CHƯƠNG IV: THÔNG GIÓ VÀ AN TOÀN
IV.3. Tính lượng gió chung cho mỏ
IV.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.
IV.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.
IV.3.3. Tính lượng gió cho toàn mỏ 1. Tính lượng gió cho một lò chợ
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, - Đối với lò chợ khoan nổ mìn : nlc = 35 người
- Đối với lò chợ cơ giới hóa : nlc = 37 người
Q1knm = 4.35 = 140 (m3/ph) = 2,3 m3/s Q1cgh = 4.37 = 148 (m3/ph) = 2,5 m3/s b) Theo sản lượng
Q2 = qtc.Ang-đ, (m3/ph).
Trong đó:
qtc - Lượng gió sạch tiêu chuẩn cần cung cấp cho 1 tấn than khai thác trong một phút, m3/ph, phụ thuộc vào hạng mỏ nguy hiểm về khí mêtan.
Mỏ hạng I: qtc = 1 (m3/ph-T).
Ang-đ- Sản lượng khai thác trong một ngày đêm của lò chợ.
- Đối với lò chợ cơ giới hóa: Ang-đ = 1600Tấn Q2cgh = 1. 1656 = 1656 m3/ph = 26,7m3/s c. Theo yếu tố nổ mìn
Q3knm = 1,25t .A.b ( m3/ phút) Trong đó:
t : thời gian thông gió tích cực, t = 30 phút A: lượng thuốc nổ 1 lần lớn nhất, A = 76,53 kg
b : lượng khí độc sinh ra khi nổ 1kg thuốc nổ, b = 100 l/kg Q3knm = 1,2530 . 76,53 . 100 = 318,9 (m3/phút) = 5,3 m3 / 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; - Lò chợ giá khung, Slc = 6,67 m2;
Vmin - Tốc độ gió tối thiểu qua lò chợ không tạo bụi, lấy Vmin = 0,25 m/s.
Thay vào công thức (11.4) ta được:
- Lò chợ cơ giới hóa, Q4 = 145 m3/ph = 2,4 m3/s;
- Lò chợ giá khung, Q4 = 90 m3/ph = 1,5 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) = Q2 m3/s
Q2knm = Q2 = 17,6 m3/s Q2cgh = Q2 = 26,7 m3/s e. Lưu lượng gió lò chợ dự phòng.
Lưu lượng gió cho lò chợ dự phòng được lấy bằng 50% lò chợ hoạt động. Theo sơ đồ thông gió thì lò chợ dự phòng được bố trí trên vỉa 6 nên :
Qdp = 50%. 17,6 = 8,8 (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 đá, Scb = 23,2 m2; - Lò than KNM, Scb = 9,6 m2; - Lò than CGH, Scb = 16,2 m2. Thay vào công thức ta được:
- Lò đá, qcb2 = 696 m3/phút = 11,6 m3/s;
- Lò than KNM, qcb2 = 288 m3/phút = 4,8 m3/s;
- Lò than CGH, qcb2 = 486 m3/phút = 8,1 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 = 100lít P : Hệ số rò gió trên đường ống, P = 1,073
A : Lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất lò chuẩn bị, A = 76,53kg 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 = 50m V= 23,2.50 = 1160 m3
qcb3 =
2
3 2
2, 25 76,53.1160 .100.0,6
30 1,073 = 131,3 (m3/ph) = 2,2 m3/s
Vậy lưu lượng gió cho một lò chuẩn bị là:
qcb = qcb2 = 696 m3/phút = 11,6 m3/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 b. 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
c) 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 d. 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. 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 qcửa gió= 1 m3/s
+ Rò gió qua khu đã khai thác:
qkt= (10 ÷ 40)%.qlc
Ta lấy lượng rò gió qua 1 lò chợ là : qkt = 10% . qlc
- Lò chợ giá khung, qkt = 10% . 17,6 = 1,76 m3/s - Lò chợ cơ giới hóa, qkt = 10% . 26,7 = 2,67 m3/s Tổng lượng rò gió qua khu khai tháctrong mỏ là:
∑qkhu khai thác = 2 .2,67+ 4.1,76 = 12,38 m3/s 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 6 lò chợ khoan nổ mìn, 1 lò chợ cơ giới hóa.
∑¿¿ qlc = 2 .26,7 + 4. 17,6 = 123,8 m3/s
∑qlcdp : Tổng lượng gió cho lò chợ dự phòng ta bố trí 1 lò chợ dự phòng nên
∑qlcdp = 8,8 m3/s
∑qcb:Tổng lưu lượng gió cần thiết cho gương lò chuẩn bị, gồm 2 lò dọc vỉa :
∑qcb = 2. 11,6 = 23,2 m3/ s
∑qht- Tổng lưu lượng gió của các hầm trạm:
∑qht = 1,6 + 1,2 + 7.0,26 + 0,84 = 5,46 m3/s
∑qrg- Tổng lưu lượng gió rò:
∑qrg = 12,38 + 1 = 13,38m3/s Thay số ta được :