1,35

0,0055

0,03850


n~18

ch. nadścian

17,28

700

ŁP

8,7

1,99

0,0137

0,09590

0,23715

18~19

w. korytarz.

23,62

750

ŁP

10,9

2,17

0,0081

0,06075

0,06075

16~j

w. korytarz.

14,81

750

ŁP

14,5

1,02

0,0041

0,03075


j~k

ch. podścian.

14,81

800

ŁP

8,7

1,70

0,0137

0,10960


k~l

ściana

14,81

300

zmechanizowana

12,8

1,16

0,0055

0,01650


l~19

ch. nadścian

14,81

600

ŁP

8,7

1,70

0,0137

0,08220

0,23905

19~z

w. chodnik.

38,43

800

ŁP

14,5

2,65

0,0041

0,03280


z~21

szyb

38,43

1050

murowa

16

2,40

0,0431

0,45255

0,48535

20~21

szyb

4,27

20

murowa

16

0,27

0,0431

0,00862


21~22

kanał wentyl.

42,7

25

ŁP

12

3,56

0,0265

0,00663

0,00663










=4,83155




Wyznaczenie dysypacji energii w poszczególonych bocznicach i oczkach niezależnych.



lfb=RfbV2



bocznica

opór

Ns2/m8

str. obj pow

dysypacja

J/m3

ocz I

ocz II

ocz III

ocz IV

ocz V

ocz VI

ocz VII

ocz VIII

ocz IX

ocz X





Wentylator 1

Wentylator 2

1~2

0,06969

102,52

732,420

732,420

732,420

732,420

732,420

732,420

732,420

732,420

732,420

732,420

732,420

2~8

0,32880

4,93

7,991

7,991










2~7

0,08260

38,43

121,989


121,989

121,989








7~8

0,17580

20,37

72,946


72,946









8~9

0,11645

25,30

74,538

74,538

74,538









7~9

0,25525

18,06

83,253



83,253








9~10

0,05740

43,36

107,917

107,917

107,917

107,917








2~3

0,10620

59,17

371,816




371,816

371,816

371,816

371,816

371,816

371,816

371,816

3~5

0,14160

4,93

3,442




3,442







5~6

0,13570

7,78

8,214




8,214

8,214






3~4

0,10620

50,57

271,588





271,588

271,588

271,588


271,588

271,588

4~5

0,17415

2,85

1,415





1,415






4~6

0,58080

12,96

97,552






97,552





6~10

0,34250

20,74

147,326




147,326

147,326

147,326





10~12

0,43531

64,10

1788,606

1788,606

1788,606

1788,606

1788,606

1788,606

1788,606





12~13

0,00528

71,22

26,758

26,758

26,758

26,758

26,758

26,758

26,758





3~17

0,23600

3,49

2,875








2,875



4~15

0,15070

34,94

183,975







183,975


183,975

183,975

15~17

0,18880

2,85

1,534









1,534


17~18

0,05670

6,34

2,279








2,279

2,279


15~16

0,05670

32,09

58,388







58,388



58,388

16~18

0,23715

17,28

70,813










70,813

18~19

0,06075

23,62

33,893








33,893

33,893

33,893

16~19

0,23905

14,81

52,432







52,432




19~21

0,48535

38,43

716,796







716,796

716,796

716,796

716,796

21~22

0,00663

42,70

12,079







12,079

12,079

12,079

12,079




Suma

2738,232

2925,175

2860,944

3078,581

3348,142

3436,066

2399,495

1872,158

2326,380

2451,768





Suma dysypacji w poszczególnych oczkach:


lf1 = 2217,862 oczko I 12,23,312,126 --13,1314,1417,17--19,19--20

lf2 = 2251,019 oczko II 12,23,312,127 --13,1314,1417,17--19,19--20

lf3 = 1956,892 oczko III 12,23,34,414,1417,1719,19--20

lf4 = 1927,304 oczko IV 12,24,414,1417,1719,19--20

lf5 = 2271,287 oczko V 12,25,56,615,151 --16,1617, 17--19,19--20

lf6 = 2249,713 oczko VI 12,25,56,615,152 --16,1617, 17--19,19--20

lf7 = 1912,390 oczko VII 12,25,57,7KP --8,811,1122,2223

lf8 = 1982,027 oczko VIII 12,25,57,75 --8,811,1122,2223

lf9 = 2164,649 oczko IX 12,25,56,69,93 --10,1011, 1122,2223

lf10 =2127,194 oczko X 12,25,56,69,94 --10,1011, 1122,2223


Z powyższych obliczeń wynika, że:



lf max = 2271,287 J/m3

lf min = 1927,304 J/m3

lf śr = 2217,862 J/m3




lf max = 2164,649 J/m3

lf min = 1912,390 J/m3

lf śr = 1982,027 J/m3


V. Regulacja sieci za pomocą metody Sałustowicza .


1. Wariant dysypacyjny ( najtrudniejsze oczko):


lf t = lf max  lf Rt = lf t / V2



Nr oczka

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

Nr wentylatora

W1

W2

Spiętrz. went. główn.

2271,287

2451.768

Dysyp. energii na tamie lf t

53,425

20,267

314,395

343,983

0

21,573

252,260

182,622

0

37,455

Opór tamy, Rt

0,365

0,091

38,707

14,153

0

0,136

10,379

1,150

0

0,133


2. Wariant kumulacyjny ( najłatwiejsze oczko):


lf p = lf lf max



Nr oczka

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

Nr wentylatora

W1

W2

Spiętrz. went. główn.

1927,304

1912,390

Spiętrz. went. pom. lfp

290,558

323,716

29,588

0

343,983

322,410

0

69,638

252,260

214,805

Wydajność wentylatora

12,10

14,95

2,85

0

14,95

16,60

0

12,60

18,75

16,80







3. Wariant kombinowany (oczko pośrednie):


lf t = lf max  lf Rt = lf t / V2 ;

lf p = lf lf max ;

Nr oczka

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

Nr wentylatora

W1

W2

Spiętrz. went. główn.

2217,862

1982,027

Dysyp. energii na tamie lft

0

-

260,970

290,558

-

-

69,638

0

-

-

Opór tamy, Rt

0

-

32,129

11,955

-

-

2,865

0

-

-

Spiętrz. went. pom. lfp

0

33,157

-

-

53,425

31,852

-

0

182,622

145,167

Wydajność wentylatora

0

14,95

-

-

14,95

12,60

-

0

18,75

16,80



VI. Wyznaczenie spadków potencjałów oraz potencjału w trzech wariantach.




Dla tamy: v = lf b lft

Dla wentylatora: v = lf b ltp

Potencjał: v = vd  v w



gdzie:


