Công tác thông gió và đưa gương vào trạng thái an toàn

PHẦN II THIẾT KẾ THI CÔNG

4.3. Công tác thông gió và đưa gương vào trạng thái an toàn

Khi thi công các đường lò thì tại gương lò và dọc theo suốt chều dài đường lò thì có một lượng khí độc hại phát sinh từ trong đất đá, từ công tác khoan lỗ mìn. Để cho người và thiết bị hoạt động bình thường thì cần phải tiến hành thông gió. Công tác thông gió phải đảm bảo hòa tan lượng khí độc hại, các loại khí và đẩy ra ngoài,

260C, hàm lượng O2 > 20%, CH4 < 1%, CO2 < 0,5%, CO < 0,016%...

4.3.2. So sánh, lựa chọn sơ đồ thông gió cho công trình 4.3.2.1.So sánh các sơ đồ thông gió

Hiện nay người ta sử dụng 3 sơ đồ thông gió chủ yếu như sau:

+ Sơ đồ thông gió đẩy + Sơ đồ thông gió hút + Sơ đồ thông gió hỗn hợp a. Sơ đồ thông gió hút

Trong sơ đồ này quạt đẩy được đặt cách ngã ba tối thiểu 10m để tránh gió

quẩn. Khoảng L ≤4 S . Trong sơ đồ thông gió đẩy ống gió có thể là ống cứng (tôn, nhựa,…) hoặc ống mềm (vải, bạt,…). Khi ta bật quạt gió đẩy gió sạch qua quạt đẩy, qua ống gió đẩy cấp cho gương lò, gió bẩn sẽ theo đường đối diện đi ra ngoài.

+ Ưu điểm: Tốc độ gió tại đầu ống gió khá lớn cho nên gió sạch nhanh chóng bị pha loãng với các khí độc hại trong gương, hướng chuyển động của gió bẩn trùng với hướng khuếch tán của khí độc hại và khả năng sử dụng được ống mềm bằng vải cao su.

+ Nhược điểm: Gió bẩn lan tràn dọc theo đường lò đang thi công làm ảnh hưởng tới sức khỏe của những người thợ làm việc tại khu vực phía ngoài gương.

b. Sơ đồ thông gió hút

Trong sơ đồ này quạt hút được đặt cách ngã ba tối thiểu 10m để tránh gió

quẩn. Khoảng L ≤4 S . Trong sơ đồ thông gió hút ống gió phải là ống cứng. Khi ta bật quạt gió hút sẽ tạo ra hạ áp ở trong gương lò, gió sạch từ ngoài đường ló chính sẽ tràn vào gương lò, gió bẩn bị quạt hút ra ngoài.

+ Ưu điểm: Gió bẩn khong bị lan tràn ra khắp đường lò mà chỉ khuếch tán ra cách gương 1 đoạn 25 – 30m.

+ Nhược điểm: Tốc độ hút gió chậm, bán kính tác dụng của đầu ống hút chỉ có hiệu quả trong khoảng 1 – 1,5m cho nên nếu ống gió nằm thấp quá thì sẽ không hút được loại khí nhẹ như khí CH4, nếu ống gió đặt cao quá thì sẽ không hút được

loại khí nặng như khí CO, CO2,…Đặc biệt trong sơ đồ thông gió hút không thể sử dụng các loại ống gió mềm và trong sơ đồ này sẽ để lại một vùng không khí bị ứ đọng.

c. Sơ đồ thông gió hỗn hợp

Trông sơ đồ thông gió này người ta sử dụng đồng thời hai quạt gió là quạt hút và quạt đẩy trong đó quạt hút đóng vai trò động lực chính trong quá trình thông gió. Khi ta bật hai quạt thì quạt đẩy sẽ đẩy gió sạch từ ngoài vào gương lò, quạt hút sẽ hút gió bẩn từ gương lò và đẩy ra ngoài

+Ưu điểm: Kawcs phục được nhược điểm của 2 sơ đồ thông gió trên, gương lò được thông gió với tốc độ nhanh và gió bẩn không bị lan tràn trên khắp chiều dài của công trình.

