Nghiên cứu nâng cao hiệu quả của hệ thống thông gió cục bộ khi đào lò ở một số mỏ vùng quảng ninh

bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - Địa chất Nguyễn Văn Hờng Nghiên cứu nâng cao hiệu hệ thống thông gió cục đào lò số mỏ vùng quảng ninh luận văn thạc sĩ kỹ thuật hà nội 2011 giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - §Þa chÊt -o0o nguyễn văn hờng nghiên cứu nâng cao hiệu hệ thống thông gió cục đào lò số mỏ vùng quảng ninh chuyên ngành: khai thác mỏ M số: 60.53.05 luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngời hớng dẫn khoa học ts Nguyễn văn sung hà nội - 2011 lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, tài liệu luận văn trung thực kết nghiên cứu luận văn cha đợc công bố công trình Hà nội, ngày 18 tháng năm 2011 Ngời cam kết Nguyễn Văn Hờng mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Chơng 1- tình hình thông gió thi công công trình ngầm, đào đờng lò số mỏ giới vùng than quảng ninh 1.1 Nhiệm vụ phơng pháp thông gió cho đờng lò đào 1.1.1 Nhiệm vụ công tác thông gió đào lò 1.1.2 Đặc điểm gơng lò đào 1.1.3 Các phơng pháp thông gió đ đợc sử dụng đào lò 1.2 Tình hình thông gió thi công công trình ngầm đào đờng lò mỏ số nớc giới 1.3 Tình hình thông gió đào đờng lò mỏ than vùng 13 Quảng Ninh 1.3.1 Công ty than Thống Nhất 13 1.3.2 Công ty than Khe Chàm 14 1.3.3 Công ty than Mông Dơng 15 1.3.4 Công ty than Quang Hanh 15 1.3.5 ë C«ng ty than Hà Lầm 16 1.3.6 Công ty than Đồng Vông 18 1.3.7 Công ty than Vàng Danh 18 1.3.8 ë C«ng ty than Nam MÉu 19 1.3.9 ë C«ng ty than Mạo Khê 20 1.4 Nhận xét 26 Chơng 2- đánh giá trạng thông gió cục 28 đào đờng lò mỏ than vùng quảng ninh 2.1 Các tiêu đánh giá 28 2.2 Phân tích đánh giá việc lựa chọn phơng pháp thông gió 28 đào đờng lò 2.2.1 Các phơng pháp thông gió đào đờng lò 28 2.2.2 Các phơng pháp thông gió nhờ quạt cục 33 2.2.3 Điều kiện áp dụng phơng pháp thông gió cho đờng lò 36 2.2.4 Đánh giá phơng pháp thông gió cục đợc mỏ 41 áp dụng 2.3 Quạt cục chế độ làm viêc 42 2.3.1 Phân loại quạt cục 42 2.3.2 Đặc tính động lực quạt gió 45 2.3.3 Các phơng pháp ghép quạt nối tiếp 48 2.3.4 Đánh giá quạt gió sử dụng mỏ 51 2.4 ống dẫn gió 52 2.4.1 Phân loại ống dẫn gió 52 2.4.2 Các phơng pháp nối ống gió 55 2.4.3 Lắp đặt ống gió 56 2.4.4 Các thông số ống gió 57 2.4.5 Đánh giá thực trạng hệ thống ống dẫn gió 64 2.5 Chế độ khí, thành phần không khí mỏ môi trờng vi khí 64 hậu 2.5.1 Thành phần không khí mỏ 64 2.5.2 Điều kiện vi khí hậu 66 2.6 Đánh giá chung thực trạng hệ thống thông gió cục 67 mỏ than vùng Quảng Ninh Chơng 3- giảI pháp nâng cao hiệu 72 hệ thống thông gió cục 3.1 Các giải pháp tổ chức quản lý 72 3.2 Các giải pháp kỹ thuật 73 3.2.1 Hoàn thiện quạt gió xác định lực quạt cục 73 3.2.2 Hoàn thiện hệ thống ống gió 74 3.3 Tính toán lựa chọn quạt cục theo lu lợng yêu cầu, phù 75 hợp với trờng hợp khác chiều dài đờng lò đờng kính ống gió 3.3.1 Các yếu tố ảnh hởng tới việc thông gió trình đào lò 76 3.3.2 Lựa chọn thiết bị theo điều kiện lu lợng, phù hợp với 77 chiều dài thông gió đờng kính ống dẫn gió Kết luận kiến nghị 97 Tài liệu tham khảo 99 Danh mục bảng Trang Bảng 1.1 Bảng số liệu khảo sát vỊ mét sè hƯ thèng th«ng giã cơc bé ë 23 số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh Bảng 2.1 Các phơng pháp thông gió cục 32 Bảng 2.2 Các loại quạt sản xuất số nớc 43 Bảng Phân loại quạt theo hạ áp 44 Bảng 2.4 Phân loại thiết bị quạt theo lợng 45 Bảng 2.5 Đặc tính kỹ thuật quạt gió Liên Xô sản xuất 46 Bảng 2.6 Đặc tính kỹ thuật quạt gió Ba Lan sản xuất 47 Bảng 2.7 Đặc tính kỹ thuật quạt gió Trung Quốc sản xuất 47 Bảng 2.8 Hệ số .104 (kG.s2/m4) loại đờng ống 58 Bảng 2.9 Giá trị sức cản R ống gió vải bạt tráng cao su, kg.s2/m8 60 Bảng 2.10 Giá trị sức cản R ống gió kim loại, kg.s2/m8 60 Bảng 2.11 Giá trị sức cản R ống gió vải nhựa, kg.s2/m8 61 Bảng 2.12 Giá trị sức cản cục ống gió mềm 61 