lf b  dysypacja w bocznicy

lft  dysypacja na tamie

ltp  dysypacja na wentylatorze

v  spadek potencjału w bocznicy

vd  potencjał na dopływie w bocznicy

vw  potencjał na wypływie z bocznicy
































Dla regulacji dodatniej


Bocznica

Dysypacja

J/m3

Dysypacja energii w oporze miejscowym, J/m3

Spadek potencjału, J/m3

węzeł

potencjął całkowity

-

-

-

0

1

0,000

1~2

732,420

0

732,420

2

-732,420

2~8

7,991

697,834

705,826

8

-1438,246

2~7

121,989

0

121,989

7

-854,410

7~8

72,946

510,891

583,837

8

-1438,246

8~9

74,538

0

74,538

9

-1512,785

7~9

83,253

575,122

658,375

9

-1512,785

9~10

107,917

0

107,917

10

-1620,702

2~3

371,816

0

371,816

3

-1104,236

3~5

3,442

357,485

360,926

5

-1465,162

5~6

8,214

0

8,214

6

-1473,376

3~4

271,588

0

271,588

4

-1375,824

4~5

1,415

87,924

89,338

5

-1465,162

4~6

97,552

0,000

97,552

6

-1473,376

6~10

147,326

0

147,326

10

-1620,702

10~12

1788,606

0

1788,606

12

-3409,308

12~13

26,758

0

26,758

13

-3436,066

3~17

2,875

579,610

582,484

17

-1686,720

4~15

183,975

0

183,975

15

-1559,799

15~17

1,534

125,388

126,921

17

-1686,720

17~18

2,279

0

2,279

18

-1689,000

15~16

58,388

0

58,388

16

-1618,187

16~18

70,813

0

70,813

18

-1689,000

18~19

33,893

0

33,893

19

-1722,892

16~19

52,432

52,273

104,705

19

-1722,892

19~21

716,796

0

716,796

21

-1869,892

21~22

12,079

0

12,079

22

-1881,972



























Dla regulacji ujemnej


Bocznica

Dysypacja

J/m3

Dysypacja en w oporze

miejscowym, J/m3

Spadek potencjału, J/m3

Węzeł

Potencjał

J/m3

-

-

-

-

1

0,000

1~2

732,420

0

732,420

2

-732,420

2~8

7,991

0

7,991

8

-740,412

2~7

121,989

0

121,989

7

-854,410

7~8

72,946

186,943

-113,998

8

-740,412

8~9

74,538

0,000

74,538

9

-814,950

7~9

83,253

122,712

-39,459

9

-814,950

9~10

107,917

0

107,917

10

-922,868

2~3

371,816

0,000

371,816

3

-1104,236

3~5

3,442

340,349

-336,908

5

-767,328

5~6

8,214

0,000

8,214

6

-775,542

3~4

271,588

0

271,588

4

-1375,824

4~5

1,415

609,910

-608,496

5

-767,328

4~6

97,552

697,834

-600,282

6

-775,542

6~10

147,326

0

147,326

10

-922,868

10~12

1788,606

0,000

1788,606

12

-2711,474

12~13

26,758

0,000

26,758

13

-2738,232

3~17

2,875

0,000

2,875

17

-1107,111

4~15

183,975

0

183,975

15

-1559,799

15~17

1,534

454,222

-452,689

17

-1107,111

17~18

2,279

0

2,279

18

-1109,390

15~16

58,388

0,000

58,388

16

-1618,187

16~18

70,813

579,610

-508,797

18

-1109,390

18~19

33,893

0

33,893

19

-1143,282

16~19

52,432

527,337

-474,905

19

-1143,282

19~21

716,796

0

716,796

21

-1290,282

21~22

12,079

0

12,079

22

-1302,362



























Dla regulacji mieszanej


Bocznica

Dysypacja

J/m3

Dysypacja en w oporze miejscowym, J/m3

Spadek potencjału, J/m3

Węzeł

Potencjał

J/m3

-

-

-

0

1

0,000

1~2

732,420

0

732,420

2

-732,420

2~8

7,991

340,349

348,341

8

-1080,761

2~7

121,989

0

121,989

7

-854,410

7~8

72,946

153,406

226,352

8

-1080,761

8~9

74,538

0

74,538

9

-1155,300

7~9

83,253

217,637

300,890

9

-1155,300

9~10

107,917

0

107,917

10

-1263,217

2~3

371,816

0

371,816

3

-1104,236

3~5

3,442

0,000

3,442

5

-1107,678

5~6

8,214

0

8,214

6

-1115,891

3~4

271,588

0

271,588

4

-1375,824

4~5

1,415

269,561

-268,146

5

-1107,678

4~6

97,552

357,485

-259,933

6

-1115,891

6~10

147,326

0

147,326

10

-1263,217

10~12

1788,606

0

1788,606

12

-3051,823

12~13

26,758

0

26,758

13

-3078,581

3~17

2,875

454,222

457,097

17

-1561,333

4~15

183,975

0

183,975

15

-1559,799

15~17

1,534

0,000

1,534

17

-1561,333

17~18

2,279

0

2,279

18

-1563,612

15~16

58,388

0

58,388

16

-1618,187

16~18

70,813

125,388

-54,575

18

-1563,612

18~19

33,893

0

33,893

19

-1597,504

16~19

52,432

73,115

-20,683

19

-1597,504

19~21

716,796

0

716,796

21

-1744,504

21~22

12,079

0

12,079

22

-1756,584




VII. Dobór wentylatorów głównych


1.1 Dobór wentylatora głównego w szybie wentylacyjnym (1) dla różnych wariantów rozpływu powietrza w kopalni.


1.1 Wariant dysypacyjny


pc = 3436.066 N/m2

V = 71.22 m3/s


Konieczna moc użyteczna: Opór kopalni: Otwór równoznaczny:


Nu = = 244.72 kW = 0.68 Ns2/m8 Ae = = 1.44 m2



Na podstawie otrzymanych wyników dobieram wentylator typu WPG200/1.4 przy obrotach 650 obr/min



pc < 0.9pc max

3436.066 < 0.94095.23 = 3685.707 N/m2


 > 0.8max

0.84 > 080.88 = 0.704

Oba warunki są spełnione.



