bài tập lớn môn thông gió mỏ

Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Lời nói đầu Hiện khai trờng khai thác than lộ thiên ngày khó khăn diện sản xuất ,sản lợng khai thác than lộ thiên giảm đáng kể .Để hoàn thành kế hoạch đặt phải tăng tỷ lệ khai thác mỏ than hầm lò.Việc tăng sản lợng có nghĩa mở rộng sản xuất tất yếu cần tăng khối lợng đờng lò thực năm. Khi khác thác than hầm lò ,có nhiều khâu cần giải nh thoát nớc ,vận tải ,cung cấp điện .Một yếu tố ảnh hởng định đến tiến độ đào đờng lò công tác thông gió. Thông gió phảI đảm bảo mặt kỹ thuật tuân theo quy phạm an toàn ,đồng thời phải tối u phơng diện kinh tế.Nhiệm vụ công tác thông gió phải đa vào gơng lò chuẩn bị lợng không khí đủ để hoà loãng khí độc ,khí nổ bụi nổ xuống dới mức cho phép theo quy phạm an toàn ;mặt khác tạo điều kiện vi khí hậu phù hợp đảm bảo cho ngời ,các thiế bị máy móc hoạt động. Môn học thông gió mỏ môn học quan trọng sinh viên ngành khai thác mỏ .Môn học cung cấp cho sinh viên kiến thức công tác khai thác hầm lò giúp cho kĩ s khai thác mỏ tơng lai hiểu biết công việc cần phải làm công tác khai thác hầm lò đa giải pháp hiệu ,an toàn ,tối u phơng diện kinh tế. Việc thiết kế Thông gió mỏlà công việc định đến hiệu việc khai thác nh mức độ an toàn khai thác hầm lò. Trên nhận xét sơ công tác thiết kế Thông gió mỏ .Trong trình thiết kế cha có nhiều kinh nghiệm nên tránh đợc sai sót.Vì mong đóng góp bổ xung thầy bạn đồng nghiệp để em có kinh nghiệm cho thiết kế sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội ,ngày tháng 11 năm 2007 Sinh viên thực hiện: Hoàng văn ất Hànội -2007 Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ CHƯƠNG 1: lựa chọn phơng án mở vỉa chuẩn bị hợp lý. 1.1.Lựa chọn phơng án mở vỉa: Để mở vỉa cho cụm vỉa than cho ta áp dụng phơng án mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ giếng đứng kết hợp xuyên vỉa tầng (nh hình vẽ 1.1) A Hầm bơm Hầm chứa thuốc nổ A Cửa gió V2 V1 Hình 1.1.Mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ giếng đứng với lò xuyên vỉa tầng. A-A 10 Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Trong : +hp chiều sâu lớp đất phủ hp = 100 m + hđ chiều sâu thẳng đứng vỉa than ,hđ = 350 m . giếng đứng 2. giếng đứng phụ . lò xuyên vỉa thông gió tầng 4. lò xuyên vỉa vân tải tầng 5. lò dọc vỉa thông gió tầng 6. lò dọc vỉa vận tải tầng 7. họng sáo 8. lò song song 19. lò cắt tạo lò chợ 10. lò chợ 1.2. Lựa chọn thông số mở vỉa chuẩn bị hợp lý: *Diện tích tiết diện ,chu vi ,loại chống loại đờng lò mở vỉa chuẩn bị đợc thể bảng 1.2 Bảng 1.1.Đặc tính đờng lò : Tên đờng lò Tiết diện Giếng đứng Hệ số ma sát Chu vi m Vì chống Chiều dài m 28 16 Bê tông 217 28 16 Bê tông 217 16 14 Vì sắt 235 20.10 16 14 Vì sắt 315 20.10 Giếng đứng phụ Lò xuyên vỉa thông gió Lò xuyên vỉa vận tải Lò dọc vỉa thông gió 5.10 5.10 10 14 Vì sắt 1000 Lò dọc vỉa vân tải 10 14 Vì sắt 1000 Họng sáo 12 Vì sắt 15 Lò song song 10 14 70 Lò chợ 12 Vì sắt Dàn tự hành 20.10 20.10 20.10 20.10 200 10 Rãnh quạt gió 10 14 Bê tông 60 TT m 80 10 5.10 *Vị trí đặt trạm bơm đợc bố trí đặt sát giếng đứng nằm dới đờng lò xuyên vỉa vận tải để thoát nớc cho đờng lò .Và công suất động bơm 120 kw. *Số lợng gơng lò chuẩn bị chọn gơng gồm: Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ +Hai gơng giếng chuẩn bị xuống sâu xuống tầng với chiều sâu Lg = 60m +Hai gơng lò dọc vỉa vận tải lò dọc vỉa thông gió cánh lại ruộng than tầng thứ vỉa V1 với chiều dài Ldvcb = 100 m. *Các loại công trình thông gió vị trí đặt chúng bao gồm : _Các công trình gió đặt mặt đất : +Rãnh quạt gió +Nhà trạm quạt +Hệ thống đảo chiều gió +Loa quạt +Hệ thống bịt miệng giếng thông gió _Các công trình gió đặt mỏ : +Cửa gió +Thành chắn +Cửa sổ gió *Để thông gió đào đờng lò chuẩn bị với mỏ xếp loại I theo khí Mê tan ( CH4) ta dùng phơng pháp thông gió đẩy .Và quạt gió đợc đặt cách mép đờng lò chuẩn bị 10 m ,nh hình 1.2. Hình 1.2 Sơ đồ thông gió đẩy *Trong ca làm việc số ngời làm việc gơng lò chuẩn bị lớn ngời.Và lợng thuốc nổ nổ lần gơng lò chuẩn bị lớn 20 kg cho lần nổ. *Vị trí hầm chứa thuốc đợc đặt dới sát đờng lò xuyên vỉa vận tải ,và thể tích hầm chứa thuốc nổ 30 m Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ chơng Lựa chọn hệ thống khai thác thông số hợp lý 2.1. Lựa chọn hệ thống khai thác : * Hệ thống khai thác tình tự tiến hành công tác chuẩn bị khai thác than phạm vi khu khai thác gắn kết chặt chẽ với không gian thời gian. Để tiến hành công tác chuẩn bị khai thác cụm vỉa ta chọn hệ thống khai thác cột dài theo phơng lò chợ tầng. 10 Hình 1.3 . Hệ thống khai thác cột dài theo phơng lò chợ tầng. -- Công tác chuẩn bị : Từ lò xuyên vỉa thông gió ,vận tải (3 4) ta đào hai cánh tầng lò dọc vỉa thông gió (5) lò dọc vỉa vận tải (6) .Sau đờng lò dọc vỉa thông gió vận tải đào đến biên giới khu khai thác tiến hành đào họng sáo (7) lò song song (8) để tạo thành cột kéo dài theo phơng.Sau chuẩn bị thành cột ,nối tiếp đến mở lò cắt (9) để tạo lò chợ ban dầu. -- Công tác khai thác : Từ lò chợ ban đầu hai cánh tầng ta tiến hành khai thác than khấu dật trung tâm tầng. *Sản lợng hàng năm lò chợ 200000 t/năm .Theo kế hoạch sản lợng hàng năm mỏ 800.000 t/năm ,do để đảm bảo sản lợng mỏ ta cần lò chợ hoạt động đồng thời. Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ * Các lò chợ đợc mở tầng thứ vỉa V1 vàV2 .Trong lò chợ hoạt động đợc tiến hành vỉa V2 : vỉa V2 đợc chia làm lớp lớp có chiều dày 2,8m (với 2,2m khấu 0,6m lại thu hồi) lớp khấu trớc lớp dới khoảng 100m .Còn vỉa V1 có lò dự phòng chuẩn bị tiếp lò chợ thứ để đảm bảo có lò chợ hoat động liên tục. 2.2. Lựa chọn thông số hợp lý hệ thống khai thác: *Chiều dài lò chợ 200m ,với tiết diện m *Công nghệ khấu than mỏ khí hoá toàn ,khấu than máy khấu. *Số công nhân làm việc lớn ca sản xuất 15 ngời *Lò chợ đợc chống giàn tự hành công suất máy bơm dung dịch nhũ tơng cho lò chợ P = 40 kW.Và đầu lò chợ bố trí hầm bơm nhũ tơng để bơm dung dịch nhũ tơng cho giàn tự hành. Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Chơng : thiết kế thông gió chung cho mỏ 3.1. Lựa chọn hệ thống thông gió . * Để thông gió chung cho mỏ ,ngời ta có phơng pháp thông gió sau : --Phơng pháp thông gió đẩy. --Phơng pháp thông gió hút. --Phơng pháp thông gió hỗn hợp. Căn vào hạng mỏ ,thì mỏ loại I theo khí mêtan (CH4) ta lựa chọn phơng pháp thông gió đẩy để thông gió chung cho mỏ.Và vị trí trạm quạt gió dợc đặt mặt đất có rãnh gió nối thông với giếng đứng phụ(2) * Sơ đồ thông gió : Tuỳ thuộc vào số lợng vị trí đờng lò dẫn gió vào mỏ dẫn gió bẩn khỏi mỏ ,đồng thời có kể đến dạng làm việc quạt ,sơ đồ thông gió đợc phân làm nhóm : --Sơ đồ thông gió trung tâm. --Sơ đồ thông gió sờn. --Sơ đồ thông gió hỗn hợp. Dựa vào điều kiện vỉa , phơng án mở vỉa chuẩn bị ruộng than nh mục (1.1) ta chọn sơ đồ thông gió chung cho mỏ sơ đồ thông gió trung tâm cạnh: -- Từ phơng án mở vỉa ta có sơ đồ không gian đơn giản nh sau : cg 21 14 cg2 2' 20 19 cg3 10 16 15 11 Hầm bơm nứơc Hầm chứa thuốc nổ 18 12 17 Hầm bơm nhũ tƯơng Hình 1.4. Sơ đồ thông gió không gian đơn giản Sv :Hoàng Văn ất 13 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ --Từ sơ đồ thông gió không gian đơn giản ta có sơ đồ tính toán thông gió nh sau : Hầm chứa thuốc nổ cg1 cg2 cg3 2' 3' Hầm bơm nứơc 12 11 Hầm bơm 17 nhũ tƯơng 13 16 15 10 cg2 14 19 cg3 18 Hình 1.5 . Sơ đồ tính toán thông gió 3.2 .Tính lợng gió chung cho mỏ: Khi thực phơng pháp tính toán lợng không khí để thông gió