Nâng cao hiệu quả thông gió khi đào đường lò ỏ một số mỏ than quảng ninh

Bộ giáo dục đào tạo trờng đại học mỏ - địa chất H phạm hong Nâng cao hiệu thông gió đo đờng lò số mỏ than quảng ninh Chuyên ngành: Khai thác mỏ Mà số: 60.53.05 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Ngời hớng dẫn khoa học: TS Đặng Vũ Chí Hà Nội - 2008 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực cha tờng đợc công bố công trình khác Hà Nội, Ngày 14 tháng năm 2008 Tác giả luận văn ký tên Hà Phạm Hoàng Mục lục Nội dung trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu Chơng 1- Tình hình thông gió đào đờng lò số mỏ Hầm lò nớc 1.1 Tình hình thông gió đào đờng lò mỏ than hầm lò số nớc giới 1.2 Tình hình thông gió đào đờng lò mỏ than vùng 10 Quảng Ninh 1.3 Công tác thông gió đào đờng lò Công ty than 16 Mạo Khê 1.4 Nhận xét Chơng 2- Phơng pháp thiết bị thông gió đào 27 29 đờng lò dài 2.1 Lựa chọn phơng pháp thông gió đào đờng lò dài 29 2.2 Quạt cục ống dẫn gió 43 2.3 Giải tích hóa đờng đặc tính quạt thông số ống 62 gió 83 2.4 Nhận xét 84 Chơng 3- Lựa chọn quạt gió hợp lý đào đờng lò dài công ty than mạo khê 3.1 Điểm công tác quạt gió 3.2 Năng lực đảm bảo thông gió quạt cục 83 85 93 3.3 Tính toán, chọn thiết bị quạt hợp lý để thông gió đào 107 3.4 Nhận xÐt 108 KÕt ln vμ kiÕn nghÞ Tμi liƯu tham khảo Danh mục bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1: Kết đo nhiệt độ, độ ẩm Công ty than Mạo Khê 24 Bảng 1.2: Kết đo khí Công ty than Mạo Khê 25 Bảng 1.3: Kết đo gió số vị trí Công ty than 26 TT Mạo Khê Bảng 2.1: Sơ đồ phơng pháp thông gió cho đờng lò 29 Bảng 2.2: Các loại quạt cục bé s¶n xt ë mét sè n−íc 42 B¶ng 2.3: Phân loại theo cấp động 43 Bảng 2.4: Phân loại quạt theo hạ áp 45 Bảng 2.5: Phân loại thiết bị quạt theo lợng sử dụng 45 Bảng 2.6: Đặc tính kỹ thuật quạt gió cục Liên 51 Xô sản xuất 10 Bảng 2.7: Đặc tính kỹ thuật quạt cơc bé Balan s¶n xt 52 11 B¶ng 2.8: Đặc tính kỹ thuật quạt cục Trung 53 Qc s¶n xt 12 B¶ng 2.9: HƯ sè søc cản ma sát loại ống gió 69 13 B¶ng 2.10: Tri søc c¶n R cđa èng giã kim loại 71 14 Bảng 2.11: Giá trị R ống gió vải 71 15 Bảng 2.12: Trị số sức c¶n cơc bé cđa èng giã mỊm 72 16 B¶ng 2.13: Trị số sức cản cục ống gió kim loại 72 17 Bảng 2.14: Hệ số rò gió ống gió mềm 74 Danh mục hình vẽ, đồ thị Tên hình vẽ, đồ thị TT Trang Hình 1.1: Biểu đồ khối lợng mét lò đào năm 17 Hình 1.2: Biểu đồ sản lợng khai thác than năm 17 Hình 2.1: Sơ đồ thông gió đẩy 31 Hình 2.2: Sơ đồ thông gió hút 34 Hình 2.3: Thông gió hỗ hợp 35 Hình 2.4: Đờng đặc tính quạt CBM-6 46 Hình 2.5: : Đờng đặc tính quạt DKJ (A) -5.6 47 Hình 2.6: Đờng đặc tính quạt DKJ (A) -6.0 48 Hình 2.7: Đờng đặc tính quạt SDF (A) -No 5.6 49 10 Hình 2.8 Đờng đặc tính quạt SDF (B) - No 10 50 11 Hình 2.9: Một số đồ thị hàm số thông dụng phân tích 61 tơng quan 12 Hình 2.10: Giải tích hóa đờng đặc tính quạt CBM-6M 64 13 Hình 2.11: Giải tích hóa đờng đặc tính quạt DKJ (A) -5.6 65 14 Hình 2.12: Giải tích hóa đờng đặc tính quạt DKJ (A) -6.0 66 15 Hình 2.13: Giải tích hóa