Bảng 2.13 Giá trị sức cản cục ống gió kim loại 62 Bảng 2.14 Bảng giới hạn nồng độ bụi mỏ 65 Bảng 2.15 Bảng giới hạn nồng độ loại khí độc, khí mê tan 66 Bảng 3.1 Các thông số đào lò than 78 Bảng 3.2 Các thông số đào lò đá 78 Bảng 3.3 Hệ số Kr theo chiều dài ống gió 79 Bảng 3.4 Bảng tra hệ số khuyếch tán rối Krt 80 Bảng 3.5 Lu lợng gió yêu cầu gơng lò trờng hợp 81 đờng lò đào than, cấp khí mỏ loại I II Bảng 3.6 Lu lợng gió yêu cầu gơng lò trờng hợp 81 đờng lò đào đá, cấp khí mỏ loại I II Bảng 3.7 Lu lợng gió yêu cầu gơng lò trờng hợp 82 đờng lò đào than đá, cấp khí mỏ loại III Bảng 3.8 Lu lợng gió yêu cầu quạt gió trờng hợp 83 đờng lò đào than, cấp khí mỏ loại I + II Bảng 3.9 Lu lợng gió yêu cầu quạt gió trờng hợp 83 đờng lò đào đá, cấp khí mỏ loại I II Bảng 3.10 Lu lợng gió yêu cầu quạt gió trờng hợp 84 đờng lò đào than đá, cấp khí mỏ loại III Bảng 3.11 Lu lợng hạ áp theo chiều dài tuyến ống với đờng kính 86 ống D = 400mm Bảng 3.12 Lu lợng hạ áp theo chiều dài tuyến ống với đờng kính 87 ống D = 500mm Bảng 3.13 Lu lợng hạ áp theo chiều dài tuyến ống với đờng kính 88 ống D = 600mm Bảng 3.14 Lu lợng hạ áp theo chiều dài tuyến ống với đờng kính 89 ống D = 700mm Bảng 3.15 Lu lợng hạ áp theo chiều dài tuyến ống với đờng kính 90 ống D = 800mm Bảng 3.16 Lu lợng hạ áp theo chiều dài tuyến ống với đờng kÝnh èng D = 900mm 91 Danh mơc h×nh vÏ Trang Hình 2.1 Sơ đồ phơng pháp thông gió cục 31 Hình 2.2 Sơ đồ thông gió hút 33 Hình 2.3 Sơ đồ thông gió đẩy 35 Hình 2.4 Sơ đồ phơng pháp thông gió hỗn hợp 35 Hình 2.5 Phơng pháp thông gió nhờ ống gió kim loại với thành 37 chắn Hình 2.6 Các quạt gió ghép nối tiếp phân tán dọc theo đờng ống 40 Hình 2.7 Sơ đồ xác định vị trí ghép nối tiếp quạt đờng ống 50 Hình 2.8 Quan hệ độ rò gió chiều dài ống gió 63 Hình 3.1 Sơ đồ nối ống gió mềm cút nối cứng 74 Mở đầu Nh đ biết, nhu cầu lợng giới thập kỷ tới ngày tăng mạnh, bên cạnh nguồn lợng nh dầu mỏ, khí thiên nhiên, thuỷ điện, phong điện, nguyên tử, địa nhiệt, than nguồn lợng đặc biệt quan trọng, nớc phát triển nh tơng lai Điều đ đợc diễn đàn vấn đề an ninh lợng giới khẳng định Việt Nam, định hớng chiến lợc phát triển ngành than đến năm 2015 định hớng đến năm 2025 đ đợc Thủ Tớng phủ phê duyệt, sản lợng than nguyên khai (không kể sản lợng than đồng sông Hồng) cần đạt: - Năm 2015 60 ữ 65 triệu than nguyên khai - Năm 2020 70 ữ 75 triệu than nguyên khai - Năm 2025 80 triệu than nguyên khai Khai trờng khai thác than lộ thiên ngày khó khăn diện sản xuất, sản lợng khai thác lộ thiên giảm đáng kể, số mỏ lộ thiên lớn vùng Quảng Ninh phải đóng cửa vào năm 2015 Để hoàn thành đạt đợc mục tiêu đ đặt cần phải tăng nhanh sản lợng than 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 quí, năm Khi khai thác 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 thủ theo quy định an toàn, đồng thời phải đảm bảo hiệu cao phơng diện kinh tế Nhiệm vụ công tác thông gió phải đa vào gơng lò chuẩn bị lợng không khí đủ để hòa lo ng khí có hại bụi xuống dới mức cho phép theo quy phạm an toàn; mặt khác, tạo điều kiện vi khí hậu phù hợp đảm bảo cho ngời, thiết bị máy móc hoạt động 89 Bảng 3.14: Lu lợng hạ áp với trờng hợp D = 700mm Đờng lò đào than, khí mỏ loại I+II Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 113 / 27 9.4/6.7 126 / 34 11.0/8.0 143 / 33 150 / 48 12.0/8.5 145 / 24 152 / 38 159 / 54 13.4/9.5 162 / 29 170 / 47 178 / 68 14.8/10.5 180 / 36 187 / 57 197 / 83 16.0/12.2 196 / 24 209 / 49 218 / 78 229 / 111 17.9/14.2 228 / 33 243 / 66 253 / 105 266 / 151 Đờng lò đào đá, khÝ má lo¹i I+II Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 113 / 27 9.4/6.7 129 / 35 11.0/8.0 143 / 33 150 / 48 12.0/8.5 145 / 24 152 / 38 159 / 54 13.4/9.5 162 / 29 170 / 47 178 / 68 14.8/10.5 180 / 36 187 / 57 197 / 83 16.0/12.2 196 / 24 209 / 49 218 / 78 229 / 111 17.9/14.2 228 / 33 243 / 66 253 / 105 266 / 151 Đờng lò đào than, đá; khí