chung cho mỏ .Mục đích phai đảm bảo đợc nồng độ khí bụi ,tạo nổ mìn, đến giới hạn an toàn cho phép . Để tính lơng lợng gió chung cho mỏ ta chọn phơng pháp tính thứ hai (tính từ ngoài) : tức phơng pháp tính lu lợng gió cho hộ tiêu thụ cộng với lợng gió rò mỏ lợng gió cần đa vào mỏ. Tính toán lợng không khí cần thiết để thông gió có hiệu cho đờng lò đợc tính theo yếu tố sau : --Tính toán theo số ngời làm việc đồng thời lớn nhất. --Tính theo lợng thuốc nổ đồng thời lớn gơng. --Tính theo yếu tố bụi;. --Tính theo tốc độ gió tối thiểu . --Tính theo độ xuất khí mê tan. 3.2.1. Tính lợng gió cho lò chợ hoạt động: 1.Theo số ngời làm việc đồng thời lớn : qlc1 = . n , m / ph (3.1) Trong : lu lợng gió cần cho ngời phút theo quy phạm an toàn , m / ph n số ngời làm việc lớn lò chợ , n = 15 ngời Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49 20 21 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ qlc1 = . 15 = 60 , m / ph = m /s 2. Tính theo sản lợng (độ xuất khí mê tan ) : qlc2 = qtc . Tlc , m / ph (3.2) + Tlc sản lợng lò chợ ngày đêm , Tlc = An . , m (3.3) 360 t Với : An sản lợng lò chợ năm , An = 200000 t/năm 360 số ngày làm việc năm lò chợ , ngày t trọng lợng thể tích than , t = 1,4 t Tlc = m3 200000 = 476 , m /ngày 360 ì 1,4 +qtc lợng gió tiêu chuẩn cần cho than khai thác ngày đêm, lấy theo loại mỏ nh bảng1.2 Bảng 1.2 .Trị số qtc theo độ xuất khí mê tan tơng đối mỏ Loại mỏ Độ xuất khí mê tan tơng đối mỏ ( m t.24 h ) Trị số qtc I Dới 1,0 II Từ đến 10 1,25 III Trên 10 đến 15 1,50 Siêu hạng Phụt khí than vụn > 15 >1,50 Nguy hiểm khí Do khu mỏ loại I theo khí mê tan nên qtc = 1,0 m / ph qlc2 = 476 . 1,0 = 476 m / ph = 7,9 m /s Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ 3. Tính theo yếu tố bụi : qlc3 = Slc . Vt , m /s (3.4) Trong : + Slc tiết diện ngang lò chợ ,Slc = m +Vt tốc độ gió tối u theo nồng độ bụi lò chợ , Vt = m/s , chọn Vt = m/s qlc3 = . = m /s 4. Tính theo tốc độ gió tối thiểu : qlc4 = Slc . Vmin , m /s (3.5) Trong : + Vmin tốc độ gió tối thiểu gơng lò chợ theo quy pham an toàn Vmin = 0,25 m/s qlc4 = . 0,25 = 2,25 m /s Sau tính lu lợng gió theo yếu tố cho lò chợ ta thấy qmax = qlc3 = m /s lợng gió cần đa vào lò chợ. 3.2.2 .Tính lu lợng gió cho lò chợ dự phòng : qlcdp = 50% . qlc = 0,5 . = 4,5 , m /s 3.2.3. Tính lợng gió cho hầm bơm , trạm điện: qhb = 10 . (Nđ -- ) . Kct , m /ph (3.6) : + hiệu suất làm việc động : = 0,8 0,85 , chọn = 0,85 +Kct hiệu suất chất tải động điện : Kct = 0,8 0,85 chọn Kct = 0,85 +Nđ công suất động --Đối với động bơm nớc Nđ = 120 kW qhbn = 10 . (120 0,85) . 0,85 = 1013 m /ph = 16,9 m /s --Đối với động bơm nhũ tơng Nđ = 40 kW qhbnt = 10 . (40 0,85 ) . 0,85 = 333 m /ph = 5,5 m /s 3.2.4. Tính lu lợng gió cho hầm chứa thuốc nổ : qhtn = 0,07 . Vhtn , m /s (3.7) Trong : +Vhtn thể tích hầm thuốc nổ ,Vhtn = 30 m qhtn = 0,07 . 100 = m /ph = 1,2 m /s 3.2.5. Tính lu lợng gió cho đờng lò chuẩn bị : 1. Tính theo số ngời làm việc lớn gơng lò chuẩn bị : qcb1 = . n1 , m /ph (3.8) : + lợng gió tiêu chuẩn theo quy phạm an toàn cần cho ngời phút ( m /ph) . +n1 số công nhân làm việc đồng thời lớn gơng lò chuẩn bị n1 = ngời. qcb1 = . =32 m /ph =0,53 m /s Sv :Hoàng Văn ất 10 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ 2. Tính theo yếu tố bụi : qcb2 = Scb . Vt , m /s (3.9) Trong : + Scb tiết diện đờng lò chuẩn bị , m +Vt tốc độ gió tối u theo yếu tố bụi đờng lò chuẩn bị : Vt = (0,5 -- 0,7 )m/s ,chọn Vt = 0,5 m/s --Đối với đờng lò dọc vỉa : Scb = 10 m qcbdv2 = 10 . 0,5 = m /s --Đối với giếng đứng : Scbgđ = 28 m qcbgđ2 = 28 . 0,5 = 14 m /s 3. Tính theo tốc độ gió tối thiểu : qcb3 = Scb . Vmin m /s (3.10) Trong : + Vmin tốc độ gió tối thiểu theo quy phạm an toàn gơng lò chuẩn bị , Vmin = 0,25 m/s --Đối với lò dọc vỉa : qcbdv3 = 10 . 