I. Wyznaczenie niezbędnych strumieni objętości powietrza w rejonach wentylacyjnych oraz w komorach funkcyjnych oraz we wszystkich pozostałych bocznicach sieci a także wydajności wentylatorów głównych z uwzględnieniem strat zewnętrznych.
Wyznaczenie niezbędnego strumienia objętości powietrza ze względu na zatrudnienie.
W rejonach na jednego zatrudnionego pracownika powinno przypadać 0,167
strumienia objętości powietrza, dlatego całkowity strumień objętości powietrza potrzebny do przewietrzenia rejonu powinien wynosić :
gdzie:
bz - strumień objętości powietrza przypadający na jedną osobę;
N - ilość osób zatrudnionych w tym rejonie;
Rejon |
Zatrudnienie [ ilość osób ] |
Bz
|
|
I |
40 |
0,167 |
6,68 |
II |
60 |
|
10,02 |
III |
70 |
|
11,69 |
IV |
66 |
|
11,02 |
V |
60 |
|
10,02 |
VI |
52 |
|
8,68 |
Wyznaczenie niezbędnego strumienia objętości powietrza ze względu na moc zainstalowanych w rejonach urządzeń.
W rejonach na jeden kilowat zainstalowanego urządzenia powinno przypadać 0,075
strumienia objętości powietrza, dlatego całkowity strumień objętości powietrza potrzebny do przewietrzenia rejonu powinien wynosić :
gdzie:
bm - strumień objętości powietrza przypadający na jeden kilowat;
N - moc zainstalowanych w tym rejonie urządzeń;
Rejon |
Moc urządzeń [ kW ] |
bm
|
|
I |
180 |
0,075 |
13,5 |
II |
220 |
|
16,5 |
III |
300 |
|
22,5 |
IV |
280 |
|
21 |
V |
250 |
|
19 |
VI |
200 |
|
15 |
Wyznaczenie niezbędnego strumienia objętości powietrza ze względu na wydobycie.
gdzie:
aw - współczynnik zależny od wydobycia i głębokości posadowienia rejonu;
W - wydobycie;
Rejon |
Wydobycie |
H [m.] |
aw
|
|
I |
600 |
950 |
0,0131 |
7,86 |
II |
800 |
950 |
0,014 |
11,20 |
III |
1100 |
800 |
0,0091 |
10,01 |
IV |
1000 |
800 |
0,009 |
9,00 |
V |
950 |
1100 |
0,017 |
16,15 |
VI |
700 |
1100 |
0,016 |
11,20 |
Wyznaczenie niezbędnego strumienia objętości powietrza w komorach.
W komorze niemetanowej niezbędny strumień objętości powietrza powinien wynosić :
gdzie :
A - pole przekroju komory;
V - objętość komory;
Komora |
A [m2] |
V [m3] |
|
|
|
MW |
25 |
2500 |
2,25 |
3,47 |
3,47 |
Maksymalne strumień objętości strumienia powietrza potrzebny do przewietrzenia rejonów.
Rejon |
Wydobycie |
Moc urządzeń |
zatrudnienie
|
|
|
|
|
I |
600 |
950 |
0,0131 |
7,86 |
13,5 |
6,68 |
13,5 |
II |
800 |
950 |
0,014 |
11,20 |
16,5 |
10,02 |
16,5 |
III |
1100 |
800 |
0,0091 |
10,01 |
22,5 |
11,69 |
22,5 |
IV |
1000 |
800 |
0,009 |
9,00 |
21 |
11,02 |
21 |
V |
950 |
1100 |
0,017 |
16,15 |
19 |
10,02 |
19 |
VI |
700 |
1100 |
0,016 |
11,20 |
15 |
8,68 |
15 |
Całkowity strumień objętości powietrza wpływający do kopalni szybem wdechowym wynosi :
