CHƯƠNG 4. THÔNG GIÓ VÀ AN TOÀN
4.1.3. Tính lượng gió chung cho mỏ
4.1.3.1. Lựa chọn phương pháp tính lượng gió chung cho mỏ
Để tính lưu lượng gió chung cho mỏ hay một khu thông gió độc lập hiện nay có thể sử dụng một trong hai phương pháp sau:
- Phương pháp tính từ trong ra ngoài Trong phương pháp này lượng gió sẽ được tính cho từng hộ tiêu thụ theo các yếu tố sản lượng, số người làm việc lớn nhất, theo độ xuất khí mê tan, theo yếu tố bụi, theo yếu tố nhiệt. Sau đó chọn lưu lượng gió lớn nhất làm lượng gió cần thiết cho hộ tiêu thụ. Còn lưu lượng gió chung của mỏ sẽ là tổng lượng gió mà các hộ tiêu thụ sử dụng.
- Phương pháp tính từ ngoài vào trong Trong phương pháp này lượng gió của toàn mỏ sẽ được tính theo các yếu tố sản lượng, số người làm việc lớn nhất, theo độ xuất khí mê tan, theo yếu tố bụi, theo yếu tố nhiệt. Sau đó chọn lưu lượng gió lớn nhất làm lượng gió cần thiết cho hộ tiêu thụ theo các yếu tố trên là lưu lượng gió chung của mỏ và tính toán phân phối gió cho các khu, các hộ tiêu thụ theo yếu tố đã chọn.
Để tính toán thông gió cho khu vực thiết kế đồ án chọn phương pháp tính từ trong ra ngoài.
4.1.3.2. Các hộ tiêu thụ gió của mỏ
Các hộ tiêu thụ gió bao gồm:
Lò chợ: Gồm có 6 lò hoạt động đồng thời và 1 lò chợ dự phòng.
Lò chuẩn bị: Có 2 lò chuẩn bị.
Hầm trạm và lượng rò gió nhất định.
4.1.3.3. Tính lượng gió cho toàn mỏ 1. Tính lượng gió cho một lò chợ (Vỉa 6)
a. Theo số người làm việc đồng thời lớn nhất
Q1 = 4. nlc, (m3/ph).
Trong đó:
4 m3/phút - Lượng không khí sạch cần thiết cho một người.
nlc - Số người làm việc đồng thời lớn nhất trong lò chợ, nlc=30 người
Q1 = 4.30 = 120 (m3/ph) = 2 m3/s
b. Theo độ thoát khí mê tan
Q2=0,07.qtđ. Ko. A
p
Trong đó:
qtđ – độ thoát khí mêtan tương đối ở khoảng trống gương lò chợ, qtđ = 3 (m3/T/ngđ) K0 – hệ số thoát khí không đồng đều ở lò chợ, K0 = 1,1
A – Sản lượng lò chợ trong 1 ngày – đêm vỉa 6
ACGH= 2691,25 tấn p – hàm lượng khí mêtan tối đa cho phép ở luồng gió thải của lò chợ, p = 0,95 %
Q2=0,07.3.1,1 .2691,25
0,95 =654,4m3/ph=16,6m3/s c. Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất
Q3=34
t √b .Vlc,m3/ph
Trong đó:
t – Thời gian thông gió tích cực sau khi nổ mìn, t = 30 phút b – Lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất, b = 29,6 kg
Vlc – Thể tích lò chợ cần được thông gió, m3
Vlc=Slc. Llc
Với: Slc – Tiết diện lò chợ.
Slc=7,986m2 Llc – Chiều dài lò chợ, Llc = 148 m
→ Vlc=7,986.148=1168,46m3
Vậy lưu lượng gió theo điều kiện lượng thuốc nổ lớn nhất là:
qlc3=34 30.√26,6.1168,46=210,77m3/ph=3,5m3/s
d. Theo yếu tố bụi
Q4 = 60 Slc Vmin Kc (m3/ph) Trong đó :
Kc - Hệ số tính đến sự chiếm chỗ của vì chống Kc = 0,9;
Slc - Diện tích tiết diện ngang của lò chợ, m2
- Lò chợ cơ giới hóa Slc = 10,72 m2; Vmin - Tốc độ gió tối thiểu qua lò chợ không tạo bụi, lấy Vmin = 1 m/s.