0,25 = 2,5 m /s --Đối với giếng đứng :qcbgđ3 = 28 . 0,25 = m /s 4.Tính theo chế độ khí mê tan CH4: qcb4 = 100 ì qCH m3 /ph n no (3.11) Trong : + qCH4 độ xuất khí mê tan tuyệt đối lớn đờng lò theo Viện khoa học Công nghệ mỏ qCH4 = 0,03 m /ph +n nồng độ khí Mêtan tối đa cho phép luồng gió thải tai cửa lò chuẩn bị , n = 0,5% +no nồng độ khí mê tan có sẵn luồng gió lò có gió xuyên thông trớc đa vào lò chuẩn bị , no = qcb4 = 100 ì 0,03 = m3 /ph = 0,1 m3 /s 0,5 5. Tính theo lợng thuốc nổ nổ lần lớn : Khi thông gió đẩy lợng gió đợc tính theo công thức V .N .Vôrônin: 2,25 A.b.V . qcb5 = ì m3 /ph (3.12) t P Trong : t thời gian thông gió tích cực sau nổ mìn , t = 30 phút A lợng thuốc nổ đồng thời lớn ,kg --Với gơng lò dọc vỉa Adv = 10 kg --Với gơng giếng Agđ = 20 kg V-- thể tích đờng lò chuẩn bị cần đợc thông gió , m Trong công thức Vdl < Vgh V = Vdl , Vdl > Vgh V = Vgh : Vdl thể tích thực đờng lò , Vdl = S . L , m S tiết diện đào đờng lò , m Sv :Hoàng Văn ất 11 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ L chiều dài đờng lò cần thông gió , m -- Với đờng lò dọc vỉa than : S = 10 m , L = 100 m Vdldv = 10 . 100 = 1000 m --Với giếng đứng : S = 28 m , L = 60 m Vdlgđ = 28 . 60 = 1680 m Vgh = 12,5 . A . b . Kt m (3.13) b lợng khí độc sinh nổ kg thuốc nổ .Khi nổ đá b = 40 l/kg , nổ than b = 100 l/kg Kt hệ số khuếch tán rối , Kt =1,2 --Với đờng lò dọc vỉa : Vghdv = 12,5 . 10 . 100 . 1,2 = 15000 m --Với giếng đứng : Vghgđ = 12,5 . 20 . 40 .1,2 = 12000 m Vì Vghdv > Vdldv Vghgđ > Vdlgđ nên ta lấy V1 = Vcbdv , V2 = Vcbgđ -- hệ số hấp thụ khí độc đất đá nổ mìn , = 0,8 P hệ số giò gió đờng ống , chọn P = Thay giá trị vào biểu thức (1.12) ta đợc 2,25 10.100.(1000) .0,8 qcbdv5 = = 69,6 m /ph = 1,16 m /s ì 30 2,25 20.40.(1680) .0,8 qcbgđ5 = = 91,3 m /ph = 1,5 m /s ì 30 Sau tính lu lợng gió theo yếu tố cho đờng lò chuẩn bị thấy qcbdv Max = m /s , qcbgđ Max = 14 m /s lu lợng gió cần đa vào lò dọc vỉa giếng đứng chuẩn bị 3.2.6 Tính lợng gió chung cho mỏ : Qyc =1,1 . [ Ksl . qlc + qlcdp + qcb + qhbtr + qhtn + qro ], m /s ( 3.14) Trong : 1,1 hệ số kể đến phân phối gió nhánh đờng lò . Ksl Hệ số kể đến tăng sản lợng lò chợ , chọn Ksl = 1,2. qro -- tổng lợng gió rò : qro = qcg , m3 /s qcg --tổng lợng gió rò qua cửa gió , qcg = (19 ữ 62 ) m3 /ph , ta chọn qcg = 60 m3 /ph = m3 /s Qyc = 1,1 . [1,2 . (4 . ) + 4,5 +2 .(5 + 14) +( 16,9+5 .5,5) + 0,12 +3 .1 ] = = 142 m /s 3.3. Tính phân phối gió kiểm tra tốc độ gió . 3.3.1 Tính phân phối gió cho đờng lò: Sv :Hoàng Văn ất 12 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Để phân phối gió cho đờng lò ta chọn phơng pháp từ , lợng gió thực tế đờng lò : Q tt=Qjc + Qit + Q js m /s (3.15) : Qtt lu lợng gió thực tế đờng lò , m /s Qjc lu lợng theo yêu cầu đờng lò Qit --Tổng lu lợng gió hộ dùng gió phía trớc thải gió bẩn qua đờng lò đó. Q js --Tổng lu lợng gió cung cấp cho phận sau dẫn gió qua đờng lò . *Phân phối gió : Ta có : Q1-2 = Qyc = 142 , m /s Q2-3 = Qyc -- cg1 cg2 = 142 = 140 , m /s Q3-4 = Q2-3 cg3 = 140 = 139 , m /s Q3-4 = Q4-5 + Q17-18 (1) , m /s Mặt khác ta có : Q4-5 = Q6-7 + Q9-8 +Q5-11 = Q6-7 + Q9-8 + Q12-13 + Q15-14 Để đảm bảo lợng gió cho lò chợ hoạt động bình thờng lu lợng gió lò chợ phải nh : Q6-7 = Q9-8 = Q12-13 = Q15-14 , m /s Từ (1) suy : Q3-4 = 4. Q6-7 + 0,5 . Q6-7 = 4,5 . Q6-7 Q6-7 = Q34 139 = = 30,9 , m /s 4,5 4,5 Q17-18 = 0,5 . Q6-7 = 0,5 . 30,9 = 15,45 , m /s Q4-17 = Q17-18 = Q18-19 = 15,45 , m /s Q4-5 = . Q6-7 = . 