mỏ lo¹i III Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 205 / 47 214 / 75 225 / 108 9.4/6.7 215 / 29 229 / 59 239 / 94 251 / 134 11.0/8.0 257 / 41 274 / 84 286 / 133 300 / 192 12.0/8.5 273 / 47 291 / 94 303 / 151 319 / 216 13.4/9.5 305 / 58 325 / 118 339 / 188 356 / 270 14.8/10.5 337 / 71 359 / 144 375 / 230 394 / 330 16.0/12.2 392 / 96 417 / 194 436 / 310 458 / 446 17.9/14.2 456 / 130 486 / 263 507 / 421 533 / 604 500 117 / 36 131 / 45 156 / 65 166 / 73 185 / 91 205 / 111 238 / 150 277 / 203 Q (m3/phót)/H (KG/m2) 600 700 800 122 / 46 125 / 57 129 / 136 / 58 140 / 72 144 / 162 / 83 167 / 102 172 / 172 / 93 177 / 115 182 / 192 / 116 198 / 144 204 / 213 / 142 219 / 176 225 / 247 / 192 254 / 237 262 / 288 / 260 296 / 322 305 / 500 121 / 39 151 / 61 176 / 82 186 / 92 185 / 91 205 / 111 238 / 150 277 / 203 Q (m3/phót)/H (KG/m2) 600 700 800 138 / 60 140 / 72 142 / 173 / 94 194 / 138 214 / 201 / 127 225 / 186 247 / 212 / 142 238 / 208 258 / 192 / 116 198 / 144 204 / 213 / 142 219 / 176 225 / 247 / 192 254 / 237 262 / 288 / 260 296 / 322 305 / 500 234 / 145 261 / 181 312 / 258 332 / 291 371 / 364 410 / 445 476 / 600 - Q (m3/phót)/H (KG/m2) 600 700 800 243 / 186 250 / 230 257 / 276 271 / 232 279 / 287 287 / 344 324 / 330 334 / 408 343 / 491 344 / 373 354 / 461 365 / 554 385 / 466 396 / 576 408 / 692 425 / 569 438 / 704 494 / 768 - 69 86 123 139 173 211 285 387 900 135 / 85 151 / 107 180 / 152 191 / 172 214 / 214 236 / 262 275 / 353 320 / 479 1000 141 / 104 158 / 129 188 / 184 200 / 208 224 / 260 247 / 317 287 / 428 334 / 580 1200 158 / 156 177 / 194 211 / 277 224 / 312 251 / 390 277 / 477 322 / 644 - 1500 188 / 274 210 / 342 251 / 487 266 / 550 298 / 687 - 84 191 254 277 173 211 285 387 148 235 258 269 224 247 287 334 900 / 94 / 236 / 285 / 311 / 214 / 262 / 353 / 479 1000 148 / 114 235 / 286 258 / 346 269 / 376 224 / 260 247 / 317 287 / 428 334 / 580 1200 158 / 156 241 / 360 265 / 435 276 / 473 251 / 390 277 / 477 322 / 644 - 1500 188 / 274 255 / 504 280 / 609 293 / 663 298 / 687 - 900 1000 1200 270 / 342 283 / 414 317 / 623 302 / 426 316 / 516 354 / 776 360 / 608 377 / 736 383 / 686 - 1500 - 90 Bảng 3.15: Lu lợng hạ áp với trờng hợp D = 800mm Đờng lò đào than, khÝ má lo¹i I+II Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 9.4/6.7 11.0/8.0 150 / 24 12.0/8.5 159 / 27 13.4/9.5 170 / 24 178 / 34 14.8/10.5 187 / 29 197 / 42 16.0/12.2 209 / 25 218 / 39 229 / 56 17.9/14.2 243 / 34 253 / 53 266 / 76 Đờng lò đào đá, khí mỏ loại I+II Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 9.4/6.7 11.0/8.0 150 / 24 12.0/8.5 159 / 27 13.4/9.5 170 / 24 178 / 34 14.8/10.5 187 / 29 197 / 42 16.0/12.2 209 / 25 218 / 39 229 / 56 17.9/14.2 243 / 34 253 / 53 266 / 76 Đờng lò đào than, đá; khí mỏ loại III Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 205 / 24 214 / 38 225 / 54 9.4/6.7 229 / 30 239 / 47 251 / 68 11.0/8.0 274 / 43 286 / 67 300 / 96 12.0/8.5 291 / 49 303 / 76 319 / 109 13.4/9.5 305 / 29 325 / 61 339 / 95 356 / 136 14.8/10.5 337 / 35 359 / 75 375 / 116 394 / 166 16.0/12.2 392 / 47 417 / 101 436 / 157 458 / 224 17.9/14.2 456 / 64 486 / 137 507 / 212 533 / 304 500 156 / 32 166 / 36 185 / 45 205 / 55 238 / 75 277 / 101 Q (m3/phót)/H (Pa) 600 700 122 / 24 125 / 29 136 / 29 140 / 36 162 / 42 167 / 51 172 / 47 177 / 58 192 / 59 198 / 72 213 / 72 219 / 88 247 / 97 254 / 119 288 / 132 296 / 161 800 129 / 144 / 172 / 182 / 204 / 225 / 262 / 305 / 500 151 / 30 176 / 41 186 / 45 185 / 45 205 / 55 238 / 75 277 / 101 Q (m3/phót)/H (Pa) 600 700 138 / 30 140 / 36 173 / 48 194 / 69 201 / 64 225 / 93 212 / 72 238 / 104 192 / 59 198 / 72 213 / 72 219 / 88 247 / 97 254 / 119 288 / 132 296 / 161 142 214 247 258 204 225 262 305 800 / / / / / / / / 500 234 / 72 261 / 90 312 / 128 332 / 145 371 / 181 410 / 221 476 / 298 554 / 404 Q (m3/phót)/H (Pa) 600 700 243 / 94 250 / 115 271 / 117 