Thay vào công thức ta được:
Q4 = 479,16 m3/ph = 7,986 m3/s;
e. Theo sản lượng
Mỏ được xếp vào mỏ hạng I về độ xuất khí mêtan nên lưu lượng gió được xác định theo công thức:
Q5= qtc .Ang-đêm ., m3/phút.
Trong đó:
qtc - Lượng gió cần thiết để khai thác một tấn than trong một phút, chọn theo hạng mỏ về CH4, với mỏ được xếp hạng II về CH4 giá trị q được xác định
qtc = 1 m3/tấn-phút.
Ang-đêm - Sản lượng một ngày đêm của lò chợ, tấn.
Q5 = 1 . 2691,25 =2691,25 m3/ph = 44,85 m3/s
Lưu lượng lò chợ được lấy theo lưu lượng lớn nhất trong số lưu lượng gió theo các yếu tố tính ở trên: QLC = Max (Q1, Q2, Q3, Q4, Q5) = Q5 m3/s
Q5 = 44,85 m3/s Tính tương tự cho các lò chợ trên vỉa 5 và vỉa 6A QLC5 = 14,16 m3/s
QLC6A = 10,83 m3/s
2. Tính lượng gió cho gương lò chuẩn bị a. Tính lưu lượng gió theo số người làm việc lớn nhất
qcb1 = 4.n, m3/ph Trong đó:
n: Số người làm việc lớn nhất trong lò chuẩn, n = 9 người
qcb1 = 4.9 = 36 m3/ph = 0,6 m3/s
b. Tính lưu lượng gió theo yếu tố bụi
qcb2 = 60.Scb.vtu , m3/ph Trong đó:
vtu: Tốc độ gió tối ưu theo yếu tố bụi, V min = 0,5 ÷ 0,7m/s Scb : Tiết diện đường lò chuẩn bị,
- Lò than KNM, Scb = 9,6 m2; Thay vào công thức ta được:
- Lò than CGH, qcb2 = 288 m3/phút = 4,8 m3/s.
c. Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất
qcb3 =
2,25
60t
3√A.VP22.b.ϕ ,m3/s
Trong đó :
φ : Hệ số hấp thụ khí độc, phụ thuộc vào độ ẩm ướt, φ = 0,6 t : Thời gian thông gió sau khi nổ mìn, t = 30 phút
b : Lượng khí độc sinh ra khi nổ 1 kg thuốc nổ trong than, b = 100 lít P : Hệ số rò gió trên đường ống, P = 1,073
A : Lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất lò chuẩn bị, A = 12 kg V: Thể tích lò đường lò chuẩn bị cần được thông gió (lò trong than)
V = S. L S : Tiết diện đường lò dọc vỉa trong than L : Chiều dài lò lò dọc vỉa chuẩn bị , L = 100m V= 25,36.50 = 1268 m3
qcb3 =
2
3 2
2, 25 12.9600 .100.0,6 60.30 1, 073 = 4,8 m3/s Vậy lưu lượng gió cho một lò chuẩn bị là:
qcb = qcb2 = 4,8 m/s
3. Tính lưu lượng gió cho hầm trạm
a. Lượng gió cần thiết tính cho trạm điện theo công thức:
Qht = 10. N. (1- ). Kct , (m3/phút).
Trong đó: N - Công suất của các thiết bị điện, N = 120 (kw).
- Hiệu suất của các máy điện, = 0,9.
