Приложение 10. Методика расчета проемов в изолирующих перемычках

Приложение 10

к п. 177

Методика расчета проемов в изолирующих перемычках

1. Расчет площади проемов

Площадь проема в перемычках

                             (0,7 + 0,3n) S

                      х = -------------------------,                 (1)

                                             2

                                            Q

                           S      h          2

                          --- _ ----- (1 - ---) + 1

                           Q    0,177        2

                            2               Q

                                             1

где n - число перемычек, устанавливаемых в выработках по пути движения вентиляционной струи, проветривающей пожарный участок;

S - площадь поперечного сечения выработки в месте установки перемычки (выбирается большее значение из всех мест установки перемычек на пути движения вентиляционной струи), м2;

Q2 - количество воздуха (м3/с), которым необходимо обеспечить пожарный участок после возведения перемычек с проемами, определяется по приложению 12 к пункту 195;

h - депрессия пожарного участка, Па; определяется по формуле h = Khy;

К - коэффициент, учитывающий увеличение депрессии участка после возведения перемычек с открытыми проемами и принимаемый при изоляции выемочных участков равным 1,1; панели - 1,2; крыла шахты - 1,3;

hy - депрессия аварийного участка, измеренная до начала его изоляции, Па;

Q1 - количество воздуха, проходящего по выработке в месте возведения перемычки до ее установки, определяемое непосредственным измерением, м3/с. Рассчитанная площадь проема исходя из условий прохода горноспасателей должна быть не менее 0,6х0,7 м.

Примечание. В качестве проема могут применяться трубы диаметром 0,8 м (площадь сечения 0,5 м2) или 1,0 м (площадь сечения 0,78 м2).

2. Расчет минимального расхода воздуха для проветривания аварийного участка

Расход воздуха, минимально необходимого для проветривания аварийного участка, определяется по предельно допустимому содержанию метана (2%) в исходящих из лавы и участка струях при нормальном или реверсивном режиме проветривания.

Исходные данные для расчета: средний расход воздуха в исходящих из лавы Qл1 и участка Q1 струях до изменения режима проветривания, м3/мин; средние фактические газовыделения в очистной выработке Jоч и на выемочном участке Jуч, м3/мин; содержание метана (по объему) в поступающей на выемочный участок струе воздуха, Со, %; площадь поперечного сечения выработки с исходящей после изменения режима проветривания струей в 5-20 м от очистного забоя Sл, м2, высота выработки с исходящей после изменения режима проветривания струей в 5-20 м от очистного забоя Нл, м.

Исходные аэрогазодинамические параметры определяются по данным вентиляционного журнала либо по измерениям в аварийных условиях, геометрия выработок - по маркшейдерским данным шахты.

Порядок расчета: определяется скорость (м/с) исходящей струи из лавы до изменения режима проветривания

     V    = Q   /(60S ).

      л.1    л.1     л

Устанавливается среднее содержание метана (%) в исходящей струе лавы до изменения режима проветривания

ГАРАНТ:

Рисунки в базе не приводятся

Рис. 1. Номограмма для определения Кл допустимой глубины распространения воздуха в лаве

                                           J

                                            оч

                          С    = С  + 100 -----                       (2)

                           л.1    о        Q

                                            л.1

По номограмме (рис.1) с использованием данных Vл.1, Нл, Сл.1 находится допустимая глубина регулирования или кратность изменения расхода воздуха в лаве Кл.

Если на номограмме кривая, соответствующая значению Сл, оказывается выше горизонтальной пунктирной линии, то Кл < 1. В этом случае при наличии пожара в верхней части лавы или вблизи ее на вентиляционном штреке уменьшать расход воздуха нельзя.

Определяется допустимая глубина регулирования подачи воздуха на участке К1 по формуле

                             (2 - С ) Q

                                   о   1

                     К1 = а (------------ - 1) + b,                   (3)

                                100J

                                    1

где a и b - коэффициенты, величина которых зависит от продолжительности проветривания в новом режиме.

При продолжительности проветривания в новом режиме до 5 ч, равном, например, длительности ведения изоляционных работ, коэффициенты а = (Q J )/(Q J ), b = 1; при изменении режима проветривания участка л.1 1 1 1 на срок, превышающий 5 ч а = b = 1. Для реверсивного режима проветривания а = 1, b = 0.

Из двух значений Кл и К1 выбирается меньшее и определяется минимально необходимый расход воздуха Q2 на аварийном участке по формуле

                                Q = Q /K                              (4)

                                 2   1

При пожаре в нижней части лавы или в откаточном штреке расчет необходимой подачи воздуха производится по формулам (3) и (4), поскольку возможное образование слоевых скоплений метана на вентиляционном штреке не повлечет за собой взрыва газовоздушной смеси.

3. Расчет пропускной способности проемов

Для перемычек, в которых устанавливается стандартные проемы (металлические трубы диаметром 0,8 м или 1,0 м), расчет ведется по следующей формуле

                                      h

                            Q <_ -----------,                         (5)

                             2    (R  + R )

                                    y    п

     где R   - сопротивление аварийного участка,  которое определяется по

          y

результатам замеров, выполненных до начала работ по изоляции, Па с2/м6;

     R  -  расчетное  сопротивление  перемычек  с открытыми проемами,  Па

      п

с2/м6.

Сопротивление одной перемычки с открытыми проемами принимается в зависимости от диаметра проема: один проем диаметром 0,8 м - 5,3 Па с2/м6; один проем диаметром 1,0 м - 2,1 Па с2/м6; два проема диаметром 0,8 м - 1,2 Па с2/м6.

Если в изолируемом участке не обеспечивается необходимый расход воздуха, следует предусматривать мероприятия по усилению его проветривания.

Расчетные формулы (1) и (5) применимы только в тех случаях, когда перемычки возводятся в участке с одной воздухоподающей и одной воздухоотводящей выработками. При сложных схемах проветривания аварийный участок рекомендуется моделировать на ЭВМ с привлечением к расчетам работников депрессионной службы.