279 / 144 324 / 167 334 / 205 344 / 189 354 / 231 385 / 236 396 / 289 425 / 288 438 / 353 494 / 389 509 / 476 575 / 527 592 / 645 257 287 343 365 408 450 523 609 800 / 138 / 173 / 246 / 278 / 347 / 424 / 572 / 775 35 43 61 69 87 106 143 194 900 135 / 43 151 / 54 180 / 77 191 / 86 214 / 108 236 / 132 275 / 178 320 / 241 1000 141 / 52 158 / 65 188 / 93 200 / 105 224 / 131 247 / 160 287 / 216 334 / 292 1200 158 / 79 177 / 98 211 / 140 224 / 158 251 / 197 277 / 241 322 / 325 375 / 440 1500 188 / 137 210 / 171 251 / 244 266 / 275 298 / 344 329 / 420 382 / 567 445 / 768 42 96 127 139 87 106 143 194 148 235 258 269 224 247 287 334 900 / 47 / 119 / 144 / 157 / 108 / 132 / 178 / 241 1000 148 / 57 235 / 144 258 / 174 269 / 189 224 / 131 247 / 160 287 / 216 334 / 292 1200 158 / 79 241 / 182 265 / 220 276 / 239 251 / 197 277 / 241 322 / 325 375 / 440 1500 188 / 137 255 / 252 280 / 305 293 / 332 298 / 344 329 / 420 382 / 567 445 / 768 1000 283 / 208 316 / 260 377 / 371 400 / 418 447 / 523 495 / 639 - 1200 1500 317 / 314 376 / 549 354 / 392 420 / 684 422 / 559 449 / 631 502 / 788 - 900 270 / 172 302 / 215 360 / 306 383 / 346 428 / 432 473 / 528 549 / 712 - 91 Bảng 3.16: Lu lợng hạ áp với trờng hợp D = 900mm Đờng lò đào than, khÝ má lo¹i I+II Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 9.4/6.7 11.0/8.0 12.0/8.5 13.4/9.5 14.8/10.5 197 / 24 16.0/12.2 229 / 32 17.9/14.2 253 / 29 266 / 43 Đờng lò đào đá, khí mỏ lo¹i I+II Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 9.4/6.7 11.0/8.0 12.0/8.5 13.4/9.5 14.8/10.5 197 / 24 16.0/12.2 229 / 32 17.9/14.2 253 / 29 266 / 43 §−êng lò đào than, đá; khí mỏ loại III Sd/Sc (m2) 100 200 300 400 8.4/6.0 225 / 31 9.4/6.7 239 / 26 251 / 39 11.0/8.0 286 / 36 300 / 55 12.0/8.5 291 / 26 303 / 41 319 / 62 13.4/9.5 325 / 33 339 / 51 356 / 77 14.8/10.5 359 / 40 375 / 63 394 / 95 16.0/12.2 392 / 27 417 / 54 436 / 85 458 / 128 17.9/14.2 456 / 36 486 / 73 507 / 115 533 / 173 500 185 / 26 205 / 31 238 / 42 277 / 57 Q (m3/phót)/H (Pa) 600 700 167 / 28 172 / 26 177 / 32 192 / 33 198 / 40 213 / 40 219 / 49 247 / 54 254 / 66 288 / 73 296 / 90 800 144 / 172 / 182 / 204 / 225 / 262 / 305 / 500 186 / 26 185 / 26 205 / 31 238 / 42 277 / 57 Q (m3/phót)/H (Pa) 600 700 140 / 20 173 / 27 194 / 38 201 / 36 225 / 52 212 / 40 238 / 58 192 / 33 198 / 40 213 / 40 219 / 49 247 / 54 254 / 66 288 / 73 296 / 90 142 214 247 258 204 225 262 305 800 / / / / / / / / Q (m3/phót)/H (Pa) 600 700 243 / 52 250 / 64 271 / 65 279 / 80 324 / 93 334 / 114 344 / 105 354 / 128 385 / 131 396 / 160 425 / 160 438 / 196 494 / 216 509 / 264 575 / 292 592 / 358 257 287 343 365 408 450 523 609 800 / 77 / 96 / 137 / 154 / 193 / 235 / 318 / 430 234 261 312 332 371 410 476 554 500 / 41 / 51 / 73 / 82 / 103 / 125 / 169 / 229 24 34 39 48 59 79 108 135 151 180 191 214 236 275 320 900 / 24 / 29 / 42 / 47 / 59 / 72 / 98 / 132 1000 141 / 29 158 / 36 188 / 52 200 / 59 224 / 73 247 / 89 287 / 121 334 / 163 1200 158 / 44 177 / 54 211 / 77 224 / 87 251 / 109 277 / 133 322 / 180 375 / 244 1500 188 / 76 210 / 95 251 / 135 266 / 153 298 / 191 329 / 233 382 / 314 445 / 426 23 53 71 77 48 59 79 108 148 235 258 269 224 247 287 334 900 / 26 / 65 / 79 / 86 / 59 / 72 / 98 / 132 1000 148 / 32 235 / 81 258 / 97 269 / 106 224 / 73 247 / 89 287 / 121 334 / 163 1200 158 / 44 241 / 101 265 / 122 276 / 132 251 / 109 277 / 133 322 / 180 375 / 244 1500 188 / 76 255 / 140 280 / 169 293 / 184 298 / 191 329 / 233 382 / 314 445 / 426 270 302 360 383 428 473 549 639 900 / 95 / 118 / 168 / 190 / 237 / 289 / 391 / 529 1000 283 / 117 316 / 146 377 / 208 400 / 234 447 / 293 495 / 357 575 / 483 669 / 654 1200 317 / 174 354 / 217 422 / 310 449 / 350 502 / 437 554 / 534 644 / 720 - 1500 376 / 304 420 / 379 502 / 541 533 / 610 596 / 762 - 92 3.3.2.4 ¸p dơng kết tính toán để lựa chọn quạt gió thích hợp nâng cao hiệu số hệ thống thông