30,9 = 123,6 , m /s Q9-8 = Q12-13 = Q15-14 = Q6-7 = 30,9 , m /s Ta có : Q5-6 = Q6-7 = Q7-10 = 30,9 , m /s Q5-9 = Q9-8 = Q8-10 = 30,9 , m /s Q11-12 = Q12-13 = Q 13-16 = 30,9 , m /s Q11-15 = Q15-14 = Q14-16 = 30,9 , m /s Q5-11 = Q 11-16 = Q16-10 = Q11-12 + Q11-15 = 30,9 + 30,9 = 61,8 , m /s + Q19-20 = Q10-19 + Q 18-19 + cg3 =123,6 + 15,45 +1 = 140 , m /s + Q20-21 = Q19-20 + cg1 +cg2 =140 + + = 142 , m /s Để kiểm tra tốc độ gió đờng lò ta áp dụng công thức sau: Vtt = Qtt S sd , m/s (3.16) Trong đó: Vtt Vận tốc gió thực tế đờng lò, m/s Sv :Hoàng Văn ất 13 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Qtt Lu lợng gió thực tế đờng lò, m3/s Ssd Diện tích sử dụng đờng lò, m2 Để đảm bảo thông gió cho đờng lò thoả mãn hệ thức: [Vmin] Vtt [Vmax] Bảng tính phân phối kiểm tra tốc độ gió cho đờng lò Ta có : Qm = 142 m3/s Bảng 1.3 .Tính phân phối gió kiểm tra tốc độ gió cho đờng lò Ký Qtt Sđl Vtt Vmin Vmax Đánh giá theo hiệu 2-3 - Tên đờng lò Giếng gió vào (m3/s) 140 ( m2 ) 28 (m/s) (m/s) 0,5 (m/s) 15 tốc độ gió Phù hợp 3--4 Lò xuyên vỉa VT 139 18 7,7 0,5 Phù hợp 4-5 Lò xuyên vỉa VT 123,6 18 6,86 0,5 Phù hợp 4-17 DVVT dự phòng 15,45 10 1,545 0,5 Phù hợp 17-18 Lò chợ dự phòng 15,45 1,7 0,5 Phù hợp 18-19 DVTG dự phòng 15,45 10 1,545 0,5 Phù hợp 5-6 DVVT 30,9 10 3,09 0,5 Phù hợp 6-7 Lò chợ 30,9 3,4 0,5 Phù hợp 7-10 Lò DVTG 30,9 10 3,09 0,5 Phù hợp 5-9 Lò DVVT 30,9 10 3,09 0,5 Phù hợp 9-8 Lò chợ 30,9 3,4 0,5 Phù hợp 8-10 Lò DVTG 30,9 10 3,09 0,5 Phù hợp 5-11 Lò XVVT 61,8 10 6,18 0,5 Phù hợp 11-12 Lò DVVT 30,9 10 3,09 0,5 Phù hợp 12-13 Lò chợ 30,9 3,4 0,5 Phù hợp 13-16 Lò DVTG 30,9 10 3,09 0,5 Phù hợp 11-15 Lò XVVT 30,9 10 3,09 0,5 Phù hợp 15-14 Lò chợ 30,9 3,4 0,5 Phù hợp 14-16 Lò DVTG 30,9 10 3,09 0,5 Phù hợp 16-10 Lò XVTG 61,8 10 6,18 0,5 Phù hợp 10-19 Lò XVTG 123,6 18 6,86 0,5 Phù hợp 19-20 Lò XVTG 140 10 14 0,5 Phù hợp 20-21 Giếng gió 142 28 4,5 0,5 15 Phù hợp Sv :Hoàng Văn ất 14 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Qua bảng ta thấy tất đờng lò thoả mãn khả thông qua luồng gió điều kiện cho phép 3.4. Tính hạ áp cho luồng gió: 3.4.1. Phơng pháp tính hạ áp chung mỏ Để tính hạ áp cho luồng áp dụng công thức: hi = hmsi +hcbi Trong : , (mmH20) (3.17) hcbi Là hạ áp đoạn đờng lò gây sức cản cục hcbi = 10% .hmsi (mmH20) hmsi - Là hạ áp đoạn đờng lò gây sức cản ma sát Li .Pi hmsi = i. S i .Q2i (mmH20) (3.18) Với: i Hệ số sức cản ma sát đờng lò thứ i Li Chiều dài đờng lò thứ i, m Pi Chu vi đờng lò thứ i, m Si Tiết diện đờng lò thứ i, m2 Qi Là lu lợng gió cần cung cấp cho đờng lò thứ i Do hai luồng gió vỉa có thông số tơng tự nhau. Nên ta tính hạ áp cho luồng gió. Kết tính toán đợc ghi theo bảng sau (1.4) Bảng 1.4 . Tính hạ áp cho luồng gió : Luồ ng gió Kí hiệu Tên đờng lò Vì chống Sv :Hoàng Văn ất Chiề u dài Chu vi Tiết diện 15 S3 Lu lợng Q Lớp Khai thác A K49 hims mm H20 hicb mm H20 h mm H20 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Q m3 / s 10 1-2 R.quạt BT 60 14 10 1000 142 20164 8,47 0,847 9,3 2-3 G.g.vào BT 217 16 28 21952 140 19600 1,55 0,155 1,7 3-4 L.xv-vt V.sắt 20 180 16 18 5832 139 19321 19,1 1,91 21 4-5 L.xv-vt nt 20 125 16 18 5832 123,6 15277 10,5 1,05 11,55 5-6 L.dv-vt nt 20 1000 14 10 1000 30,9 955 26,7 0,267 29,3 6-7 L.chợ 80 200 12 729 30,9 955 25,2 0,252 27,7 7-10 L.dv-tg D.tự hành V.sắt 20 1000 14 10 1000 30,9 955 26,7 0,267 29,3 1019 1920 L.xv-tg nt 20 125 16 18 5832 123,6 15277 10,5 1,05 11,55 L.xv-tg nt 20 140 16 18 5832 140 19600 15 1,5 16,5 2021 G.g.ra BT 100 16 28 21952 142 20164 0,73 0,073 0,8 Luồng gió I: 1-2-3-4-5-6-7-10-19-20-21 Tổng : 159 1-2 R.quạt BT 60 14 10 1000 142 20164 8,47 0,847 9,3 2-3 G.g.vào BT 217 16 28 21952 140 19600 1,55 0,155 1,7 3-4 L.xv-vt V.sắt 20 180 16 18 5832 139 19321 19,1 1,91 21 4-5 L.xv-vt nt 20 125 16 18 5832 123,6 15277 10,5 1,05 11,55 5-11 L.xv-vt nt 20 10 16 18 5832 61,8 3819 0,21 0,021 0,23 1112 12 -13 13 -16 16 -10 1019 1920 L.dv - vt nt 20 