đờng đặc tính quạt SDF (A) -No 5.6 67 16 Hình 2.14: Độ rò gió phụ thuộc chiều dài, đờng kính 75 17 Hình 2.15: Mối phụ thuộc độ rò gió với đờng kính lu 78 lợng 18 Hình 3.1: Xác định điểm công tác quạt gió 80 19 Hình 3.2: Mối phụ thuộc chiều dài ống gió với lu lợng gió 85 đến gơng lò - Quạt CBM-6M 20 Hình 3.3: Mối phụ thuộc chiều dài ống gió với lu lợng gió 86 đến gơng lò - Quạt DKJ (A) - No 5.6 21 Hình 3.4: Mối phụ thuộc chiều dài ống gió với lu lợng gió 87 đến gơng lò - Quạt DKJ (A) - No 6.0 22 H×nh 3.5: Mèi phơ thuộc chiều dài ống gió với lu lợng gió 88 đến gơng lò - Quạt SDF (A) - No 5.6 23 Hình 3.6: Xác định công suất quạt gió 96 24 Hình 3.7: Giải tích hoá đờng công suất quạt CBM-6M 98 25 Hình3.8:Giải tích hoá đờng công st cđa qu¹t DKJ (A) - 99 No 6.0 Më đầu Yêu cầu lợng chung giới thập kỷ tới ngày tăng mạnh, bên cạnh nguồn lợng nh dầu khí, khí thiên nhiên, thuỷ điện, nguyên tử, địa nhiệt, than nguồn lợng đặc biệt quan trọng nớc phát triển nh tơng lai Điều đà đợc tổ chức quốc tế (VEFA) liên minh Châu Âu khẳng định Trong định hớng chiến lợc phát triển ngành than, sản lợng than nguyên khai cần đạt năm tới: - Năm 2005 36 triệu than nguyên khai - Năm 2006 40 triệu than nguyên khai - Năm 2010 55 triệu than nguyên khai - Năm 2020 75 triệu than nguyên khai Riêng Việt Nam đà có nhiều Hội nghị Quốc tế bàn chiến lợc phát triển sử dụng khoáng sản than Nh chơng trình hợp tác lợng quốc tế ASEAN, Hội nghị lần thứ đà đợc tổ chức Thủ đô Hà Nội ngày 23/4/1999, đà nêu rõ là: Trữ lợng dầu khu vực ASEAN ngày cạn kiệt, tiềm than nớc thành viên không nhỏ đợc tập trung chủ yếu quốc gia: Việt Nam, Inđônêxia, Thái Lan Philípin Với sản lợng khai thác than hàng năm nh hiƯn nay, chóng ta cã thĨ tiÕp tơc khai th¸c tới hàng trăm năm, dầu khai thác khoảng chục năm khí tự nhiên khoảng 40 năm Ngoài trữ lợng than to lớn phân bố tơng đối rộng khu vực, than loại nguồn lợng rẻ, dễ vận chuyển so với số dạng lợng khác Vì vậy, than nguồn lợng chính, quan trọng có ý nghĩa to lớn nghiệp phát triĨn kinh tÕ khu vùc Khai tr−êng khai th¸c than lộ thiên ngày khó khăn diện sản xuất, sản lợng khai thác 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 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 phạm an toàn, đồng thời phải tối u phơng diện kinh tế Nhiệm vụ công tác thông gió phải đu gơng lò chuẩn bị lợng không khí đủ để hòa loÃng 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 Hiện đa số mỏ than nớc ta, đờng lò đợc đào phơng pháp khoan nổ mìn; số đờng lò đào than đà sử dụng máy đào lò AM-45 Cùng với việc thi công đờng lò theo thiết kế, cần phải thờng xuyên kiểm tra loại khí có hại, đặc biệt trớc sau tiến hành công tác nổ mìn gơng lò Trên thực tế đào đờng lò mỏ than thờng áp dụng phơng pháp thông gió đẩy Quạt gió sử dụng có nhiều loại với công suất khác (từ 5,5 kW đến 90 kW lớn hơn) Các loại ống gió sử dơng chđ u lµ èng giã mỊm (èng giã b»ng vải bạt vải bạt cao su) Bên cạnh sản lợng than nguyên khai tăng cao nhằm cải thiện điều kiện làm việc ngời lao động, gần ngành than đà đầu t nhiều trang thiết bị để phục vụ công tác thông gió Tuy nhiên hầu hết đơn vị khai thác than cha tận dụng đợc hết khả công suất thiết bị Các đờng lò đào thờng có yêu cầu thông gió nh nhau, chiều dài đờng lò đào không lớn cần sử dụng quạt để thông gió, đào đờng lò có chiều dài lớn phải sử dụng nhiều quạt loại có công suất tơng đơng để thông gió Có thể thấy thực tế đào đờng lò có chiều dài tơng đối lớn sử dụng quạt cha đáp ứng đủ yêu cầu lu lợng gió đa tới gơng lò, sử dụng hai quạt thừa gió dẫn đến tổn hao lợng điện Cả hai trờng hợp trọng đến mục đích đảm bảo thông gió cho gơng lò thờng không tính đến hiệu sử dụng thiết bị cục đờng ống dẫn gió Ngoài công nghiệp mỏ, giới đà đạt đợc thành tựu lớn phát triển kỹ thuật việc xây dựng công trình ngầm Trong thập kỷ vừa qua (từ năm 1960) tổng chiều dài công trình ngầm đà xây dựng 13.300km giai đoạn 1960 - 1969; 21.000km vào giai đoạn 1970 1979 Các công trình đà đợc xây dựng lĩnh vực công nghiệp nh: giao thông, thuỷ lợi, thuỷ điện quốc phòng Vì việc thông gió thi công công trình ngầm có tiÕt diƯn vµ chiỊu dµi lín cµng cã ý nghÜa vị trí quan trọng Tính cấp thiết đề tài Để đáp ứng đợc yêu cầu tăng sản lợng khai thác ngành than nói chung mỏ than hầm lò nói riềng cần đảm bảo kế hoạch đào đờng lò cho công tác mở vỉa cải tạo mỏ chuẩn bị khu khai thác Khi đào đờng lò mỏ than hầm lò, công tác thông gió giữ vị trí quan trọng Việc thông gió không đáp ứng mặt kỹ thuật an toàn sản xuất mà đảm bảo hiệu kinh tế Xuất phát từ thực tế trên, đề tài luận văn tiến hành nghiên cứu, phân tích đánh giá tình hình thông gió đào đờng lò Công ty than Mạo khê số mỏ than Quảng Ninh Trên sở thực việc tính toán, lựa chọn quạt cục ống gió hợp lý nhằm nâng cao hiệu kinh tế kỹ thuật công tác thông gió đào đờng lò Mục đích nghiên cứu đề tài - Phâm tích tình hình thông gió nh chế độ vi hậu đờng lò chuẩn bị nhằm xác định phơng pháp thông gió hợp lý để thông gió đào lò, đặc biệt lò có khí nổ vùng than Quảng Ninh; - Xác định khả đảm bảo thông gió quạt cục với yêu cầu lu lợng gió khác đa đến gơng lò; - Lựa chọn quạt gió ống gió hợp lý mặt kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu thông gió cho số đờng lò cụ thể công ty than Mạo Khê số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Đối tợng phạm vi nghiên cứu - Tổng quan tình hình thông gió đào đờng lò mỏ than công trình ngầm số nớc thÕ giíi vµ ViƯt Nam 93 500, 600, 700, 800, 900, 1000 mm Dựa vào kết tính toán trên, việc lựa chọn đờng kính ống dẫn đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật kinh tế đào lò, tức đờng kính ống dẫn cần thoả mÃn hai diều kiện: - Tốc độ gió ống dẫn không đợc vợt 12m/s Đờng kính ống dẫn tính cách tơng đối theo biÓu thøc sau: d ≥ 0,1 Qg , m Thay giá trị Qg1, Qg2 tính toán Ta xác định đợc d 0,1.2,25 = 0,47 m Để giam sức cản đờng ống luận văn chọn ống gió có đờng kính d = 0,8 m để tính toán thông gió đào đờng lò 3.3.3.Chọn quạt gió cục Với lu lợng cần đa tới gơng lò nh tính toán Qg1= 2,25 m3/s; chiều dài đờng lò L1= 