РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВЕНТИЛЯЦИИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
УТВЕРЖДЕНО Министерством угольной промышленности СССР 10 апреля 1974 г.
СОГЛАСОВАНО
с Госгортехнадзором СССР 2 ноября 1972 г.
с Госстроем СССР 10 мая 1973 г.
В Руководстве изложены порядок проектирования вентиляции шахт, методы прогноза метанообильности и углекислотообильности горных выработок, выбора эффективных схем проветривания выемочных участков и шахт, методы проектирования вентиляции подготовительных выработок, расчета расхода воздуха, оптимальных параметров горных выработок, приведены методики выбора вентиляторов главного проветривания и калориферных установок, определения устойчивости проветривания шахт и основные способы повышения ее при конструировании схем, приведен каталог значений коэффициентов аэродинамического сопротивления горных выработок и др.
Руководство предназначено для всех организаций, занимающихся составлением проектов новых и реконструируемых шахт, а также проектов подготовки новых горизонтов и участков на действующих шахтах.
Редакционная комиссия:
А.М.Карпов, М.А.Патрушев, А.А.Мясников, К.К.Бусыгин, А.Э.Петросян, К.З.Ушаков, Ф.А.Абрамов, Ф.С.Клебанов, А.А.Лещинский, С.П.Коптилов, И.С.Пешков, Б.Д.Миловзоров, П.Я.Середняков, Л.Н.Карагодин
Под общей редакцией М.А.Патрушева.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время при проектировании новых и реконструируемых шахт используются методы математического моделирования, позволяющие проводить технико-экономическое сравнение значительного числа вариантов при одновременной комплексной или локальной оптимизации основных параметров последних (от установления нагрузки на очистной забой до выбора мощности шахты).
Естественно, что для обеспечения надежности оптимизации необходимо установление многочисленных закономерностей, отражающих зависимость экономичности варианта от исходных горно-геологических и горнотехнических факторов, причем точность оптимизации будет тем выше, чем большее число влияющих факторов будет учтено при расчете. В частности, необходимость получения высоких нагрузок на очистные забои в условиях месторождений с относительно высокой газоносностью выдвигает на первый план вопросы выбора рациональных решений по вентиляции, так как последние, будучи лимитирующими факторами, прямо или косвенно определяют все без исключения параметры шахты (включая систему разработки, способ подготовки и схему вскрытия).
Опыт показывает, что недооценка в проектах роли вентиляции зачастую приводила к необходимости реконструкции вентиляционной сети шахты почти сразу же после сдачи ее в эксплуатацию и, как следствие, к большим дополнительным затратам и затягиванию сроков освоения проектных технико-экономических показателей.
Одной из главных причин этого являлось использование устаревшей методологии, по которой к моменту выполнения вентиляционных расчетов все главные параметры шахты (нагрузки на очистные забои, вскрытие, система разработки, схема подготовки и т.д.) уже были предопределены. Особенно остро недостатки старой методологии проявлялись при определении нагрузки на очистной забой, величина которой, при отсутствии оптимизации вентиляционных решений, оказывалась очень низкой (на тонких пластах не свыше 500-600 т/сут, хотя по возможностям выемочной техники могла достигать 2000-3000 т/сут).
Поэтому вентиляция должна учитываться при определении всех основных параметров газообильных шахт и на всех стадиях проектирования: от выбора нагрузки на очистной забой, производственной мощности и других параметров шахты при техническом проектировании до составления рабочего проекта вентиляции.
Настоящее Руководство разработано ДонУГИ, ВостНИИ, МакНИИ, ИГД им. А.А.Скочинского, МГИ и Донгипрошахтом на основании научно-исследовательских работ, выполненных ДонУГИ, ВостНИИ, МакНИИ, ИГД им. А.А.Скочинского, МГИ, ЛГИ, ДГИ, ИГТМ АН УССР и др.
Руководство включает все основные вопросы, которые приходится решать при составлении проекта вентиляции новой или реконструируемой шахты. При разработке Руководства использован ряд действующих и широко апробированных методик и инструкций: Временная инструкция по прогнозу метанообильности угольных шахт, Временная инструкция по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт, Временная инструкция по составлению проектов проветривания тупиковых подготовительных выработок на действующих и строящихся шахтах Министерства угольной промышленности УССР, Временная методика определения степени устойчивости схем проветривания угольных шахт, Временное руководство по проектированию и организации проветривания угольных шахт восточных районов страны. Все указанные документы переработаны или скорректированы с учетом опыта их применения, новых результатов научных исследований и технического прогресса в горном деле.