900 14 10 1000 30,9 955 24,1 0,241 26,5 L.chợ 80 200 12 729 30,9 955 25,2 0,252 27,7 L.dv-tg D.tự hành V.sắt 20 900 14 10 100 30,9 955 24,1 0,241 26,5 L.xv-tg nt 20 10 16 18 5832 61,8 3819 0,21 0,021 0,23 L.xv-tg nt 20 125 16 18 5832 123,6 15277 10,5 1,05 11,55 L.xv-tg nt 20 140 16 18 5832 140 19600 15 1,5 16,5 2021 G.g.ra BT 100 16 28 21952 142 20164 0,73 0,073 0,8 Sv :Hoàng Văn ất 16 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Luồng gió II : 1-2-3-4-5-11-12-13-16-10-19-20-21 Tổng : 154 1-2 R.quạt BT 60 14 10 1000 142 20164 8,47 0,847 9,3 2-3 G.g.vào BT 217 16 28 21952 140 19600 1,55 0,155 1,7 3-4 L.xv-vt V.sắt 20 180 16 18 5832 139 19321 19,1 1,91 21 4-17 L.dv-vt nt 20 1000 14 10 1000 15,45 238,7 6,68 0,668 7,34 17-18 18 -19 1920 L.chợ 80 200 12 729 15,45 238,7 6,3 0,63 6,93 L.dv-tg D.tự hành V.sắt 20 1000 14 10 1000 15,45 238,7 6,68 0,668 7,34 L.xv-tg nt 20 140 16 18 5832 140 19600 15 1,5 16,5 G.g.ra BT 100 16 28 21952 142 20164 0,73 0,073 0,8 2021 Luồng gió III: 1-2-3-4-17-18-19-20-21 Tổng : 70,9 3.4.2. Tính điều chỉnh hạ áp: Từ kết bảng ta có : hI =159 (mm H20) hII = 154 (mm H20) hIII = 70,9 (mm H20) Nh ta chọn hạ áp luồng gió lớn làm hạ áp chung cho toàn mỏ.Nên hm = hI = 159 (mm H20) Khi ta phải điều chỉnh hI =hI cách đặt cửa sổ gió đờng lò thông gió 3.5. Tính chọn quạt gió : 3.5.1 . Lu lợng gió mà quạt cần tạo Lu lợng gió quạt cần tạo Qq = kr.Qm , m3/s (3.19) Trong đó: kr Hệ số rò gió trạm quạt. kr = 1,25 quạt gió đặt giếng có thùng kíp Qm Lu lợng gió cần thiết mỏ, m3/s Thay sốvào công thức (3.19) ta có: Sv :Hoàng Văn ất 17 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Qq = 1,25. 142 = 177,5 (m3/s) 3.5.2. Tính hạ áp quạt: Hạ áp quạt đợc tính theo công thức: hq = hm + htbq , mmH20 (3.20) Trong đó: hm Hạ áp chung mỏ, hm = 159 (mmH20) htbq Hạ áp thiết bị quạt, mmH20 htbq = Rtbq .Qq2 Với: Rtbq Sức cản thiết bị quạt, kà Rtbq = a. kà D4 a Hệ số phụ thuộc vào loại quạt rãnh quạt, quạt hớng trục có rãnh gió uốn cong : a= 0,05 D - Đờng kính chuẩn quạt gió, m Dsb = Am ,m 0,44 Trong đó: Am Lỗ tơng đơng chung mỏ, Am = 0,38Q 0,38.142 = = 4,28 ( m2 ) hm 159 Nên Dsb = 4,28 = 3,12 (m ) 0,44 Do Am 2m2 nên D Dsb. Chọn D = 3,12 (m) Khi Rtbq = 0,05.3,14 = 0,00165 kà 3,12 htbq = 0,00165 . 177,52 = 51,98 ( mmH20) Vậy hq = 159 + 51,98= 210,98 (mmH20) 3.5.3 .Chọn quạt gió Sau ta tính đợc lu lợng gió hạ áp cần phải có quạt ta chọn quạt hớng trục loại 2K56 -- N O -24 TRUNG QUốC sản xuất với tốc độ vòng quay trục quạt n = 1000 vòng/ phút. 3.5.4. Xác định điểm công tác quạt gió Ta có ,đờng đặc tính mỏ quạt làm việc : 2 2 hM = Rm .Qm + Rtbq .Qq = Rm .K g .Qq + Rtbq .Qq ,mm.H20 Trong : +Kg hệ số sở hữu kể đén giảm sức cản rò gió. Sv :Hoàng Văn ất 18 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Kg = [K r hệ số rò gió trạm quạt , chọn Kr = 1,2 ] Kr Kg = = 0,69 1,2 hm 159 = +Rm Sức cản chung mỏ : Rm = = 0,0079 kà Qm 142 hM = (0,0079 . 0,69 + 0,00165) . Qq = 0,0071 . Qq , mmH20 Bảng 1.5 . Xác định hM 20 40 60 Qq hM 2,84 11,36 25,56 80 100 120 140 160 180 45,44 71 102,24 139,16 181,76 230,04 *Đồ thị biểu diễn miền sử dụng hợp lý quạt ( h Q ) nh hình dới đây: Sv :Hoàng Văn ất 19 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ hM 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 45 40 35 20 20 40 20 60 30 25 80 100 120 140 160 177,5 180 Hình 1.6 . Đồ thị biểu diễn miền sử dụng hợp lý quạt Từ đồ thị ta xác định đợc chế độ công tác hợp lý quạt điểm A có : + Lu lợng gió quạt Qq = 177,5 m3/s + Hạ áp quạt hM = 210,98 mmH20 + Góc lắp cánh công tác = 45 + Tốc độ quay trục quạt n = 1000 vòng/ph 3.5.6. Xác định công suất động quạt Công suất động quạt gió đợc tính theo công thức (3.21) hct .Qct Nq = , kW 120. q . dc Trong : Qct Lu lợng quạt gió , hct Hạ áp suất quạt tạo , mmH20 q -- Hiệu suất quạt gió , q = 0,8 dc -- Hiệu suất tính đến khả điều chỉnh quạt cho phù hợp với yêu cầu sản xuất , dc = 0,75 210,98 ì 177,5 Nq = = 520 (kW) 120 ì 0,8 ì 0,75 Sv :Hoàng Văn ất 20 Lớp Khai thác A K49 200 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ 3.6. Tính toán giá thành thông gió : 3.6.1.Thống kê thiết bị thông gió. Các thiết bị thông gió khu mỏ đợc thể bảng sau: TT Tên thiết bị Mã hiệu, Số lĐơn giá Thành tiền Đơn vị ợng (103, đồng) (103, đồng) Quạt gió Chiếc 1500000 1500000 Quạt cục Chiếc 20000 80000 Trạm quạt Trạm( Bê tông) 15689 15689 Rãnh gió m ( Bê tông) 5731 5731 ống gió m (vải cao su ) 3.6 2.Tính chi phí trả lơng cho công nhân. Đối với công nhân thông gió công việc làm vận hành + sửa chữa, số ngời làm công việc thông gió = 12 ngời vận hành, sửa chữa. Chi phí trả lơng cho công nhân đợc tính nh sau: Gltgió = N.tnăm.lbq , đồng (3.22) Trong đó: N Số ngời làm nhiệm vụ thông gió N = 12 ngời tnăm- Số tháng làm việc năm tnăm = 12 tháng lbq Mức lơng bình quân lbq = 3500000 đ/tháng. Thay số vào công thức (3.22) ta có : Gltgió = 12.12.3500000 = 504000000 , đồng 3.6.3.Tính khấu hao thiết bị công trình thông gió. - Chi phí khấu hao thiết bị đợc tính theo công thức sau: Gtb=Vc.Nc + Vcb.(P1.ncb+ P2.ndF), đồng (3.23) Trong đó: Vc : Đơn giá quạt gió Vc=1500.106, đồng Nc : Định mức khấu hao quạt + quạt dự phòng Nc= Nqc+NdF= + = 13 % Vcb : Đơn giá quạt cục Vcb=20.106, đồng P1 : Khấu hao định mức cho quạt làm việc cục P1 = 8% P2 : Khấu hao định mức cho quạt làm việc cục dự phòng P1 = 5% ncb : Số quạt cục sử dụng ncb= ndF : Số quạt cục sử dụng dự phòng ncb= Thay số vào công thức (3.23) ta có: Gtb=1500 . 106. 0,13+ 20.106.(0,08.4+ 0,05.4) = 205,4 .106 , đồng 3.6.4.Tính chi phí lợng Gđ = Eđ . p, đồng/năm (3.24) p - Đơn giá KW điện p = 770 đ/KWh Sv :Hoàng Văn ất 21 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Eđ - Điện tiêu thụ hàng năm Eđ = Ec+ E cb , KWh Ec - Điện tiêu thụ quạt chính. Ec = Eđ/c.N.T = 520 . 300 . 24 = 3744000 KWh/năm Ecb - Tổng điện tiêu thụ quạt cục E = ncb ( p cb . N . T) , KWh/năm (3.25) Pcb Công suất quạt cục Pcb=14,7 KW Thay vào công thức (3.25) ta có: Ecb = 4. (14,7 . 300 . 24) = 423360, KWh/năm cb Vậy ta có: Eđ = Ec+ E cb =374400 + 423360 =4167360 KWh/năm. Thay số vào công thức(3.24) : Gđ =4167360 . 770 = 3.208.867.200đồng/năm. 3.6.5.Tính giá thành thông gió cho 1tấn than. Gthan= G AK , đồng/tấn Trong : G : Tổng chi phí cho công tác thông gió G = Glgió +Gtb +Gđ = = 504000000 + 205400000 + 32088867200 = 3918267.200đồng AK : Sản lợng hàng năm mỏ AK = 800.000 tấn/năm Vậy giá thành thông gió cho than : Gthan= Sv :Hoàng Văn ất G = 3918267200 AK 800000 22 = 4897,8 đồng/tấn Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Tài lIệU tham khảO . Bài giảng kỹ thuật thông gió mỏ hầm lò ;Trần Xuân Hà ,Nguyễn Văn Sung 2. Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Nghiên cứu phơng pháp đồ thị để tính toán liên hợp quạt thông gió cho số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh 3. Kỹ thuật an toàn lao động mỏ hầm lò ;Trần xuân Hà, Nguyễn văn Sung Sv :Hoàng Văn ất 23 Lớp Khai thác A K49 [...]