960 m Ta phải tính toán chọn quạt hợp lý đảm bảo lu lợng gió cần thiết đa tới gơng lò theo thiết kế, tiết kiệm chi phí điện năng, nh chi phí vật t, nhân công cho công tác thông gió đào đờng lò chuẩn bị 3.3.3.1 Tính lu lợng quạt gió cần tạo Nếu nh ống gió kín tuyệt đối lu lợng gió quạt cần tạo đà lu lợng gió cần thiết cho gơng lò đà chọn Thực tế đờng ống gió chế tạo kín tuyệt đối đờng lò dài rò gió đáng kể, dẫn đến tổn thất áp suất so với tính toán lý thuyết Để xác định rò gió tổn thất áp suất, đờng ống gió không kín ngời ta sử dụng nhiều phơng pháp tính (phơng pháp Vôrônin, Bertart, Schmidt, VôstNii) Dới giới thiệu phơng pháp tính Vôrônin Phơng pháp cho rò gió thay ®æi tuyÕn tÝnh däc theo ®−êng èng giã Khi ®ã lu lợng gió cần tạo quạt đợc xác định theo công thức: Qq= p.Qg , m3/s Trong đó: (3.32) Qg- lu lợng gió đà chọn cần cho gơng lò, m3/ph; Qg= 2,25 m3/s 94 Qq- lu lợng gió quạt cần tạo ra, m3/ph; p- hệ số rò gió cđa ®−êng èng p = 1+0,577.10-6.L2.Qg1/2 p= 1+ 0,577 x 10-6 x 9602 x 2,25 = 1,7976 Thay c¸c gi¸ trị vào biểu thức 3.22 ta đợc: Qq= 1,7976 x 2,25 = 4,04 m3/s 3.3.3.2 Tính sức cản đờng ống gió Sức cản toàn đờng ống dẫn (R«) cã thĨ tÝnh theo c«ng thøc: R«= 0,18 + 0,0139L (3.33) Trong đó: L- chiều dài đờng ống, L= 960m; Thay giá trị vào biểu thức: Rô= 0,18 + 0,0139 x 960 = 13,524 kµ 3.3.3.3 TÝnh hạ áp quạt gió Hạ áp quạt cần tạo phải lớn hạ áp đơng ống Hạ áp đờng ống đợc tính theo công thức sau: hô= Rô.Qg Qq , mmH2O Trong đó: (3.34) Rô- Sức cản chung toàn đờng ống, kà Qg- lu lợng gió đà chọn cần cho gơng lò, m3/ph; Qg= 2,25 m3/s Qq- lu lợng gió quạt cần tạo ra, m3/ph; Qq= 4,04 m3/s Thay giá trị vào biểu thức 3.24 ta đợc hô= Rô.Qg Qq = 122,93 mmH2O 3.3.3.4 Tính phải ghép quạt hay chay hai cấp đông Khi tiến hành thông gió cho đờng lò đào, mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh nói chung, Công ty than Mạo Khê nói riêng, thờng đợc áp dụng loại quạt côc bé nh− CBM-6M, JBT – 11, WE-7, YBT-52-2, YBT-62-2, YBT-30 Trong thời điểm yêu cầu Tập đoàn Than Khoáng sản Việt Nam, số Công ty đà đa quạt công suất lớn vào thông gió cho 95 đờng lò dài chủ yếu sử dụng quạt Nga Trung Quốc sản xuất Việc tính toán thông gió cần chọn quạt cụ thể, có đờng đặc tính loại quạt Trong luận văn đa quạt để tính toán quạt cấp CBM-6M quạt đa cấp DKJ(A)-No 5.6, DKJ-No 6.0 SDF(A)-No 5.6 * Khi sử dụng quạt để thông gió cho lò dọc vỉa đá vỉa Đông mức -150 với chiều dài L1= 960 m lu lợng gió cần đa tới gơng lò Qg1 = 2,25 m2/s, hạ áp quạt h = 122,93mmH2O Do vậy, cần phải tính toán số quạt cục cấp ghép nối tiếp hay chọn quạt cần phải chay cấp thứ hai quạt đa cấp Từ giá trị Qq = 2,25 m3/s ta thay vào phơng trình đờng đặc tính * Đối với quạt CBM-6M - Thay vào phơng trình (3.15) ta đợc chiều dài đơng lò tối đa quạt CBM -6M thông gió đảm bảo đợc là: L1 = 1,46.2,254 - 30,88.2,253 + 249,83.2,252 - 1049,3.2,25 + 2280,3= 870 m - Thay vào phơng trình (3.16) ta đợc chạy hai qu¹t ghÐp nèi tiÕp kỊ nhau: L2 = 4,45.2,254 - 81,867.2,253 + 553,05.2,252 - 1791,1.2,25 + 3017,9 = 969 m * Tơng tự quạt DKJ(A) No 5.6 thay vào (3.17), (3.18) ta đợc: - Khi hoạt động hai cấp động cơ: L2 = 4,08.2,254 - 74,12.2,253 + 491,58.2,252 - 1600,2.2,25 + 2756,1 = 905 m - Khi hoạt động cấp động cơ: L1 = 3,53.2,254 - 64,17.2,253 + 429,02.2,252 - 1414,5.2,25 + 2403,8= 753 m * Quạt DKJ(A) No 6.0, thay vào (3.19), (3.20) ta đợc: - Khi chạy hai cấp động cơ: L2 = 1,96.2,254 - 40,37.2,253 + 307,38.2,252 - 1179,2.2,25 + 2482,9= 976 m - Khi chạy cấp động cơ: L1 = 1,59.2,254 - 34,26.2,253 + 274,72.2,252 - 1094,3.2,25 + 2228,5= 807 m * Quạt SDF(A)-II-No 6.0, thay vào (3.21), (3.22) ta đợc: - chạy hai cấp động cơ: L2 = 2,73.2,254 - 52,55.2,253 + 377,33.2,252 - 1360,6.2,25 + 2707= 1027 m 96 - Khi chạy cấp động cơ: L1 = 6,51.2,254 - 99,39.2,253 + 569,52.2,252 - 1710,6.2,25 + 2635,5= 708 m 3.3.3.5 Tính điện tiêu thụ Khi bắt đầu đa quạt vào thông gió đoạn lò cần thông gió ngắn, sức cản đờng ống không đáng kể lu lợng quạt Qo = Qq, chiều dài gơng lò tiến đến chiều dai thiết kế sức cản đơng ống tăng lu lợng quạt Q1 Nh công suất tiêu thụ tơng ứng N0 = f(Qo) N1 = f(Q1) Công suất trung bình quạt từ bắt đầu đến kết thúc là: Q S , víi S = ∫ f(Q) N tb = Q − Q1 Q1 (3.35) N kW N =f(Q) S Q Q Q m3/s H×nh 3.6: Xác định công suất quạt gió * Giải tích hoá đờng công suất quạt gió Trên sở đơng cong miêu tả đơng công suất quạt xác định hàm số giải tích biểu diến mối phụ thuộc N = f(Q) miền xác định đối số Q Để minh hoạ sử dụng chơng trình Excel tiến hành xác định hàm hồi quy N = f(Q) quạt gió CBM -6M phơng trình đờng đặc tính đợc mô tả nh sau (hình 3.7): 97 + Qu¹t giã CBM – 6M: - Khi ch¹y mét qu¹t: N1 = -0,36Q2 + 2,94Q + 8,87 R2 = 0,9901 - Khi ghép hai quạt N2 = 2N1 = 2f(Q) vËy: N2 = -0,72Q2 + 5,88Q + 17,74 Trị số hệ số tơng quan R2 cho phép chấp nhận hàm số tìm đợc sát với đồ thi đà cho + Cũng sử dụng phơng pháp tơng tự ta đợc phơng trình đờng công suất quạt DKJ(A)-No 6.0 (hình 3.8): - Khi chạy hai cấp động c¬: N2 = -2,32Q2 + 24,51Q - 38,1 R2 = 0,9974 - Khi chạy cấp động N1 = N1 = -1,16Q2 + 12,25Q - 19,05 N f(Q) vËy: = 2 1.7383 N, kW 12.8183 13.2697 2.5 14.0987 14.604 -0.3562 -0.3562 2.9433 2.9433 8.8684 8.8684 3.5 14.8784 14.958 4.5 14.8758 14.5928 5.5 14.1614 13.658 6.5 13.0304 7.0497 12.04 11.86 16 147.1 4.21 98 94.65555 54.55994 40.09561 13.87391 S N = -0,36Q2 + 2,96Q + 8,84 R2 = 0,9948 (màu đen) 12 5.26 5.07 S -0.7124 -0.7124 5.8866 5.8866 17.7368 17.7368 140.1707 134.6352 5.535477 29.13409 10 Hình 3.7 Giải tích hoá đờng công suất q¹t CBM- 6M Q, m3/s 1.7383 N, kW 12.8183 13.2697 2.5 14.0987 14.604 -0.3562 -0.3562 2.9433 2.9433 8.8684 8.8684 3.5 14.8784 14.958 4.5 14.8758 14.5928 5.5 14.1614 13.658 6.5 13.0304 7.0497 12.04 11.86 16 147.1 4.21 98 94.65555 54.55994 40.09561 13.87391 S N = -0,36Q2 + 2,96Q + 8,84 (màu đen) R = 0,9948 12 5.26 5.07 S -0.7124 -0.7124 5.8866 5.8866 17.7368 17.7368 140.1707 134.6352 5.535477 29.13409 10 Hình 3.7 Giải tích hoá đờng công st cđa q¹t CBM- 6M Q, m /s 100 * Tính lu lợng quạt thời điểm bắt đầu kết thúc Với chiều dài đờng