II. Wyznaczenie oporów wszystkich bocznic sieci.
Bocznica |
Nazwa Wyrobiska |
|
Długość wyrobiska [ m. ] |
Rodzaj obudowy |
Pole przekroju przez wyrobisko [m2] |
Prędkość powietrza w wyrobisku [m./s] |
100 rf
|
Opór bocznicy
|
Opór nitki
|
1-2 |
Szyb wlotowy |
111 |
700 |
Murowa |
28,26 |
3,93 |
0,0069 |
0,0483 |
0,0483 |
2-3 |
Szyb wlotowy |
107,5 |
100 |
Murowa |
28,26 |
3,80 |
0,0069 |
0,0069 |
0,0069 |
3-10 |
Chod. węglowy |
43,5 |
600 |
ŁP 6 |
10,9 |
3,99 |
0,0081 |
0,0486 |
0,0486 |
10-n |
Rejon IV |
21 |
100 |
Zmech |
6 |
3,50 |
0,4540 |
0,4540 |
0,4677 |
n-11 |
Chod.podścian. |
21 |
100 |
ŁP 5 |
9,3 |
2,42 |
0,0118 |
0,0118 |
|
10-m. |
Rejon III |
22,5 |
100 |
ŁP 4 |
8,7 |
2,41 |
0,0137 |
0,0137 |
0,4658 |
m.-11 |
Chod.nadścian |
22,5 |
100 |
Zmech |
6 |
3,75 |
0,4540 |
0,4540 |
|
11-12 |
Przekop |
43,5 |
400 |
ŁP 4 |
8,7 |
5,00 |
0,0137 |
0,0448 |
0,0548 |
12-o |
Przekop |
73,5 |
400 |
ŁP 7 |
12,8 |
5,74 |
0,0550 |
0,0220 |
0,1164 |
o-14 |
Szyb wylotowy |
73,5 |
800 |
Murowa |
7,56 |
8,70 |
0,0118 |
0,0944 |
|
13-14 |
Kanał wentylac |
83,5 |
30 |
Beton |
15 |
5,57 |
0,0141 |
0,0042 |
0,0042 |
3-4 |
Szyb wlotowy |
64 |
300 |
Murowa |
28,26 |
2,26 |
0,0069 |
0,0207 |
0,0207 |
4-h |
Chod.węglowy |
30 |
1000 |
Murowa |
11,3 |
2,65 |
0,0049 |
0,0490 |
0,0637 |
h-8 |
Pochylnia |
30 |
300 |
Murowa |
11,3 |
2,65 |
0,0049 |
0,0147 |
|
8-i |
Chod.podścian |
13,5 |
50 |
ŁP 4 |
8,7 |
1,55 |
0,0137 |
0,0068 |
0,7940 |
i-k |
Rejon I |
13,5 |
100 |
Zmech |
4,8 |
2,81 |
0,7804 |
0,7804 |
|
k-9 |
Chod.nadścian |
13,5 |
50 |
ŁP 4 |
8,7 |
1,55 |
0,0137 |
0,0068 |
|
8-j |
Chod.podścian |
16,5 |
450 |
ŁP 4 |
8,7 |
1,90 |
0,0137 |
0,0068 |
0,7940 |
j-l |
Rejon II |
16,5 |
100 |
Zmech |
4,8 |
3,44 |
0,7804 |
0,7804 |
|
l-9 |
Chod.nadścian |
16,5 |
50 |
ŁP 4 |
8,7 |
1,55 |
0,0137 |
0,0068 |
|
9-12 |
Upadowa |
30 |
300 |
Murowa |
14,7 |
2,04 |
0,0009 |
0,0117 |
0,0117 |
4-5 |
Chod.węglowy |
34 |
1000 |
ŁP 7 |
12,8 |
2,66 |
0,0055 |
0,0550 |
0,0550 |
5-b |
Rejon V |
149 |
100 |
Zmech |
5 |
3,80 |
0,7060 |
0,7060 |
0,7128 |
b-6 |
Chod.nadścian |
19 |
50 |
ŁP 4 |
8,7 |
2,18 |
0,0137 |
0,0068 |
|
5-a |
Chod.podścian |
15 |
100 |
ŁP 4 |
8,7 |
1,74 |
0,0137 |
0,0137 |
0,7265 |
a-c |
Rejon VI |
15 |
100 |
Zmech |
5 |
3,00 |
0,7060 |
0,7060 |
|
c-6 |
Chod.nadścian |
15 |
50 |
ŁP 4 |
8,7 |
1,72 |
0,0137 |
0,0068 |
|
6-d |
Pochylnia |
34 |
600 |
ŁP 8 |
14,5 |
2,35 |
0,0041 |
0,0246 |
0,1136 |
d-e |
Chod.kamienny |
34 |
100 |
Murowa |
12,2 |
2,79 |
0,0039 |
0,0039 |
|
e-f |
Pochylnia |
34 |
800 |
Murowa |
12,2 |
2,79 |
0,0039 |
0,0312 |
|
f-7 |
Przekop |
34 |
700 |
ŁP 7 |
12,8 |
2,66 |
0,0055 |
0,0539 |
|
2-7 |
Komora MW |
3,5 |
100 |
Mieszan |
25 |
0,14 |
0,0006 |
0,0006 |
0,0006 |
7-g |
Przekop |
37,5 |
50 |
ŁP 6 |
10,9 |
3,44 |
0,0081 |
0,0041 |
0,0864 |
g-18 |
Szyb wydecho |
37,5 |
700 |
Murowa |
7,56 |
4,96 |
0,0118 |
0,0826 |
|
17-18 |
Kanał wentyla |
42,61 |
30 |
Beton |
15 |
2,84 |
0,0141 |
0,0042 |
0,0042 |
Gdzie:
Miesz, zmech - oznacza obudowę mieszaną, zmechanizowaną;
Chod. - oznacza chodnik kamienny;
Kanał wentyla - oznacza kanał wentylacyjny;
Nadścian, podścian - oznacza chodnik nadścianowy, podścianowy;
Szyb wydecho - oznacza szyb wydechowy;