+ Nhược điểm: Vì phải sử dụng nhiều quạt gió và tấm chắn trên toàn bộ tiết diện gương công trình nên sẽ làm gia tăng mức độ phức tạp của công tác tổ chức thi công công trình.

4.3.2.2. Lựa chọn sơ đồ thông gió cho đường lò

Đường lò khi đào là gương độc lập, để đảm bảo tốc độ thông gió nhanh ta sử dụng sơ đồ thông gió đẩy do có các ưu điểm: thông gió nhanh, sử dụng được óng gió mềm. Vị trí của quạt gió và đầu ống gió được bố trí như hình vẽ:

Hình 4.4. Sơ đồ thông gió đẩy 4.3.3. Tính toán thông gió cho đường lò

4.3.3.1. Xác định lượng không khí cần thiết để đưa vào gương lò

Lượng không khí cần thiết phải đưa vào gương lò để thông gió được xác định theo 3 điều kiện sau: điều kiện pha loãng khí độc, khí cháy, điều kiên số người làm việc lớn nhất tại gương, lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất.

+ Theo lượng khí độc, khí nổ

0

Qk

=d d

−

(m3/phút) (4.15) Trong đó:

d - nồng độ khí độc hại cho phép, d= 1% (khí CH4) d0

- nồng độ khí độc hại cho phép trong khong khí đưa vào lò, 0 d

= 0%

lk

- lượng khí lớn nhất sinh ra tại gương lò

0 0. .V

k .60

ck

l k l

= T

(m3/phút) (4.16) Trong đó:

k0

- hệ số ảnh hưởng của chiều dài đường lò, 0 k

= 50%

l0

- lượng khí xuất ra ở gương lò, mỏ siêu hạng có 0 l

=1,5m3/phút V- lượng đát đá nổ ra sau một chu kì,

. 1,88.0,85.1,05.

. . 16,84 26, 95

V =S ld lkη à = =

(m3)

Thay số vào công thức (4.16) ta được:

0,5.1,5.26,59 8.60 0,04

lk = =

(m3/phút) Thay số vào công thức (4.15) ta được:

100.0, 04 0, 01 0 400

Qk = =

− (m3/phút)

+ Theo điều kiện số người làm việc lớn nhất tại gương  Qng =6. .n kn

(m3/phút) (4.17) Trong đó:

n –số người làm việc đồng thời lớn nhất trên gương, n = 8 người;

– hệ số dự trữ, = 1,5.

Thay số vào (4,17), ta có:

6.8.1,5 72  Qng = =

(m3/phút) + Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất

3 2

  tn 7,8.Ssd. tn.

Q q L

= t

Trong đó:

– diện tích sử dụng của gương đào, = 14,78 ;

t – thời gian cần thiết để thông gió sau khoan nổ mìn, t = 30 phút;

– chi phí thuốc nổ cho 1m2 gương đào, . 1,42.1,88 2,67

tn đ

q Q q l

= S = = =

(kg/m2)

L – Chiều dài đường lò cần thông gió; L = 90 m;

Thay số vào (4.18), ta có:

3 2

14,78

7,8. . 2,67.90 107,06

tn 30

Q = =

(m3/phút) Như vậy lưu lượng gió cần thiết là:

ct max k 400 Q =Q =Q =

(m3/phút) = 6,67 (m3/giờ) + Kiểm tra tốc độ gió:

6,67 0,45 14,78

ct g

sd

v Q

= S = =

(m/s)

Thỏa mãn điều kiện = 0,15 m/s < < = 8 m/s nên lượng gió đưa vào gương là thỏa mãn điều kiện làm việc.

4.3.3.2. Năng suất và hạ áp quạt gió

* Chọn ống gió

Để phục vụ cho công tác đào lò thì ta chọn loại ống gió mềm.