lò 870m quạt CBM-6M lu lợng Q1-1 Thay L1 = 870m vào công thức (3.4) ta có phơng tr×nh: 870 = -573,38 + 2281,29 16535,97 + víi 1,5 Q Q Q Giải phơng trình loại nghiệm không phù hợp ta đợc : Q = Q1-1 = 4,21 m3/s Cịng víi chiỊu dµi đờng lò 870m hai quạt CBM-6M lu lợng Q2-0 Thay L1 = 870m vào công thức (3.5) ta có phơng trình 870 = -1133,81 + 4562,59 33071,94 + Q Q Giải phơng trình loại nghiệm không phù hợp ta đợc : Q = Q2-0 = 5,26 m3/s Với chiều dài đơng lò 960m hai quạt CBM-6M lu lợng Q2-1 Thay L1 = 960m vào công thức (3.5) ta có phơng trình 960 = -1133,81 + 4562,59 33071,94 + Q Q Giải phơng trình loại nghiệm không phù hợp ta đợc : Q = Q2-1 = 5,07 m3/s * Đối với quạt DKJ(A) No 6.0 Vây với chiều dài đờng lò 807m cấp động quạt DKJ(A) No 6.0 lu lợng Q1-1 Thay L1 = 807m vào công thức (3.9) ta có phơng trình: 807 = 30799,28 +143,17Q2 -3549,64Q - 113687,05 164733,81 + Q Q với 4,0 Q 7,6 Giải phơng trình loại nghiệm không phù hợp ta đợc : Q = Q1-1 = 4,06 m3/s Cịng víi chiỊu dài đờng lò 807m hai cấp động cợ quạt DKJ(A) No 6.0 lu lợng Q2-0 Thay L1 = 807m vào công thức (3.8) ta có phơng trình lµ 101 807 = 61612,23+ 287,05Q2-7098,56Q - 227374,1 329467,63 + Q Q Giải phơng trình loại nghiệm không phù hợp ta đợc : Q = Q2-0 = 5,37 m3/s Với chiều dài đơng lò 960m hai cấp động quạt DKJ(A) No 6.0 lu lợng Q2-1 Thay L1 = 960m vào công thức (3.8) ta có phơng trình 960 = 61612,23+ 287,05Q2-7098,56Q - 227374,1 329467,63 + Q Q Giải phơng trình loại nghiệm không phù hợp ta đợc : Q = Q2-1 = 4,94 m3/s * Điện tiêu thụ trung bình quạt thông gió hết toàn chiều dài đơng lò: Thay giá trị Q0, Q1, N = f(Q) tơng ứng quạt đà tìm đợc vào biểu thức 3.35 ta đựơc + Đối víi qu¹t CBM -6M: - Khi ch¹y mét qu¹t: 7,1 Q1-0 ⎛ 0,36Q 2,94Q ⎞ S = ∫ (-0,36Q + 2,94Q + 8,87) = ⎜⎜ − + + 8,87Q ⎟⎟ ⎜ ⎟ Q1-1 ⎝ ⎠ 4,21 = 40,09 N1= S = 13,87 kW/giê Q − Q1 - Khi ch¹y hai qu¹t: 5,26 Q 2- ⎛ 0,72Q 5,88Q ⎞ S = ∫ (-0,72Q + 5,88Q + 17,74) = ⎜⎜ − + + 17,74Q ⎟⎟ ⎜ ⎟ Q2-1 ⎝ ⎠ 5,07 = 5,55 N1= S = 29,13 kW/giê Q Q1 Tiến độ đào lò Công ty than Mạo khê 2,4m/ngày đêm, tháng công ty làm việc 26 ngày, tháng công ty đào đợc v=2,4.26=62,4m/tháng Vậy 102 công ty đào đợc chiều dài L1 = 870m thời gian t1=13,9 tháng để thi công đoạn lò L2 = 90m thời gian t2=1,4 tháng Vậy điện tiêu thụ sử dụng quạt CBM -6M để thông gió đào đờng lò đông mức -150 là: Nc = 24.30.N1.t1 + 24.30.N2.t2 = 168174 kW + Đối với quạt DKJ(A) No 6.0: - Khi chạy cấp động cơ: Q0 S = ∫ (-1,16Q + 12,25Q - 19,45) = Q1 N1= 7,6 ⎛ 1,16Q 12,25Q ⎞ ⎜⎟ = 41,34 + 19,45Q ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ ⎠ 4,06 S = 11,67 kW/giê Q − Q1 - Khi chạy hai cấp động cơ: Q0 S = (-2,32Q + 24,51Q - 38,9) Q1 5,37 ⎛ 2,32Q 24,51Q ⎞ = ⎜⎜ = 11,19 + - 38,9Q ⎟⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 4,94 N2= S = 26,43 kW/giê Q − Q1 Víi chiỊu dài đơng lò L1 = 807m Công ty đào thời gian t1=12,9 tháng để thi công đoạn lò L2 = 153m thời gian t2=2,4 th¸ng ND = 24.30.N1.t1 + 24.30.N2.t2 = 154062 kW Nh tính toán ta thấy sử dụng quạt CBM-6M tôn điện sử dụng quạt DKJ(A)-No 6.0 để thông gió cho đờng lò dọc vỉa đá vỉa đông mức -150 Điện tiêu tè lµ: N = NC – ND = 168174 - 154062 = 14112 kW Với giá điện sản xuất 984 đồng/kW sử dụng quạt DKJ(A)-No 6.0 để thông gió cho đờng lò tiết kiệm sử dụng quạt CBM-6M là: T = 984 N = 984 14112 = 13886208 đồng 103 Căn vào tính toán lu lợng gió, điện tiêu thụ để thông gió cho đờng lò dọc vỉa đá vỉa đông mức -150 Công ty than Mạo Khê Để đảm bảo an toàn thông gió cho đờng lò mỏ có khí nổ siêu hạng nh Công ty than Mạo Khê thuân tiện cho viêc ghép nối quạt gió, tiết chi phí cho việc thông gió Luận văn chọn quạt cục đa cấp DKJ(A)-No 6.0 công suất 15 x kw Trung Quốc sản xuất để phục vụ thông gió đào đờng lò dọc vỉa đá vỉa Đông mức -150 Công ty than Mạo Khê 3.4 Nhận xét - Đối với đờng lò mở vỉa chuẩn bị mỏ hầm lò Việt Nam nên sử dụng đờng ống mềm, tuỳ theo điều kiƯn thĨ cã thĨ sư dơng ®−êng èng cøng - Các phơng trình giải tích miêu tả đơng đặc tính quạt cục thông số ống gió cho phép xác định chiều dài tối đa mà cấp quạt (hoặc quạt cấp) đảm bảo thông gió - Mối quan hệ chiều dài ống gió lu lợng gió đa tới gơng lò sở kỹ thuật để chọn quạt gió hợp lý theo yêu cầu thông gió đào đờng lò cụ thể - Việc tính toán chi phí điện tiêu thụ phơng án đề xuất cho phép xác định thiết bị quạt cục hợp lý mặt kinh tế - Khi điều kiện kích thớc tiết diện đờng lò cho phép, nên sử dụng ống gió có đờng kính lớn để thông gió cho đờng lò dọc vỉa đá vỉa đông mức -150 Công ty than Mạo Khê, luận văn đà tính toán chọn quạt DKJ(A)-No 6.0 kết hợp với ống gió mềm đờng kính ống 0,8m 104 Kết luận v kiến nghị Kết nghiên cứu vấn đề nâng cao hiệu thông gió đào đờng lò mỏ than Quảng Ninh cho phép đa kết luận kiến nghị sau: 1- Trong điều kiện mỏ hầm lò có khí nổ, đặc biệt Công ty than Mạo Khê, để thông gió đào lò cần áp dụng phơng pháp thông gió đẩy chiều dài đơng lò lớn, tốt sử dụng quạt đa cấp Khi sử dụng nhiều quạt ghép nối tiếp, quạt đặt cách cửa lò 10m khoảng cách chúng từ 6ữ8m 2- Đờng kính ống gió chọn phù hợp với quạt ục Đối với đơng lò đào tơng đối dài cần sử dụng đoạn ống 40 ữ 50m, kích thớc tiết diện đờng lò cho phép sử dụng ống gió đờng kính lớn Khi chiều dài đờng ống lớn “lãt trong” èng giã b»ng mang PE 3- §èi víi quạt cục ông gió cụ thể, cần xây dựng mối quan hệ chiều dài thông gió mà cấp quạt (hoặc quạt) với lu lợng yêu cầu đa tới gơng 4- Trên sở lực công tác quạt nh mối phụ thuộc công suất với lu lợng gió, thực chọn quạt hợp lý mặt kỹ thuật kinh tế 5- Quạt đa cấp tạo điều kiện thuận lợi việc ghép nối cấp quạt thực tế, giảm độ rò gió chi phí điện công tác thông gió mỏ 6- Trên sở phân tích cách tổng thể kinh nghiêm thực tế thông gió mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh giới kết hợp với phơng pháp tính toán luận văn áp dụng đào đờng lò lò dọc vỉa đá vỉa đông mức -150 Công ty than Mạo Khê nh sau: - Phơng pháp thông gió đẩy với quạt cục đa cấp DKJ(A)-No 6.0 Trung Quốc sản xuất quạt tơng đơng, kêt hợp ông gió mềm đờng kính 0,8m Khi đào đợc 500m, cần đa cấp thứ hai vào hoạt động - So