III. Obliczenie dysypacji energii w bocznicach.
Dysypacja energii w bocznicy jest równa :
Oczka :
I - 1-2-3-10-m.-11-12-13;
II - 1-2-3-10-n-11-12-13;
III - 1-2-3-4-8-i-9-12-13;
IV - 1-2-3-4-8-j-9-12-13;
V - 1-2-3-4-5-a-6-7-15;
VI - 1-2-3-4-5-b-6-7-15;
VII - 1-2-7-15;
Strata zewnętrzna na każdym wentylatorze wynosiła 12 %.
Bocznica |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2 |
0,0483 |
111 |
595,1 |
595,1 |
595,1 |
595,1 |
595,1 |
595,1 |
595,1 |
595,1 |
2-3 |
0,0069 |
107,5 |
79,74 |
79,74 |
79,74 |
79,74 |
79,74 |
79,74 |
79,74 |
|
3-10 |
0,0483 |
43,5 |
91,4 |
91,4 |
91,4 |
|
|
|
|
|
10-m.-11 |
0,4677 |
21 |
206,26 |
206,26 |
|
|
|
|
|
|
10-n-11 |
0,4658 |
22,5 |
235,81 |
|
235,81 |
|
|
|
|
|
11-12 |
0,0548 |
43,5 |
103,69 |
103,69 |
103,69 |
|
|
|
|
|
12-14 |
0,1164 |
73,5 |
628,82 |
628,82 |
628,82 |
628,82 |
628,82 |
|
|
|
13-14 |
0,0042 |
83,5 |
29,39 |
29,39 |
29,39 |
29,39 |
29,39 |
|
|
|
3-4 |
0,0207 |
64 |
84,79 |
|
|
84,79 |
84,79 |
84,79 |
84,79 |
|
4-8 |
0,0637 |
30 |
57,33 |
|
|
57,33 |
57,33 |
|
|
|
8-i-9 |
0,7941 |
13,5 |
144,73 |
|
|
144,73 |
|
|
|
|
8-j-9 |
0,8557 |
16,5 |
232,98 |
|
|
|
232,98 |
|
|
|
9-12 |
0,0117 |
30 |
10,53 |
|
|
10,53 |
10,53 |
|
|
|
4-5 |
0,0550 |
34 |
63,58 |
|
|
|
|
63,58 |
63,58 |
|
5-a-6 |
0,7265 |
19 |
262,28 |
|
|
|
|
|
262,28 |
|
5-b-6 |
0,7128 |
15 |
160,39 |
|
|
|
|
160,39 |
|
|
6-7 |
0,1136 |
34 |
131,32 |
|
|
|
|
131,32 |
131,32 |
|
2-7 |
0,0006 |
3,5 |
0,0077 |
|
|
|
|
|
|
0,0077 |
7-18 |
0,0866 |
37,5 |
121,85 |
|
|
|
|
121,85 |
121,85 |
121,85 |
17-18 |
0,0042 |
42,6 |
7,65 |
|
|
|
|
7,65 |
7,65 |
7,65 |
|
|
|
|
1730,4 |
1763,4 |
1630,43 |
1718,68 |
1244,42 |
1346,31 |
724,31 |
IV. Regulacja sieci metodą Sałustowicza dla najtrudniejszego, najłatwiejszego i pośredniego oczka w sieci.
Dla najtrudniejszego oczka:
Najtrudniejszym oczkiem dla wentylatora I jest oczko II, natomiast dla wentylatora II oczko VI.