gió cục cụ thể a áp dụng để lựa chọn nhanh quạt gió Với bảng lu lợng hạ áp tính toán tơng ứng với loại đờng kính ống gió mà ta lựa chọn đợc loại quạt nh ống gió phù hợp để thông gió cho trờng hợp cụ thể mỏ Đây sở để lựa chọn thiết bị phù hợp cho đơn vị sản xuất ứng với điều kiện riêng Với bảng tính trên, luận văn giúp cho ngời tính toán thông gió biết đợc giá trị lu lợng hạ áp trờng hợp thông gió ®ã mét c¸ch nhanh nhÊt, tõ ®ã ®−a sù lựa chọn thiết bị quạt phù hợp Ví dụ: với yêu cầu thông gió cho gơng lò đào than, khí mỏ loại II, có tiết diện đào 8.4 m2, tiÕt diƯn vá chèng lµ 6.0 m2, chiều dài thông gió 700m Và mỏ có số thiết bị quạt Dựa vào bảng tra, dễ dàng xác định đợc lu lợng hạ áp tơng ứng với loại đờng kính ống sử dụng là: Lu lợng, STT Đờng kính ống, m 0.5 125 379 0.6 125 123 0.7 125 57 m3/phút Hạ áp, KG/m2 Với thông số đó, lựa chọn để mua quạt YBT 62-2 quạt có đặc tính kỹ thuật tơng đơng đờng kính ống gió D = 600mm để thông gió cho đờng lò Đặc tính kỹ thuật quạt YBT62-2: Đờng kính bánh công tác: 600mm Tốc độ quay: 2930 v/phút Lu lợng: 250-390 m3/phút Hạ áp: 120-100 Kg/m2 93 Công suất: 28KW Tuy nhiên, điều kiện thực tế ta có số loại quạt khác mà phù hợp với giá trị lu lợng hạ áp yêu cầu nh bảng trên, phù hợp với loại đờng kính ống 500mm 700mm ta lựa chọn loại để tận dụng tối đa thiết bị có mà không cần đầu t mới, tránh gây l ng phí b Nâng cao hiệu số hệ thống thông gió cơc bé ë mét sè má Víi kÕt qu¶ tÝnh toán bảng 3.11-3.16, áp dụng vào số trờng hợp đợc nêu chơng Từ xem xét, đánh giá hiệu thông gió đa giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu cho số hệ thống thông gió cục ë mét sè má, thĨ: Tr−êng hỵp 1: má Thống Nhất - Hiện trạng thông gió: Khi đào lò xuyên vỉa -35 khu Lộ Trí với chiều dài 600 m sử dụng quạt cục YBT-62-2 để thông gió, công suất 30 kw, loại ống gió sử dụng ống gió vải 600, diện tích đào Sđ=11,9 m2 Phơng pháp đ đáp ứng đợc yêu cầu thiết kế, lu lợng gió đa đến gơng Q = 2,8 m3/s - Sử dụng kết tính toán luận văn: Thông gió cho lò đá, với chiều dài thông gió 600 m, ống gió D = 600 mm, diện tích đào 11.9m2 (áp dụng với Sđ = 12.0m2) lu lợng yêu cầu gơng lò là: 157m3/phút, lu lợng hạ áp quạt gió yêu cầu lµ: Qq = 212m3/phót, Hq = 306 KG/m2 - NhËn xét: Đờng kính ống gió lựa chọn phù hợp với tiết diện lò, lu lợng cấp đến gơng lò phù hợp với yêu cầu thông gió Vì quạt gió mà đơn vị sử dụng đ đạt yêu cầu, mang lại hiệu công tác thông gió, hoàn toàn phù hợp với tính toán luận văn Tuy nhiên, thị trờng có loại quạt đa cấp Trung Qc s¶n xt cã hiƯu qu¶ sư dơng cao.Với trờng hợp này, luận văn đề suất sử dụng loại quạt quạt FBD No4.5/2x5.5 (công suất điện 2x5.5 Kw) để thông gió nhằm giảm điện tiêu thụ 94 Trờng hợp 2: mỏ than Khe Chàm - Hiện trạng thông gió: Khi đào đờng lò dọc vỉa vận chuyển đá 10 vỉa 14-2 xuyên vỉa khu I với diện tích đào 9.5 m2, tổng chiều dài 750 m đ sử dụng quạt cục công suất 24 kw đặt phân tán dọc theo đờng ống ống gió đợc sử dụng ống gió vải bạt cao su, đờng kính 600 mm Qua kiểm tra thấy thông số lu lợng gió nh điều kiện vi khí hậu đảm bảo - Sử dụng kết tính toán luận văn: Thông gió cho lò đá, với chiều dài thông gió 750 m (tra bảng cho trờng hợp 800m), ống gió D = 600mm, diện tích đào 9.5 m2 lu lợng yêu cầu gơng lò Qg = 189m3/phút, lu lợng hạ áp yêu cầu quạt giã lµ: Qq = 214m3/phót, Hq = 412 KG/m2 - Nhận xét: Với kết tính toán luận văn, đề nghị sử dụng quạt gió đa cấp FBD No6.0/2x15Kw để thông gió cho đờng lò thay sử dơng qu¹t giã cơc bé 24 Kw nh− hiƯn Để đảm bảo hiệu thông gió cần cải thiện điều kiện kỹ thuật công tác thông gió nh: không để xảy tợng bẹp ống gió, thủng ống gió gây tổn thất lu lợng cấp đến gơng lò, đảm bảo mối nối ống tốt, nhằm tăng hiệu thông gió quạt Trờng hợp 3: Công ty than Quang Hanh - Hiện trạng thông gió: Khi đào đờng lò xuyên vỉa I cơm vØa 12, 13, 14 møc -50 víi chiỊu dµi 300 m, tiết diện đào 15,9 m2 đ sử dụng quạt cục YBT-52-2 công suất 18,5kw kết hợp với ống gió D = 600 mm Kết áp dụng đ đáp ứng đợc yêu cầu lu lợng gió đa vào gơng đào - Sử dụng kết tính toán luận văn: Thông gió cho lò đá, chiều dài thông gió 300 m, tiết diện đào 15.9m2 (áp dụng cho trờng hợp 16.0 m2), sử dụng ống gió D = 600 mm lu lợng yêu cầu gơng lò Qg = 183 m3/phút, lu lợng hạ áp quạt Qq = 218m3/phút, Hq = 165 KG/m2 - NhËn xÐt: Víi kÕt qu¶ kiĨm tra nh trên, sử dụng quạt gió đa cấp Trung Quốc FBD No 5.0/2x7.5Kw để thông gió nhằm giảm điện tiêu thụ, nâng cao hiệu thông gió 95 Trờng hợp 4: Công ty than Quang Hanh - Hiện trạng thông gió: Khi tiến hành đào đờng lò xuyên vỉa I cụm vỉa 4, 5, møc -50 khu Nam, víi tiÕt diƯn đào 15,9 m2, chiều dài 450 m Để phục vụ công tác thông gió đào lò, ngời ta đ sử dụng quạt cục VME-6 công suất 25 kw kÕt hỵp víi èng giã Φ600 mm Qua kiĨm tra, lu lợng gió đa tới gơng lò Q=1,3 m2/s, kết đạt đợc không đảm bảo yêu cầu thiết kế - Sử dụng kết tính toán luận văn: Thông gió cho đờng lò đá,chiều dài thông gió 450 m (tra bảng cho chiều dài 500 m), diện tích tiết diện đào 15.9 m2 (áp dụng cho trờng hợp 16.0 m2), ống gió vải D = 600mm lu lợng gió yêu cầu gơng lò Qg = 183 m3/phút, lu lợng hạ áp yêu cầu quạt Qq = 238 m3/phút, Hq = 322 KG/m2 - Nhận xét: Với trờng hợp này, theo tính toán luận văn, rõ ràng quạt gió VME đáp ứng đợc việc thông gió có hạ áp không đạt yêu cầu Luận văn đề suất sử dụng loại quạt nhng với loại ống gió vải D = 700 mm Khi lu lợng hạ áp yêu cầu quạt gió lµ Qq = 238 m3/phót, Hq = 150 KG/m2 Víi kết quạt gió VME hoàn toàn đáp ứng đợc yêu cầu thông gió Trờng hợp 5: mỏ than Nam Mẫu - Hiện trạng thông gió: Khi đào đờng lò xuyên vỉa khu I mức với tiết diện 11,3 m2; chiều dài đào 1200 m Để thông gió đ sử dụng quạt gió cục YBT-22 đặt cách 400m, công suất 22 kw kÕt hỵp víi èng giã Φ600 mm Qua kiĨm tra công tác thông gió đ không đáp ứng đợc yêu cầu lu lợng gió đa tới gơng lò nh− ®iỊu kiƯn vi khÝ hËu Cơ thĨ: t0=310C; CO2=0,4%; CH4=0,1%; lu lợng đạt 1,3 m3/s; để giảm nồng độ bụi khói sau đợt nổ mìn gơng lò nhiều thời gian thông gió - Sử dụng kết tính toán luận văn: Với lò đá, chiều dài thông gió 400 m, diện tích đào 11.3 m2 (tra bảng cho trờng hợp diện tích 12.0 m2), sử dụng ống gió 600mm lu lợng yêu cầu quạt gió Qq = 159 m3/phút Hq = 116 KG/m2 96 - Nhận xét: Với đặc tính kỹ thuật quạt gió YBT 22 đáp ứng đợc yêu cầu trên, nhng cách ghép nối tiếp quạt cha đúng, với điều kiện kỹ thuật cha đảm bảo nên không đáp ứng đợc yêu cầu Đề nghị đơn vị tính toán quạt nối tiếp có biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao khả thông gió Trờng hợp 6: mỏ than Nam Mẫu - Hiện trạng thông gió: Để thông gió đào đờng lò dọc vỉa mức +125 F9ữF12 tiết diện đào 9.4 m2; chiều dài 320 m Ngời ta đ sử dụng quạt cục YBT-52-2 với công suất 18,5 kw kết hợp với ống gió 600 mm Kết đạt đợc: lu lợng gió đa tới gơng lò 1,4 m3/s; t0=30,50; CH4=0,1%; CO2=0,5%; nồng độ bụi, khói mìn sau nổ mìn gơng lò đợc hoà lo ng chậm - Sử dụng kết tính toán luận văn: thông gió cho lò dọc vỉa, với tiết diện đào 9.4m2, chiều dài thông gió 320m (áp dụng bảng tra với chiều dài 400 m), ống gió D = 600 mm lu lợng yêu cầu gơng lò Qg = 101m3/phút, lu lợng hạ áp yêu cầu quạt gió Qq = 126m3/phót, Hq = 72 KG/m2 - NhËn xÐt: Nh lu lợng gió đa tới gơng 1.4m3/s không phù hợp với yêu cầu thông gió nên không đảm bảo Điều công tác kỹ thuật cha đáp ứng đợc tốt nên gây tổn thất lớn, hạ áp không đảm bảo Các thông số kỹ thuật quạt gió hoàn toàn đáp ứng đợc yêu cầu thông gió, cần nâng cao giải pháp nhằm hạn chế rò gió, giảm sức cản ống gió đảm bảo thông gió đợc cho gơng lò 97 Kết luận kiến nghị Kết luận: Công tác thông gió đào đờng lò vùngthan Quảng Ninh nói chung cha hoàn toàn đảm bảo yêu cầu lu lọng gió điều kiện vi khí hậu, đào đờng lò có chiều dài lớn mỏ hầm lò có độ xuất khí cao: - Chất lợng ống gió kém, việc bảo quản, củng cố hàng ca không