Đường kính ống gió: dô = 0,6 (m) Chiều dài mỗi đoạn ống: lô = 10 (m)

* Tính năng suất quạt:

q . ct

Q = p Q

(m3/phút) (4.19) Trong đó:

p

– hệ số tổn thất gió qua đường ống

6,5. . 5 q

R L

d

= α

1 2

  . . . . 1   3 o d

p k d L R l

 

= + ÷

 

(4.20) Trong đó:

k – hệ số nối chặt đường ống, mối nối trung bình k = 0,003;

do – đường kính ống gió, do = 0,6 m;

L – chiều dài đường lò, L = 90 m;

R – sức cản khí động học của đường ống

6,5. . 5 q

R L

d

= α

 – Hệ số sức cản khí động học,  = 0,00045;

dq

- đường kính của quạt, dq

= 0,6m

5

0,00045

6,5.90. 3,39

R 0,6

→ = =

Thay số vào (4.20), ta có:

1 90 2

.0,003.0,6. . 3,39 1 1,02

3 10

p= + ÷ =

Thay số vào (4.19), ta có:

1,02.400 408

Qq = =

(m3/phút) = 6,8 (m3/s)

* Tính hạ áp quạt

q tđ

H = H + H

(mmH2O) (4.21) Trong đó:

Ht – hạ áp tĩnh;

q ct 2

. Q .Q 3,39.408.400 153,68

t 60

H = R = =

(mmH20) Hđ – hạ áp động;

2. 2.

k đ

h v

g

= γ

(4.22) Trong đó:

v – tốc độ gió thoát khỏi ống,

2 2

0

4.400

4. 23,5 8

. . 6 .600,

ct ct

ô

Q Q

v= S = π d =π =

(m/s)

k – trọng lượng riêng của không khí, k = 1,2 kg/m3; g – gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2;

Thay số vào (4.22), ta có:

2.1,2 2.9, 1 34 23,58

đ 8

h = =

(mmH2O) Thay số vào (4.21), ta có:

153,68 34 187,68 hq = + =

(mmH2O) Với Qq = 408 (m3/s) và hq = 187,68 (mmH20), ta chọn loại quạt cục bộ VM–6M do Liên Xô cũ sản xuất.

Bảng 4.8. Đặc tính kĩ thuật của quạt VM – 6M

STT Các đặc tính Số lượng Đơn vị

1 Đường kính bánh công tác 600 mm

2 Chiều dài đường lò được thông gió (

khi dùng một quạt) 600 m

3 Năng suất Lớn nhất 480 m3/phút

Nhỏ nhất 140 m3/phút

4 Áp lực Lớn nhất 340 mmH2O

Nhỏ nhất 75 mmH2O

5 Loại ống gió Mềm

6 Công suất dộng cơ quạt 24 kw

4.3.3.3. Kiểm tra lại công suất động cơ quạt thông gió Áp dụng công thức:

. 6,8.187,68

1,05. 1,05. 18,77

102. 102.0,7

q q

Q Hq

N = η = =

(Kw) Trong đó:

Qq

- năng suất cưa quạt, Qq

= 6,8 (m3/s) Hq

- hạ áp của quạt, Hq

= 187,68 (mm H2O) ηq

- hệ số hữu ích của quạt, ηq

= 0,7 4.3.4. Công tác đưa gương vào trạng thái an toàn

Sauk hi nổ mìn, lượng khí độc sinh ra trong quá trình nổ sẽ lan tràn trên gương và trong đường lò, khi đó để công tác kiểm tra hay tiếp tục thi công có thể thực hiện được thì cần thiết phải có một khoảng thời gian khoảng 30 phút để thông gió tích cực, hòa loãng và đẩy toàn bộ khí độc ra khỏi đường lò. Sauk hi thông gió

móc thiết bị có thể trở lại làm việc bình thường thi gương lò phải được đưa vào trạng thái an toàn với các công tác bắt buocj sau:

+ Kiểm tra và xử lí lỗ mìn câm.

+ Kiểm tra tình trạng đất đá ở nóc, hông đường lò và cậy om.

+ Kiểm tra tình trạng khung chống và xử lí nếu bị lệch.

Nững người có trách nhiệm đưa gương vào trạng thái an toàn gồm có:

+ Đội trưởng đội sản xuất.

+ Cán bộ kĩ thuật.

+ Thợ nổ mìn.

+ 1 ÷ 2 công nhân thợ bậc cao.

Sau khi đã thực hiện tất cả các biện pháp an toàn đã nêu ở trên, người đội trưởng mới được cho phép công nhân vào gương để tiến hành xúc bôc đất đá.