Kct - Hệ số kể đến thời gian chất tải của các thiết bị điện, Kct =0,8 Qht = 10. 120. (1- 0, 9). 0,8 = 96 (m3/ph) = 1,6 m3/s
f. Lượng gió cần thiết tính cho máy bơm
Trong tầng khai thác ta bố trí 1 trạm bơm đặt ở đáy giếng
qtb =
10.N.(1−η).K
60 , m3/ s
Trong đó:
N : Công suất máy bơm, N = 120 KW
: Hiệu suất máy bơm, = 0,9 k : Hệ số có tải 1 ngày đêm của máy bơm, k = 0,6
qtb =
10.120. 1 0,9 .0,6
60 1,2
m3/ s
g. Tính lưu lượng cho hầm bơm nhũ tương
qnt =
10.N.(1−η).k
60 , m3/ s
Trong đó:
N : Công suất máy bơm dung dịch nhũ tương, N = 20KW.
: Hiệu suất máy bơm dung dịch, = 0,9 k : Hệ số có tải trong 1 ngày đêm của máy bơm dung dịch, k = 0,8
qnt =
10 .20 .(1−0,9). 0,8
60 =0,26
m3/ s
h. Tính lưu lượng cho hầm chứa thuốc nổ
Do áp dụng công nghệ khoan nổ mìn nên ta phải bố trí 1 hầm chứa thuốc nổ để phục vụ công tác khai thác
qtn = 0,07.Vtn , m3/s Vtn : Thể tích hầm chứa thuốc nổ Vtn = 12m3
qtn = 0,07. 12 = 0,84 m3/s
4.1.3.4. Tính lượng rò gió trong mỏ
qrg = ∑qthành chắn + ∑qcầu gió+ ∑qcửa gió+ ∑qkhu khai thác
+ Rò gió qua cửa gió : (19÷82) m3/phút = (0,32÷1,36) m3/s
q = 1 m3/s
+ Rò gió qua khu đã khai thác:
Ta lấy lượng rò gió qua 1 lò chợ là :
qkt = 10% . qlc
- Lò chợ giá khung, qkt = 10% . (10,83+14,15) = 2,5 m3/s - Lò chợ cơ giới hóa, qkt = 10% . 44,85 = 4,48 m3/s Tổng lượng rò gió qua khu khai thác trong mỏ là:
∑qkhu khai thác = 2 .4,48+ 2.2,5 = 13,96 m3/s
4.1.3.5. Tính lưu lượng gió cho toàn mỏ
Lượng gió chung cần thiết cho toàn bộ mỏ được tính theo công thức:
Qm = 1,1 . ( Ksl..∑qlc + ∑qlcdp + ∑qcb + ∑qht + ∑qrg ) Trong đó:
1,1: Hệ số kể đến sự phân phối gió không đồng đều Ksl: Hệ số kể đến sự tăng sản lượng của lò chợ, Ksl = 1,1
∑qlc: Tổng lưu lượng gió cần thiết cho lò chợ, mỏ có 6 lò chợ hoạt động đồng thời, trong đó có 4 lò chợ khoan nổ mìn, 2 lò chợ cơ giới hóa.
∑¿ ¿ qlc = 2 .44,85 + 2. 10,83 + 2.14,15 = 139,66 m3/s
∑qlcdp : Tổng lượng gió cho lò chợ dự phòng ta bố trí 1 lò chợ dự phòng nên
∑qlcdp = 6 m3/s
∑qcb:Tổng lưu lượng gió cần thiết cho gương lò chuẩn bị, gồm 2 lò dọc vỉa :
∑qcb = 2. 4,8 = 9,6 m3/ s
∑qht- Tổng lưu lượng gió của các hầm trạm:
∑qht = 1,6 + 1,2 + 6.0,26 + 0,84 = 5,2 m3/s
∑qrg- Tổng lưu lượng gió rò:
∑qrg = 13,96 + 1 = 14,96 m3/s Thay số ta được :
Qm = 1,1 . ( 1,1 . 139,66 + 6 + 9,6 + 5,2 + 13,96) = 208,36 m3