mức, không thờng xuyên nên hiệu thông gió cha cao Việc ghép quạt gió nối tiếp không tính đến khả công tác quạt gió - Hiện tợng rò gió, sức cản tơng đối lớn vị trí nối đoạn ống gió với Nguyên nhân kỹ thuật đấu nối ống gió cha đảm bảo yêu cầu - Một số đờng lò đào vùng đất đá mềm yếu, nên trình đào đờng lò nén bẹp đè bẹp ống gió dẫn đến công tác thông gió gặp không khó khăn - Nhiều vỉa than có độ xuất khí cao Một số quạt cục sử dụng thực tế không đảm bảo đặc tính ban đầu (do sử dụng lâu năm, sửa chữa lại) quạt công suất nhỏ dẫn đến khả đảm bảo lu lợng gió không đáp ứng yêu cầu theo tính toán - Trên sở phân tích số liệu kết thu thập thực tế xem xét tổng thể yếu tố ảnh hởng đến chất lợng công tác thông gió đào đờng lò mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, Luận văn đ sâu tính toán để đa thông số phù hợp sát với loại quạt gió cục đ sử dụng, phù hợp với tiết diện đờng ống dẫn, để sở tra cứu chọn quạt phù hợp với điều kiện cụ thể mỏ Điều làm giảm bớt nhiều thời gian tính toán thiết kế hệ thống thông gió cục bộ, đảm bảo đáp ứng yêu cầu thông gió cho đào lò, cải thiện môi trờng vi khí hậu cho ngời thiết bị hoạt động đờng lò, góp phần vào nâng cao suất, chất lợng tiến độ thi công đờng lò 98 3- Kết tính toán giúp giải yêu cầu thông gió cục đơn giản nh xác định loại quạt, số lợng quạt khoảng cách chúng ghép nối tiếp với nhau, tạo điều kiện thuận lợi tính toán, thiết kế thông gió đào đờng lò nói chung đặc biệt đờng lò đào với chiều dài lớn 4- Kết tính toán cho phép kết luận, việc sâu tính toán chọn quạt gió cho trờng hợp giúp đơn giản chọn quạt gió phù hợp với đờng kính ống gió có nh xác định hớng đầu t thiết bị Điều đ khắc phục tồn nguyên nhân làm giảm hiệu hệ thống thông gió cục đào lò, đồng nghĩa với việc hiệu hệ thống thông gió cục bộp đợc nâng lên Kiến nghị: - Cần thiết kế khai thông mở vỉa hợp lý tính toán để chiều dài cần thông gió cục nhỏ - Cần thực thi công hệ thống thông gió đào lò theo thiết kế đ đợc phê duyệt - Đề nghị mỏ nên đầu t quạt có công suất lớn, quạt đa cấp nớc có nghành công nghiệp mỏ tiên tiến sản xuất nh: Nga, Ba Lan, Nhật - Trang bị ông gió có chất lợng tốt nh ông gió líp, sư dơng èng giã v¶i lãt líp linong để giảm sức cản đờng ống rò gió - Đề nghị nhà cung cấp thiết bị đảm bảo cung cấp đầy đủ yêu cầu đặc tÝnh cđa thiÕt bÞ cịng nh− hƯ thèng èng giã - Phơng pháp xác định lực công tác quạt nh tính toán thông gió cục đ thực áp dụng thiết bị quạt gió khác nh thiết kế thông gió đào đờng lò công trình ngầm khác 99 Tài liệu tham khảo: Nguyễn Văn Đớc, Võ Trọng Hùng (1997) - Công nghệ xây dựng công trình ngầm tập I, NXB giao thông vận tải HN Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung (1998), Kỹ thuật thông gió mỏ hầm lò, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Xuân Hà, Lê Văn Thao (1999), Cơ sơ thiết kế thông gió mỏ, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung (1992), Báo cáo đề tài, Lựa chọn phơng án thông gió hợp lý cho đờng lò dài khu Lộ Trí mỏ than Thống Nhất, Hà Nội Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung (1998), Báo cáo đề tài, Lựa chọn phơng án thông gió hợp lý cho đờng lò dài mỏ thuộc Công ty Đông Bắc, Hà Nội Tập đoàn than khoáng sản việt nam (2009), Quy hoạch phát triển than đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030, Hà Nội Lê Văn Thao (2010) - Tài liệu hớng dẫn tính toán thông gió mỏ than hầm lò QCVN.01:2011-BCT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn khai thác than hầm lò Và số tài liệu khác Bảng1.1 Các số liệu khảo sát số hệ thống thông gió cục số mỏ vùng Quảng Ninh TT 1.1 Tên mỏ Mỏ Thống Nhất Lò DV13-2 møc +75 1.2 Lß XV -35 Lé TrÝ Khe Chàm Lò DV đá -10 + 2.1 XV khu I Lß DV than -10, 2.2 V14-4 Lß DVthan-10 2.3 Khu V14 Mỏ Mông Dơng Thông số đờng lò Số liệu thu thập từ hệ thống thông gió L; m Sđ; m2 Qy/c; P.pháp m3/s TG 450 8.5 1.6 §Èy 600 11.9 2.3 §Èy 750 9.5 