Настоящее Руководство предназначается для всех организаций, занимающихся составлением проектов новых и реконструируемых шахт, а также подготовки новых горизонтов и участков на действующих шахтах. С выходом Руководства утрачивают силу при проектировании шахт: Временные указания по технологическому проектированию вентиляции угольных шахт, утвержденные Минуглепромом СССР 12 апреля 1972 г.; Временная инструкция по прогнозу метанообильности угольных шахт СССР, утвержденная Государственным комитетом по топливной промышленности при Госплане СССР 12 декабря 1964 г.; Временная инструкция по расчету количества воздуха, необходимого для проветривания угольных шахт, утвержденная Государственным комитетом по топливной промышленности при Госплане СССР 30 сентября 1965 г.; Временное руководство по проектированию и организации проветривания угольных шахт восточных бассейнов страны.
Выбор наиболее эффективного способа дегазации должен производиться в соответствии с Руководством по дегазации угольных шахт, а тепловые расчеты - по Временной инструкции по проверке количества воздуха для проветривания угольных шахт по тепловому фактору.
По отдельным специфическим вопросам, не нашедшим отражения в данном Руководстве, например проектирования угольных шахт в условиях вечной мерзлоты, следует обращаться в соответствующие бассейновые институты.
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- добыча из очистной выработки, т/сут | |
- добыча с шахтопласта, т/сут | |
- среднесуточная добыча с выемочного участка, т | |
- природная зольность угля, % | |
- месячная добыча угля на выемочном участке, т | |
| - коэффициенты характеристики вентилятора |
- количество одновременно взрываемых ВВ, кг | |
- максимальная ширина призабойного пространства, м | |
- минимальная ширина призабойного пространства, м | |
- ширина забоя подготовительной выработки по углю, м | |
- ширина призабойного пространства, м | |
- суммарная ширина по падению пласта угольных целиков в пределах выемочного участка, м | |
- допустимая концентрация газа в исходящей вентиляционной струе, % | |
- концентрация газа в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, % | |
- концентрация газа в исходящей из выработки вентиляционной струе, % | |
| - концентрация газа в пунктах 1 и 2, % |
- диаметр трубопровода, м | |
- приведенный диаметр трубопровода, м | |
- начальное метановыделение, м | |
- метановыделение с обнаженных поверхностей дренированного угольного массива, м | |
- относительное газовыделение из выработанного пространства, м | |
- относительная газообильность очистной выработки, м | |
- относительное газовыделение из боковых пород, м | |
- относительная газообильность подготовительной выработки, м | |
- относительное газовыделение из разрабатываемого пласта, м | |
- относительное газовыделение из сближенных пластов, м | |
- относительное газовыделение из выработанных пространств ранее отработанных этажей (горизонтов), м | |
- относительная газообильность выработок выемочного участка, м | |
- относительная газообильность шахты, м | |
- относительная газообильность выработок шахтопласта, м | |
- глубина разработки, м | |
- глубина расположения границы метановой зоны, м | |
- расстояние по нормали между разрабатываемым и смежным пластами, при котором газовыделение из последнего практически равно нулю, м | |
- расстояние по нормали между разрабатываемым и смежным пластами, м | |
- ступень метанообильности, м/м | |
- депрессия вентилятора, мм вод.ст. | |
- депрессия вентиляционного участка, мм вод.ст. | |
- депрессия выемочного участка, мм вод.ст. | |
- депрессия диагонали, мм вод.ст. | |
- допустимая депрессия, мм вод.ст. | |
- депрессия естественной тяги, мм вод.ст. | |
- депрессия очистной выработки, мм вод.ст. | |
- депрессия местных сопротивлений, мм вод.ст. | |
- депрессия вентиляционного окна, мм вод.ст. | |
- потери давления в трубопроводе, мм вод.ст. | |
- депрессия выработок шахты, мм вод.ст. | |
- депрессия | |
- абсолютное газовыделение из выработанного пространства, м | |
- абсолютная газообильность очистной выработки, м | |
- абсолютная газообильность подготовительной выработки, м | |
- абсолютное газовыделение из разрабатываемого пласта, м | |
- абсолютное газовыделение из выработанных пространств ранее отработанных этажей (горизонтов), м | |
- абсолютное газовыделение из отбитого угля, м | |
- абсолютное газовыделение на выемочном участке, м | |
- газовость ВВ, л/кг | |
- номер ветви, выработки, вентилятора и т.п. | |
- производительность выемочного механизма, т/мин | |
- коэффициент безопасности | |
- коэффициент, учитывающий газовыделение из оставляемых в выработанном пространстве целиков угля | |
- коэффициент неравномерности газовыделения | |