1.2 Wariant kumulacyjny.


pc = 2738.232 N/m2

V = 71.22 m3/s


Konieczna moc użyteczna: Opór kopalni: Otwór równoznaczny:


Nu = = 219.26 kW = 0.54 Ns2/m8 Ae = = 1.62 m2



Na podstawie otrzymanych wyników dobieram wentylator typu WPG200/1.4 przy obrotach 600 obr/min



pc < 0.9pc max

2738.232 < 0.93654.50 = 3289.05N/m2



 > 0.8max

0.855 > 080.88 = 0.704

Oba warunki są spełnione.


1.3 Wariant pośredni.


pc = 3078.581 N/m2

V = 71.22 m3/s


Konieczna moc użyteczna: Opór kopalni: Otwór równoznaczny:


Nu = = 219.26 kW = 0.61 Ns2/m8 Ae = = 1.53 m2



Na podstawie otrzymanych wyników dobieram wentylator typu WPG200/1.4 przy obrotach 600 obr/min



pc < 0.9pc max

3078.581 < 0.93654.50 = 3289.05N/m2



 > 0.8max

0.872 > 080.88 = 0.704

Oba warunki są spełnione.


2. Dobór wentylatora głównego w szybie wentylacyjnym (2) dla różnych wariantów rozpływu powietrza w kopalni.


2.1 Wariant dysypacyjny


pc = 2451.768 N/m2

V = 42.70 m3/s


Konieczna moc użyteczna: Opór kopalni: Otwór równoznaczny:


Nu = = 104.69 kW = 1.34 Ns2/m8 Ae = = 1.02 m2



Na podstawie otrzymanych wyników dobieram wentylator typu WPG180/1.4 przy obrotach 600 obr/min



pc < 0.9pc max

2451.768 < 0.92980.60 = 2682.54 N/m2



 > 0.8max

0.81 > 080.88 = 0.704

Oba warunki są spełnione.



1.2 Wariant kumulacyjny.


pc = 1872.158 N/m2

V = 42.70 m3/s


Konieczna moc użyteczna: Opór kopalni: Otwór równoznaczny:


Nu = = 79.94 kW = 1.03 Ns2/m8 Ae = = 1.17 m2



Na podstawie otrzymanych wyników dobieram wentylator typu WPG200/1.4 przy obrotach 550 obr/min



pc < 0.9pc max

1872.158 < 0.92450.00 = 2205.00 N/m2



 > 0.8max

0.84 > 080.88 = 0.704

Oba warunki są spełnione.






1.3 Wariant pośredni.


pc = 2326.380 N/m2

V = 42.70 m3/s


Konieczna moc użyteczna: Opór kopalni: Otwór równoznaczny:


Nu = = 99.34 kW = 1.28 Ns2/m8 Ae = = 1.05 m2



Na podstawie otrzymanych wyników dobieram wentylator typu WPG180/1.4 przy obrotach 550 obr/min



pc < 0.9pc max

2326.380 < 0.92450.0 = 2205.0 N/m2



 > 0.8max

0.82 > 080.88 = 0.704

Oba warunki są spełnione.































POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WROCŁAW 14.04.97

INSTYTUT GÓRNICTWA

WYDZIAŁ GÓRNICZY

SPECJALNOŚĆ, GP



















Projekt nr1 z Wentylacji i Pożarów


Temat: Wyznaczenie rozpływów wymuszonych w kopalnianej sieci wentylacyjnej
























ROK AKADEMICKI 96/97 WYKONAŁ





Wyszukiwarka