1.8 §Èy 450 6.5 1.6 §Èy 315 9.5 1.8 §Èy 3.1 Lò VC -97.5 H10 1600 13.1 2.5 Đẩy 3.2 Lò VC -97.5 G9 1100 9.8 1.8 Đẩy 3.3 Lò VC -97.5 K8 Má Quang Hanh XV-50 côm 12, 4.1 13, 14 800 8.5 1.6 §Èy 300 15.9 3.3 §Èy 4.2 DV -50 Đông V14 500 12.9 2.5 Đẩy 4.3 DV v.t¶i -50 vØa 4.4 DV - 64 V10 500 250 12.9 12.9 2.5 2.5 Đẩy Đẩy Số quạt & C.S qu¹t 7.5KW qu¹t 30 KW qu¹t 24 KW qu¹t 13.5 qu¹t 15 KW qu¹t 25 KW qu¹t 30 KW qu¹t 30 KW qu¹t 18.5 KW qu¹t 22 KW qu¹t 22 KW qu¹t 11 Q; m3/s 1.4 2.8 1.9 2.3 1.4 1.5 1.5 1.6 3.3 2.5 2.5 1.4 ống gió Sắt, D500 Vải, D600 Vải, D600 Vải, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 Vải, D600 Vải, D600 Vải, Đánh giá T; độ % % §é §/ Q so C CH4 CO2 Èm K§ víi y/c 31 0.2 0.3 K§ ThiÕu 29 0.2 § §đ § §đ 29 0.1 § Thõa 30 0.3 K§ ThiÕu 31 0.3 0.2 K§ ThiÕu 32 0.4 K§ ThiÕu 29 0.2 0.3 § §đ § §ñ § §ñ § K§ §ñ ThiÕu 31.5 0.1 0.4 4.5 Lß XV-50 cơm V4, 5, Má Hà Lầm 450 15.9 3.3 Đẩy 5.1 DV đá -50 khu VI 1000 9.86 DV đá +70 V10 khu VI 760 6.4 5.2 1.8 §Èy 1.5 §Èy 5.3 DVTG-38 V10 khu 300 6.4 1.5 §Èy 5.4 XV 4.1 khu TT 350 6.4 1.5 §Èy 5.5 DV v/c khu II -46 600 6.4 Lß VC-50 khu II, 5.6 V11 300 6.4 Mỏ Đồng Vông DV6a mức 6.1 +71T.Bạch 500 10.5 XV2-60 B.Đồng 6.2 Vông 650 10.5 XV3-20 mức 6.3 +320 400 10.5 DV +71 Đông 6.4 T.Bạch 450 10.5 Mỏ Vàng Danh Thợng V7 quay 7.1 Tây 270 5.4 DV TG 8-1 khu II 7.2 +105 1100 11.2 7.3 XV khu I møc +0 1200 11.3 1.5 §Èy 1.5 §Èy 2.1 §Èy 2.1 §Èy 2.1 §Èy 2.1 §Èy 1.4 Đẩy 2.1 2.1 Đẩy Đẩy KW quạt 25KW qu¹t 25 KW qu¹t 22 KW qu¹t 18.5/2 KW qu¹t 14 KW qu¹t 25 KW qu¹t 22 KW qu¹t 18.5 qu¹t 22 KW qu¹t 18.5 KW qu¹t 22 KW qu¹t 22 KW qu¹t 30 KW qu¹t 22 1.3 2.7 2.6 1.5 1.5 2.1 2.1 1.4 2.1 1.4 2.1 1.3 D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D700 V¶i, D700 V¶i, D700 V¶i, D700 V¶i, D600 V¶i, D800 Vải, 31 0.1 0.3 KĐ Thiếu 30 0.3 § Thõa 29 0.2 § Thõa 30 0.3 § Thõa 30 0.2 § §ñ 30 0.3 § Thõa § §ñ 29 0.2 § §ñ 30 0.1 0.2 § §đ 31 0.4 K§ ThiÕu 30 0.2 § §đ § §đ § K§ §đ ThiÕu 31 0.1 0.4 Thỵng CGH vØa 87.4 Má Nam MÉu 165 16 3.3 §Èy 8.1 DV møc +125 630 9.4 1.8 §Èy 8.2 DV8 møc +125 320 9.4 1.8 §Èy 8.3 DV8 møc +200 230 8.4 1.6 §Èy 200 9.4 1.8 §Èy 8.4 DV 6A møc +200 Mỏ Mạo Khê DV 9D quay Tây 9.1 +30 DV-80 vỉa 9B 9.2 Đông 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.8 370 9.8 2.5 §Èy 480 9.8 2.5 §Èy DV đá V8 Đông 970 DV-80 V6 Đông khu MR 520 DV đá -80 V8 Đông 1000 DV than -65 V9 T©y 250 DV than -51 V7 T©y 270 DVthan +0 vỉa Đông CN 350 DV đá+30 Đông khu MR 680 9.8 2.5 §Èy 9.8 2.5 §Èy 8.9 3.2 §Èy 6.5 2.3 §Èy 6.5 2.3 §Èy 6.5 2.3 §Èy 9.8 2.5 §Èy KW qu¹t 25 KW qu¹t 30 KW qu¹t 18.5 KW qu¹t 22 KW qu¹t 22 KW qu¹t 13.5 qu¹t 24 KW qu¹t 30 KW qu¹t 24 KW qu¹t 22 KW qu¹t 7.5 KW qu¹t 11 KW qu¹t 25 KW qu¹t 28 KW 3.4 1.9 1.4 1.6 1.8 1.5 2.5 2.5 3.2 2.3 1.3 2.3 2.5 D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D800 V¶i, D600 V¶i, D600 V¶i, D500 V¶i, D500 V¶i, D600 Vải, D600 Đ Đủ Đ Đủ 31 0.1 0.5 K§ ThiÕu 29 0.1 0.1 § §đ 30 0.2 § §ñ 32 0.4 0.5 99 K§ ThiÕu 34 0.5 96 K§ §đ 0.2 99 K§ §đ 0.5 1.3 0.6 § §đ § §đ § §đ K§ Thiếu Đ Đủ Đ Đủ Phơng pháp thông gió Tự nhiên Khuyếch tán rối Khí ép Khí ép thiết bị Khí ép trực tiếp ống dẫn Hạ áp chung Ejectơ khí ép cặp Lò song song Thành chắn dọc Lỗ khoan Quạt cục ống dẫn cứng Hình 2.1 Sơ đồ phơng pháp thông gió cục Đẩy, hút hỗn hợp Hỗn hợp Hạ áp chung quạt .. .bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - Địa chất -o0o nguyễn văn hờng nghiên cứu nâng cao hiệu hệ thống thông gió cục đào lò số mỏ vùng quảng ninh chuyên ngành: khai thác mỏ M số: ... đào đờng lò số mỏ giới vùng than Quảng Ninh Chơng 2: Đánh giá trạng thông gió cục đào đờng lò mỏ than vùng Quảng Ninh Chơng 3: Các giải pháp nâng cao hiệu hệ thống thông gió cục Luận văn đợc hoàn... Qu¶ng Ninh; - NhËn xÐt u nhợc điểm tồn hệ thống thông gió chất lợng thông gió đào lò chuẩn bị - Nghiên cứu đề xuất giải pháp chung khắc phục vấn đề tồn để nâng cao hiệu hệ thống thông gió cục mỏ