lf d = lf max − lf b RT = lf d / V2
Oczko |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
|
1730,4 |
1763,4 |
1630,43 |
1718,68 |
1244,42 |
1346,31 |
724,61 |
Dysypacja energii na tamie |
33,55 |
0 |
133,52 |
45,27 |
101,89 |
0 |
621,7 |
Opór tamy |
0,0665 |
0 |
0,733 |
0,1663 |
0,453 |
0 |
50,75 |
Dla najłatwiejszego oczka:
Najłatwiejszym oczkiem dla wentylatora I jest oczko III, natomiast dla wentylatora II oczko VII.
lf d = lf b −lf max
lf d = lf max − lf b RT = lf d / V2
Oczko |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
|
1730,4 |
1763,4 |
1630,43 |
1718,68 |
1244,42 |
1346,31 |
724,61 |
Spiętrzenie wentylatora |
99,97 |
133,52 |
0 |
87,57 |
519,81 |
621,7 |
0 |
Wydajność |
22,5 |
21 |
0 |
16,5 |
15 |
19 |
0 |
Dla pośredniego oczka:
Pośrednim oczkiem dla wentylatora I jest oczko IV, natomiast dla wentylatora II oczko V.
lf d = lf b −lf max
Oczko |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
|
1730,4 |
1763,4 |
1630,43 |
1718,68 |
1244,42 |
1346,31 |
724,61 |
Dysypacja energii na tamie |
----- |
----- |
88,25 |
0 |
0 |
----- |
519,81 |
Opór tamy |
----- |
----- |
0,4842 |
0 |
0 |
----- |
42,43 |
Spiętrzenie wentylatora |
11,72 |
18,27 |
----- |
0 |
0 |
101,89 |
----- |
Wydajność |
22,5 |
21 |
----- |
0 |
0 |
19 |
----- |
V. Wyznaczenie spadków potencjałów w bocznicach sieci dla najtrudniejszego oczka.
Spadek potencjału
Dla tamy: δΦv = lf v −lm T
Bocznica |
Dysypacja energii w bocznicy |
Dysypacja energii w oporze miejscowym |
Spadek Potencjału |
Węzeł |
Potencjał |
|
|
|
|
1 |
0,0 |
1-2 |
595,1 |
---- |
595,1 |
2 |
-595,1 |
2-3 |
79,74 |
---- |
79,74 |
3 |
-674,84 |
3-4 |
84,79 |
---- |
84,79 |
4 |
-759,63 |
4-5 |
63,58 |
---- |
63,58 |
5 |
-823,21 |
5-6 |
262,28 |
---- |
262,28 |
6 |
-1085,49 |
6-7 |
131,32 |
---- |
131,32 |
7 |
-1216,81 |
4-8 |
57,33 |
---- |
57,33 |
8 |
-816,96 |
8-9 |
232,98 |
45,27 |
270,25 |
9 |
-1087,21 |
3-10 |
91,40 |
---- |
91,40 |
10 |
-766,24 |
10-11 |
235,81 |
---- |
235,81 |
11 |
-1001,45 |
11-12 |
103,69 |
---- |
103,69 |
12 |
-1076,19 |
12-14 |
628,82 |
---- |
628,82 |
13 |
-1733,95 |
7-18 |
121,85 |
---- |
121,85 |
18 |
-1338,31 |
17-18 |
29,39 |
---- |
29,39 |
18 |
-1763,40 |
13-14 |
7,65 |
---- |
7,65 |
14 |
-1346,31 |
VI. Dobór wentylatorów.
Wentylator dobieram dla najtrudniejszego oczka.
Wentylator pierwszy
Dobieram wentylator WPG - 240/1,4 przy obrotach n=375 obr/min
Δpc =1763,4 Pa
V =83,5 m3/s
Konieczna moc użyteczna
Opór kopalni
Otwór równoznaczny
Warunek ekonomiczności
warunek spełniony
Warunek stabilności
warunek spełniony
2. Wentylator drugi
Dobieram wentylator WPWD 125/1,4 dla obrotów n=585 obr/min
Δpc = 1346,31 Pa
V = 42,61 m3/s
Konieczna moc użyteczna
Opór kopalni
Otwór równoznaczny
Warunek ekonomiczności
warunek spełniony
Warunek stabilności
warunek spełniony
Oba wentylatory zostały dobrane prawidłowo.