Расчет вентиляции тупиковой выработки (часть 1)

Расчет вентиляции тупиковой выработки включает выбор способа вентиляции, определение необходимой подачи свежего воздуха в забой, выбор вентиляционного трубопровода и расчет его аэродинамических параметров, выбор вентилятора и определение необходимого числа вентиляторов.
Способ проветривания выбирается с учетом горно-геологических условий проходки, длины выработки, площади ее поперечного сечения и в строгом соответствии с требованиями Правил безопасности. Например, если выработка относится к опасным по взрывам газа или пыли, то в соответствии с ПБ допускается применение только нагнетательного способа проветривания. В негазовых горизонтальных выработках этот способ рекомендован при их длине до 300 м, а в более длинных выработках применяется комбинированный способ проветривания.
Определение подачи свежего воздуха в забой. Необходимая подача свежего воздуха в забой выработки рассчитывается по углекислому газу, ядовитым и взрывоопасным газам, газам от взрывных работ, вредным компонентам выхлопных газов от применяемого оборудования с двигателями внутреннего сгорания, по пыли и наибольшему числу одновременно работающих в выработке людей.
Подача воздуха (м3/мин) для разжижения вредных газов, выделяющихся в выработке, определяется по формуле

где Qг — фактическое выделение газа в выработке, м3/мин; Сн — предельно допустимая по ПБ концентрация газа в воздухе проводимой выработки, %; С0 — содержание газа в свежей струе, поступающей в данную выработку, %.
Фактическое выделение газа Qг (м3/мин) можно определить путем замера в выработке расхода Qисх воздуха и процентного содержания газа в исходящей из выработки струе Сиcх:

При расчете подачи воздуха по условию разжижения и выноса газов, образующихся при взрывных работах, выбор расчетной формулы обусловлен применяемым способом проветривания.
С этой целью можно воспользоваться, например, формулами В. Н. Воронина:
при нагнетательном способе проветривания выработок, проходимых по сухим породам,

при нагнетательном способе проветривания при проходке но обводненным породам (формула В. Н. Воронина с поправкой ВНИИОМШС на обводненность)

при всасывающем способе проветривания выработки

при комбинированном способе проветривания:
а) расход воздуха у забоя нагнетательным вентилятором

б) расход воздуха у забоя всасывающим вентилятором:
Qз.вc=1,15Qз.вc — при наличии вентиляционной перемычки;
Qз.вc=1,ЗQз.вc — при отсутствии вентиляционной перемычки.
Здесь t — продолжительность проветривания, мин (в соответствии с ПБ t≤30 мин); А — масса одновременно взрываемого в забое ВВ# кг; S — площадь поперечного сечения выработки в свету, м2; L — длина проветриваемой выработки, м; bф — фактическая газовость, ВВ, т. е. объем условной окиси углерода, выделяемый при взрыве 1 кг ВВ, л/кг (при взрывании по породе принимается равной 40 л/кг, по углю — 100 л/кг) ψ — коэффициент обводненности выработки (ψ=0,8 — для слабообводненных пород; ψ=0,6 — для влажных выработок; ψ=0,3 — для выработок, проходимых по водоносным породам или с применением водяных завес); kу — коэффициент утечек воздуха через неплотности в трубопроводе; lз.о— длина зоны отброса газов; lп — расстояние от забоя до вентиляционной перемычки.
Если при проходке выработки применяется оборудование с дизельным приводом, то расчет подачи воздуха (м3/мин) выполняется по формуле

где qд.в.с — норма подачи воздуха на 1 кВт мощности (действующая норма составляет 7 м3/кВт); N — суммарная мощность дизельных двигателей, работающих в выработке, кВт.

---