với phơng án sử dụng nhiều quạt ghép nối tiếp gần chi phí điện phơng án đà chọn giam 8,39% 7- Đề nghị nhà cung cấp thiết bị đảm bảo đầy đủ yêu cầu đặc tính thiết bị nh hệ thông ống gió 105 8- Phơng pháp xác định lực công tác quạt nh tính toán thông gió cục đà thực áp dụng thiết bị quạt giókhác nh thiết kế thông gió đào đờng lò công trìng ngầm khác 106 Ti liệu tham khảo Bộ công nghiệp (2006), Quy phạm an toàn mỏ hầm lò than diệp thach, Hà Nội Đặng Vũ Chí (2006), Phơng pháp giải tích với toán thông gió đào đờng lò Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ 17, Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội Công ty than Mạo Khê (2006), Kế hoạch khai thác đào lò từ năm 2007 đến 2010, Quang Ninh Trần Xuân Hà, Lê Văn Thao (1999), Cơ sở thiết kế thông gió mỏ Bài giảng dùng cho lớp cao học khai mỏ, Hà Nội Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung (1998), Bài giảng Kỹ thuật thông gió mỏ hầm lò, Hà Nội Trần Xuân Hà (1998), Báo cáo đề tài Lựa chọn phơng pháp thông gió cho đờng lò dài xí nghiệp thuộc Công ty Đông Bắc, Hà Nội Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung (1992), Báo cao đề tài Lựa chọn phơng pháp thông gió hợp lý cho đờng lò dài khu Lộ Trí mỏ than Thống Nhất, Hà Nội Trần Xuân Hà (1985), Về việc tính toán lu lợng gió cho mỏ hầm lò để chống bụi Tuyển tập công trình khoa học, Đại học Mỏ - Địa chất, T.X, Hà Nội Trần Xuân Hà (1985), Về ảnh hởng thông gió đến nồng độ bụi khí mỏ than hầm lò Tuyển tập công trình khoa học, Đại học Mỏ - Địa chất, T.X, Hà Nội 10 Phạm Xuân Kiều (2005), Giáo trình xác suất thống kê, Hà Nội 11 Tổng Công ty than Việt Nam (2002), Quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2010 tầm nhìn đến năm 2020, Hµ Néi 12 Yաakob K.З., u∂p., BeռtuΛяцuЯ ropHЫx пpeaпpuяtuŭ M., He∂pa, 1987 13 Cnpaboτhաk no beлmuляцա Пo∂ pe∂ Yաakoba K З M, He∂pa; 1988 14 CkoԿuhckий A.A (1959), PyHЦyHaя BeHtuляцuя, Mockba 107 15 Бyxmah Я.З (1961), MecTHOE npobetpubahue Ha MeTaΛΛuԿecKux pyдhuԿkax, Mockba 16 Пak B.B (1974), Шaxthble BehtляцuohhЫe YcTaHoBKu MecTHoґo npobetpubahuя, Mockba 17 Poдбkuh.И C (1970) npobetubahue rophЫx BЫpaБotok npu Ctpoиteлбctbe шaxt, Mockba 18 Яkyшuh H.П (1959), npobetpubahue npu npoxoдke ґophЫx BЫpaБotok Бoлбшой БлuhЫ, Mockba 19 Koctюk A.Z (1979), raэотуБuhhЫe Yctaho6ku, Mockba 20 Pykobo ∂ cmbo no npoek T upoba шґo be H mus цш Kuel, 1994 ym b ґ o Hb l x шxm ... hình thông gió đào đờng lò số mỏ Hầm lò nớc 1.1 Tình hình thông gió đào đờng lò mỏ than hầm lò số nớc giới 1.2 Tình hình thông gió đào đờng lò mỏ than vùng 10 Quảng Ninh 1.3 Công tác thông gió đào. .. mmH2O 10 1.2 Tình hình thông gió đào đờng lò mỏ than vùng Quảng Ninh mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh khối lơng đào đờng lò nhiều, chiều dài đờng lò không lớn, thờng đờng lò cần đào có chiều dài khoảng... Chơng Tình hình thông gió đo đờng lò số mỏ Hầm lò v nớc 1.1 Tình hình thông gió đào đờng lò mỏ than hầm lò số nớc giới Khi xây dựng khai thác mỏ ngời ta phải đào hàng loạt đờng lò mở vỉa chuẩn