... Bài tập lớn Thông gió mỏ 3.6 Tính toán giá thành thông gió : 3.6.1.Thống kê các thiết bị thông gió Các thiết bị thông gió của khu mỏ đợc thể hiện ở bảng sau: TT Tên thiết bị Mã hiệu, Số lĐơn giá Thành tiền Đơn vị ợng (103, đồng) (103, đồng) 1 Quạt gió chính Chiếc 1 1500000 1500000 2 Quạt cục bộ Chiếc 4 20000 80000 3 Trạm quạt Trạm( Bê tông) 1 15689 15689 4 Rãnh gió m ( Bê tông) 1 5731 5731 5 ống gió m... = 142 m 3 /s 3.3 Tính phân phối gió và kiểm tra tốc độ gió 3.3.1 Tính phân phối gió cho các đờng lò: Sv :Hoàng Văn ất 12 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Để phân phối gió cho các đờng lò ta chọn phơng pháp từ trong ra ngoài , lợng gió thực tế trong đờng lò sẽ bằng : Q tt=Qjc + Qit + Q js m 3 /s (3.15) trong đó : Qtt lu lợng gió thực tế trong đờng lò , m 3... Lò XVTG 140 10 14 0,5 8 Phù hợp 20-21 Giếng gió ra 142 28 4,5 0,5 15 Phù hợp Sv :Hoàng Văn ất 14 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Qua bảng trên ta thấy tất cả các đờng lò đều thoả mãn về khả năng thông qua của luồng gió trong điều kiện cho phép 3.4 Tính hạ áp cho các luồng gió: 3.4.1 Phơng pháp tính hạ áp chung của mỏ Để tính hạ áp cho các luồng áp dụng công... chính : 3.5.1 Lu lợng gió mà quạt cần tạo ra Lu lợng gió quạt cần tạo ra Qq = kr.Qm , m3/s (3.19) Trong đó: kr Hệ số rò gió ở trạm quạt kr = 1,25 do quạt gió đặt ở giếng có thùng kíp Qm Lu lợng gió cần thiết của mỏ, m3/s Thay sốvào công thức (3.19) ta có: Sv :Hoàng Văn ất 17 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Qq = 1,25 142 = 177,5 (m3/s) 3.5.2 Tính hạ áp của... = 142 , m 3 /s Để kiểm tra tốc độ gió trong các đờng lò ta áp dụng công thức sau: Vtt = Qtt S sd , m/s (3.16) Trong đó: Vtt Vận tốc gió thực tế trong các đờng lò, m/s Sv :Hoàng Văn ất 13 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Qtt Lu lợng gió thực tế trong các đờng lò, m3/s Ssd Diện tích sử dụng của đờng lò, m2 Để đảm bảo thông gió cho các đờng lò thì thoả mãn hệ... thành thông gió cho 1tấn than Gthan= G AK , đồng/tấn Trong đó : G : Tổng chi phí cho công tác thông gió G = Glgió +Gtb +Gđ = = 504000000 + 205400000 + 32088867200 = 3918267.200đồng AK : Sản lợng hàng năm của mỏ AK = 800.000 tấn/năm Vậy giá thành thông gió cho 1 tấn than là : Gthan= Sv :Hoàng Văn ất G = 3918267200 AK 800000 22 = 4897,8 đồng/tấn Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn. .. đồng/tấn Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ Tài lIệU tham khảO 1 Bài giảng kỹ thuật thông gió mỏ hầm lò ;Trần Xuân Hà ,Nguyễn Văn Sung 2 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Nghiên cứu phơng pháp đồ thị để tính toán liên hợp quạt khi thông gió cho một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh 3 Kỹ thuật an toàn lao động trong mỏ hầm lò ;Trần xuân Hà, Nguyễn văn Sung Sv :Hoàng Văn ất 23 Lớp... ,mm.H20 Trong đó : +Kg hệ số sở hữu kể đén giảm sức cản do sự rò gió Sv :Hoàng Văn ất 18 Lớp Khai thác A K49 Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ 1 Kg = [K r hệ số rò gió của trạm quạt , chọn Kr = 1,2 ] 2 Kr 1 Kg = = 0,69 1,2 2 hm 159 = +Rm Sức cản chung của mỏ : Rm = = 0,0079 kà 2 Qm 142 2 hM = (0,0079 0,69 + 0,00165) Qq 2 = 0,0071 Qq 2 , mmH20 Bảng 1.5 Xác định hM 20 40 60... theo Viện khoa học Công nghệ mỏ thì qCH4 = 0,03 m 3 /ph +n là nồng độ khí Mêtan tối đa cho phép ở luồng gió thải tai cửa lò chuẩn bị , n = 0,5% +no là nồng độ khí mê tan đã có sẵn trong luồng gió ở lò có gió xuyên thông trớc khi đa vào lò chuẩn bị , no = 0 qcb4 = 100 ì 0,03 = 6 m3 /ph = 0,1 m3 /s 0,5 5 Tính theo lợng thuốc nổ nổ một lần lớn nhất : Khi thông gió đẩy lợng gió đợc tính theo công thức của... Luồng gió III: 1-2-3-4-17-18-19-20-21 Tổng : 70,9 3.4.2 Tính điều chỉnh hạ áp: Từ kết quả bảng trên ta có : hI =159 (mm H20) hII = 154 (mm H20) hIII = 70,9 (mm H20) Nh vậy ta chọn hạ áp của luồng gió lớn nhất làm hạ áp chung cho toàn mỏ. Nên hm = hI = 159 (mm H20) Khi đó ta phải điều chỉnh hI =hI bằng cách đặt các cửa sổ gió ở trên đờng lò thông gió 3.5 Tính chọn quạt gió chính : 3.5.1 Lu lợng gió mà . .Còn vỉa V 1 thì có 1 lò dự phòng và đang chuẩn bị tiếp lò chợ thứ 2 để đảm bảo có 4 lò chợ hoat động liên tục. 2.2. Lựa chọn các thông số hợp lý của hệ thống khai thác: *Chiều dài mỗi lò chợ