- коэффициент доставки воздуха, учитывающий утечки его через выработанное пространство | |
| - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации разрабатываемого пласта |
| - коэффициент, учитывающий эффективность дегазации сближенных пластов и выработанных пространств |
- коэффициент машинного времени | |
- коэффициент, учитывающий движение воздуха по части выработанного пространства, непосредственно прилегающей к призабойному пространству | |
- коэффициент, учитывающий выделение метана из боковых пород | |
- коэффициент, учитывающий влияние системы разработки на метановыделение из пласта | |
- коэффициент возможного увеличения добычи | |
- коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство | |
- показатель устойчивости диагональных струй | |
- коэффициент, учитывающий утечки воздуха через вентиляционные сооружения | |
- коэффициент извлечения угля | |
- коэффициент турбулентной диффузии | |
- коэффициент, учитывающий естественную дегазацию пласта в зоне выемки | |
- коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанных пространств ранее отработанных этажей (горизонтов) | |
- коэффициент, учитывающий газообильность выработок шахтопласта, обусловленную газовыделением из обособленно проветриваемых подготовительных выработок | |
- коэффициент, учитывающий метановыделение из выработанного пространства в призабойное | |
- коэффициент, учитывающий метановыделение из отбитого угля при его транспортировании по выработкам выемочного участка | |
- длина выемочного участка, м | |
- длина крыла, м | |
- длина очистного забоя, м | |
- длина трубопровода, м | |
- длина очистного забоя, для которой рассчитывается максимально допустимая нагрузка, м | |
- длина подготовительной выработки, м | |
- длина звена трубопровода, м | |
- мощность пласта, м | |
- вынимаемая мощность пласта (высота слоя), м | |
- полная мощность угольных пачек разрабатываемого пласта, м | |
- наибольшее число людей, одновременно работающих в очистной или подготовительной выработке | |
- число дней по добыче в месяц | |
- число рабочих смен по добыче в течение суток | |
- мощность одновременно работающих электроустановок, кВт | |
- периметр выработки, м | |
- производительность вентилятора, м | |
| - расход воздуха на вентиляционном участке, м |
- расход воздуха на выемочном участке, м | |
- расход воздуха в диагонали, м | |
- расход воздуха для разбавления газа, выделяющегося на выемочном участке за пределами очистной выработки, м | |
- расход воздуха для обособленного проветривания камер, м | |
- расход воздуха для проветривания очистной выработки, м | |
- расход воздуха в подготовительной выработке, м | |
| - утечки воздуха через надшахтное здание и вентиляционный канал, м |
- расход воздуха на объектах проветривания, м | |
- утечки воздуха через вентиляционные сооружения за пределами выемочного участка, м | |
- расход воздуха в шахте, м | |
- расход воздуха в | |
- расход воздуха в криле шахты, м | |
- расход воздуха в призабойном пространстве подготовительной выработки, м | |
- расход воздуха для проветривания выработок шахтопласта, м | |
- аэродинамическое сопротивление выработки, | |
- удельное сопротивление выработки | |
- аэродинамическое сопротивление трубопровода, | |
- площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки в свету, м | |
- минимальная площадь поперечного сечения выработки по условиям транспорта и ПБ, м | |
- площадь поперечного сечения выработки в свету, м | |
- площадь поперечного сечения вентиляционного окна, м | |
- площадь забоя подготовительной выработки по углю, м | |
- время работы машины в сутки по добыче, мин | |
- время проветривания выработки, мин | |
- продолжительность смены, мин | |
- норматив времени на подготовительно-заключительные операции, мин | |
- температура воздуха, поступающего в выработки в наиболее жаркий месяц года, °С | |
- температура воды, °С | |
- температура воздуха на поверхности, °С | |
- температура пород, °С | |
- скорость движения воздуха, м/с | |
- скорость подвигания очистного забоя, м/сут | |
- скорость подвигания забоя подготовительной выработки, м/мес | |
- максимально допустимая ПБ скорость движения воздуха в очистной выработке, м/с | |
- минимально допустимая ПБ скорость движения воздуха в призабойном пространстве подготовительной выработки, м/с | |
- минимальная скорость движения воздуха по пылевому фактору, м/с | |
- выход летучих веществ, % | |
- природная влажность угля, % | |
- природная метаноносность пласта, м | |
- остаточная метаноносность пласта, м | |
- остаточная метаноносность углей, м | |
- коэффициент аэродинамического сопротивления, кгс·с | |
- угол падения пласта, градус | |
- объемная масса угля, т/м | |
- объемная масса воздуха, кг/м | |
- к.п.д. установки |
Попробуйте «Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно