Thông gió mỏ nam mẫu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (376.38 KB, 31 trang )
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
Đồ
chơng 4
thông gió và an toàn
lao động
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
thác B - K50
1
Líp Khai
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
4.1. Khái quát chung
Đồ
4.1.1. Nhiệm vụ thông gió chung của mỏ
Thông gió trong quá trình khai thác than hầm lò giữ một
vai trò vô cùng quan trọng. Thông gió nhằm cung cấp khí sạch
vào các đờng lò để cải thiện điều kiện khí hậu của không
khí mỏ, đảm bảo môi trờng làm việc cho ngời lao động và
thiết bị.
Ngoài ra thông gió còn hoà loÃng hàm lợng các khí độc,
khí bụi nổ có hại trong mỏ. Hạ thấp nhiệt độ bầu không khí
mỏ để đảm bảo an toàn lao động. Hạn chế các bệnh nghề
nghiệp cho đờng hô hấp của ngời lao động làm việc trong mỏ.
4.1.2. Nhiệm vụ thiết kế thông gió
Thiết kế thông gió là một bớc rất quan trọng của công tác
tổ chức thông gió mỏ. Nếu thiết kế không đúng thì không
những không đảm bảo an toàn về mặt khí hậu, bụi và khí
mà còn làm cho giá thành thông gió tăng lên, nghĩa là làm tăng
giá thành khai thác.
Thiết kế thông gió mỏ gồm 2 khâu chính là khâu chuẩn
bị và khâu thiết kế:
+ Khâu chuẩn bị: thu thập các tài liệu cần thiết chuẩn bị
cho thiết kế thông gió mỏ. Các tài liệu cần thiết gồm có:
- Các tài liệu về khí hậu tự nhiên và thời tiết của vùng mỏ
thiết kế
- Các tài liệu về địa chất và khai thác mỏ
- Các tài liệu về vật t thiết bị, kinh tế
+ Khâu thiết kế: lựa chọn phơng pháp thiết kế
- Thiết kế thông gió từ ngoài vào trong.
- Thiết kế thông gió từ trong ra ngoài.
4.1.3. Phạm vi thiết kế thông gió chung
Đồ án thiết kế thông gió mỏ cho mức +125 ữ -200 mỏ than
Nam Mẫu. Mức +125 ữ -200 có 5 lò chợ hoạt động đồng thời và
1 lò chợ dự phòng. Vì vậy ta cần tính toán các thông số gió hợp
lý để phân phối cho các đờng lò.
4.1.4. Đặc điểm chế ®é khÝ má
Than cđa má Nam MÉu thc lo¹i antraxit rắn chắc, ít lỗ
hổng, nằm trong đới khí phong hoá vì vậy hàm lợng khí CH4
trong than thấp. Ngoài ra phần nông của các vỉa đà bị khai
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
thác B - K50
2
Lớp Khai
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
thác lộ thiên và hầm lò nhỏ nên một phần khí Mêtan đợc thoát
ra ngoài. Theo đánh giá đà đợc đề cập trong Dự án đầu t
khai thác phần lò giếng mỏ than Nam Mẫu do Công ty Cổ
phần T vấn đầu t Mỏ & Công nghiệp lập năm 2006 tầng khai
thác +125ữ -200, mỏ than Nam Mẫu thuộc loại II về cấp khí mê
tan. Căn cứ vào kết quả đánh giá nêu trên phần lò giếng thuộc
loại mỏ hạng II về cấp khí Mê tan. Tuy nhiên,trong quá trình
khai thác cần tiến hành đo hàm lợng khí thờng xuyên và đánh
giá lại cấp khí mỏ.
4.2. Lựa chọn hệ thống thông gió
4.2.1. Chọn phơng pháp thông gió
Để thông gió cho các mỏ hầm lò hiện nay có các phơng
pháp thông gió sau:
+ Phơng pháp thông gió đẩy.
+ Phơng pháp thông gió hút.
+ Phơng pháp thông gió hỗn hợp.
Căn cứ vào đặc điểm ®Þa chÊt cđa má, cịng nh ®iỊu
kiƯn khÝ hËu cđa mỏ: Mỏ than Nam Mẫu là mỏ có điều kiện
địa chất phức tạp, có nhiều uốn nếp, đứt gÃy, mỏ thuộc loại
mỏ có điều kiện khí loại II. Cùng với thiết kế mở vỉa và sơ đồ
hệ thống khai thác đà thiết kế Đồ án lựa chọn phơng pháp
thông gió cho mỏ là phơng pháp thông gió hút.
Thông gió hút là phơng pháp thông gió mà áp suất không
khí ở mọi điểm trong mỏ khi quạt làm việc đều nhỏ hơn áp
suất khí trời. Nhờ đó áp suất khí trời sẽ tràn vào các đờng lò.
Còn không khí trong các đờng lò sẽ đợc quạt hút ra để qua
quạt ra ngoài trời.
* Ưu điểm phơng pháp thông gió hút
- Do áp suất mọi điểm trong đờng lò đều nhỏ hơn áp
suất khí trời, cho nên khi gặp sự cố, quạt ngừng hoạt động làm
việc, áp suất không khí trong lò dần dần tăng lên bằng áp suất
khí trời. Nh vậy sẽ làm chậm lại sự thoát khí mêtan vào trong đờng lò. Chính vì thế ở các mỏ sâu và có khí Mêtan đều dùng
phơng pháp thông gió hút.
- Khi sử dụng nhiều quạt gió hút đặt ở các cánh hoặc các
khu của ruộng mỏ sẽ có tác dụng nâng cao cờng độ và hiệu
quả thông gió. Đồng thời cho phép sử dụng quạt có công suất
nhỏ hơn.
* Nhợc điểm của phơng pháp thông gió hút
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
thác B - K50
3
Líp Khai
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
- Nếu sử dụng phơng pháp thông gió này ở mỏ nông, điều
khiển đá vách bằng phơng pháp phá hoả toàn phần sẽ sinh rò
gió từ mặt đất đến đờng lò. Rò gió sẽ mang theo các loại khí
có hại sinh ra ở khoảng đà khai thác, làm bẩn nhanh chóng bầu
không khí trong lò, và ở các vỉa than có tính tự cháy thì đây
cũng là một nguyên nhân gây cháy má.
- Giã bÈn chøa nhiỊu bơi than vµ khÝ cã hại sẽ tập trung qua
rÃnh gió và qua quạt nên quạt làm việc ít an toàn và phải thờng
xuyên làm s¹ch bơi ë r·nh qu¹t giã.
- Khi sư dơng nhiỊu quạt làm việc song song với nhau thì
hiệu suất của các quạt sẽ bị giảm đi, việc điều chỉnh lu lợng
gió sẽ phức tạp hơn nhiều, việc tiêu thụ năng lợng tăng lên vì
một số trong những quạt đó sẽ làm việc không kinh tế, tính
ổn định của mạng gió kém.
4.2.2. Chọn vị trí đặt trạm quạt gió chính
Với phơng pháp thông gió hút kết hợp với điều kiện địa
hình khu vực ta chọn vị trí đặt trạm quạt tại cửa lò +270, là
trạm quạt gió chính dùng thông gió chung cho mỏ.
4.2.3. Lựa chọn sơ đồ thông gió
1.Nguyên tắc lựa chọn sơ đồ thông gió
Khi lựa chọn sơ đồ thông gió cần phải cố gắng sử dụng
tối đa các đờng lò để thông gió. Dù các đờng lò đó dùng để
vận tải, trục tải.
Nên sử dụng nhiều nhánh song song tối đa có thể đợc dẫn
gió nhằm mục đích giảm sức cản của mỏ.
Tuyệt đối tuân theo các quy định an toàn nh cấm đa
gió sạch qua vào mỏ bằng giếng thùng skip hoặc giếng nghiêng
đặt băng máng ở các mỏ có nguy hiểm về bụi, cấm đa gió
sạch qua vùng phá hoả và nứt nẻ. Các lò chợ phải đợc thông gió
bằng luồng gió xuyên thông nh hạ áp chung của mỏ.
Hiện nay để thông gió cho mỏ thờng sử dụng các loại sơ
đồ thông gió sau:
- Sơ đồ thông gió trung tâm.
- Sơ đồ thông gió sờn.
- Sơ đồ thông gió hỗn hợp.
Căn cứ vào phơng pháp mở vỉa, phơng pháp khai thác
than lò chợ và vị trí các đờng lò trong mỏ, đồng thời kể đến
dạng làm việc của quạt Đồ án chọn sơ đồ thông gió cho mỏ là
sơ đồ thông gió sờn.
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
thác B - K50
4
Lớp Khai
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
+ Ưu điểm sơ đồ thông gió sờn
- Loại trừ đợc sự rò gió trên đờng đi từ giếng gió vào
đến lò chợ.
- Giảm đợc rò gió tắt ở các giếng bên sơn, các giếng này
đôi khi mới dùng để vận tải.
- Giảm đợc hạ áp chung cho toàn mỏ nhờ giảm hành
trình của luồng gió. Sự phân bố hạ áp trong các thời kỳ
khai thác khác nhau cũng đồng đều hơn dẫn đến
không cần đòi hỏi quạt có khoảng điều chỉnh lớn.
- Sơ đồ thông gió sờn cho phép không cần giữ đờng lò
thoát gió trong suốt thời gian tồn tại của mỏ.
+ Nhợc điểm của sơ đồ thông gió sờn
- Chi phí xây dựng cơ bản lớn vì phải đào những đờng
lò thoát gió chính của tầng đến tận biên giới của mỏ.
- Trụ bảo vệ các giếng của mỏ khá nhiều gây lÃng phí tài
nguyên.
- Việc điều chỉnh thông gió, cung cấp năng lợng cho cac
quạt gió phức tạp vì nhiều trạm quạt phân tán.
- Khó đảo chiều gió khi cã sù cè.
4.3. TÝnh lu lỵng giã chung cho mỏ
Xác định lu lợng gió cần thiết để thông gió cho toàn mỏ
là một trong các bớc quan trọng nhất của công tác thiết kế
thông gió. Lu lợng gió đa vào mỏ phải tạo lên điều kiện lao
động dễ chịu và an toàn cho công nhân nghĩa là đảm bảo lợng ôxy cần thiết trong không khí, lợng khí độc, bụi nổ nhỏ
hơn nồng độ cho phép, nhiệt độ không khí thích hợp.
4.3.1. Lựa chọn phơng pháp tính lu lợng gió cho mỏ
Hiện nay trong công tác thông gió cho các mỏ than khai
thác hầm lò tại Việt Nam chúng ta đang áp dụng hai phơng
pháp tính lu lợng gió chung cho mỏ là: Phơng pháp tính lu lợng
gió chung cho mỏ từ trong ra ngoài và phơng pháp tính lu lợng
từ ngoài và trong.
Để thuận tiện khi tính toán lu lợng gió chung cho toàn mỏ
cũng nh phù hợp với điều kiện mức +125 ữ -200 mỏ than Nam
Mẫu Đồ án chọn án phơng pháp tính lu lợng gió cho khu mỏ từ
trong ra ngoài. Đây là phơng pháp tính toán đơn giản dễ
kiểm tra tốc độ gió trong các đờng lò.
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
thác B - K50
5
Lớp Khai
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
4.3.2. Tính lu lợng gió chung cho mỏ
Đồ
1.Tính lợng gió cho gơng lò chợ
Lu lợng gió cần thiết cung cấp cho lò chợ đợc tính theo các
yếu tố sau:
- Tính theo số ngời làm việc đồng thời lớn nhất.
- Tính theo lợng thc nỉ ®ång thêi lín nhÊt.
- TÝnh theo ®é st khí Mêtan.
- Tính theo yếu tố bụi.
+ Lợng gió theo số ngời làm việc đồng thời lớn nhất cho 1
lò chợ
Ta có:
Q1 = 4ìn, m3/phút
Trong đó:
4: Lợng không khí sạch cần thiết cho một công nhân
làm việc trong một phút.
n: Số ngời làm việc đồng thời lớn nhất,
Lò chợ cơ giới hóa đồng bộ : n = 20 ngời
Lò chợ chống giá khung thủy lực di động: n = 38
ngời
Thay số ta đợc:
+ Lợng gió cần cho lò chợ cơ giới hóa đồng bộ:
Q1 = 80m3/phút
+Lợng gió cần cho lò chợ chống giá khung thủy lực di
động:
Q1 = 152 m3/phút
+ Theo lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất (đối với lò chợ
khoan nổ mìn)
Trong đó :
t : Thời gian thông giã tÝch cùc, t = 30 phót
Vlc: ThĨ tÝch lß chợ, Vlv = 120 ì 7,5 = 900 m3
120: Chiều dài lò chợ, m
7,5: Tiết diện lò chợ, m2
b:
Lợng khí ®éc sinh ra khi næ 1kg thuèc næ, b =
100 l/kg
Thay số ta đợc: Q2 = 340 m3/phút
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
thác B - K50
6
Lớp Khai
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
+ Theo yêú tố độ thoát khí Mêtan
Q3 = qtìAng-đ
Đồ
(m3/phút)
Trong đó:
Ang.đ: Sản lợng khai thác 1 ngày đêm,
Đối với lò chợ cơ giới hóa đồng bộ: A ng-đ=
1660tấn/ng-đêm
Đối với lò chợ chống giá khung thủy lực di động:
440 tấn/ng-đêm (vỉa 8, vỉa 9) và 510 tấn/
ngày đêm (vỉa 6A).
qt :
Độ xuất khí Mêtan tơng đối của khoáng sản gơng lò chợ,
với mỏ cÊp khÝ thuéc lo¹i II, lÊy q c = 1,25 m3/Tphút (theo qui
phạm).
Thay các giá trị vào công thức đợc:
+Lợng gió cần cho lò chợ cơ giới hóa đồng bộ:
Q3 = 2016m3/phút
+Lợng gió cần cho lò chợ chống giá khung thđy lùc di
®éng:
VØa 6A: Q3 = 637,5 m3/phót
VØa 8,9: Q3 = 550 m3/phót
+ TÝnh theo u tè bơi
Q4 =60 × Slc ìVminìKc m3/phút
Trong đó :
Slc: Diện tích tiết diện lò chợ cần thông gió, m2
Đối với lò chợ cơ giới hóa đồng bộ: Slc = 9,7m2
Đối với lò chợ chống giá khungdi động: Slc =
7,5m2
0,9 ữ 2m/s
Vmin: Tốc độ gió tèi u theo u tè bơi, Vmin =
Kc:
HƯ sè tÝnh đếnsự chiếmchỗ củavì chống, Kc=
0,9
Thay các giá trị vào công thức đợc:
Lợng gió cần cho lò chợ cơ giới hóa đồng bộ: Q 3 =
3
563,76 m /phút
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
thác B - K50
7
Lớp Khai
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
Lợng gió cần cho lò chợ chống giá khung thủy lực di
động,
Q4 = 486m3/phút
* Lợng gió cho gơng lò chợ:
Lợng gió cần cho lò chợ cơ giới hóa đồng bộ:
Qlc = Qmax = Q3= 2016 m3/phút = 34,5m2/s
Lợng gió cần cho lò chợ chống giá khung thủy lực di
động,
Vỉa 6A: Qlc = Qmax = Q3 =637,5 m3/phót =
10,6m2/s
VØa 8,9: Qlc = Qmax = Q3 = 550 m3/phút =
9,1m2/s
2.Tính lợng gió cho gơng lò chuẩn bị
Lợng gió tính cho gơng lò chuẩn bị theo 4 u tè:
- TÝnh theo sè ngêi lµm viƯc ®ång thêi lín nhÊt.
- TÝnh theo lỵng thc nỉ ®ång thời lớn nhất.
- Tính theo độ suất khí Mêtan.
- Tính theo u tè bơi.
+ TÝnh theo så ngêi lµm viƯc ®ång thêi lín nhÊt:
Q1 = 4×n , m3/phót
Trong ®ã:
n: Sè ngời làm việc lớn nhất trong gơng,
Đối với lò chợ cơ giới hóa đồng bộ: n = 8 ngời
Đối với lò chợ chống giá khung thủy lực di động: n =
6 ngời
Thay số ta có:
Lò chợ cơ giới hóa đồng bộ: Q1 = 32m3/phút
Lò chợ chống giá khung di động: Q1 = 24m3/phút
+ Tính theo lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất
Trong đó:
t: Thời gian thông gió tích cực khi nổ mìn, t = 30
phút
A: Lợng thuốc nổ lớn nhất,
Đối với lò chuẩn bị cho lò chợ cơ giới hóa đồng bộ:
A = 3,9kg
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
thác B - K50
8
Líp Khai
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
Đối với lò chuẩn bị cho lò chợ chống giá khung di
động,
A = 3,4 kg
b: Lợng khí độc sinh ra sau khi nổ mìn; b = 100
l/kg
V: Thể tích đờng lò, V = LìS (m3)
L: Chiều dài đờng lò chuẩn bị, L = 600m
S: Tiết diện lò
Đối vơi lò chuẩn bị cho lò chợ cơ giới hóa đồng bộ:
S = 8,1m2=>V = 600ì8,1 =4.860 m3
Đối với lò chuẩn bị cho lò chợ chống giá khung di
động:
S = 6,4m2 =>V =600ì6,4 = 3.840m3
p: HƯ sè rß giã, p = 1,1
φ: HƯ sè hÊp thụ khí độc sau khi nổ mìn, = 0,6
Thay số và tính toán ta có:
Lợng gió cần cho lò chuẩn bị cho lò chợ cơ giới hóa
đồng bô:
Q2 = 119m3/phút
Lợng gió cần cho lò chuẩn bị cho lò chợ chống giá
khung thủy lực
di động: Q2 =106 m3/phút
+ Tính theo độ xuất khí Mêtan
Lu lợng gió theo độ xuất khí mêtan tính theo công thức
100 ì I g
Q3 =
n n0
, m3/phút
Trong đó:
Ig: Độ xuất khí Mêtan tuyệt đối lớn nhất ở đờng lò,
3
m /phút
Ig = 0,05m3/phút/tấn
n0: Nồng độ khí Mêtan có sẵn trong luồng gió sạch
đa vào,
n0= 0,%
n : Nồng độ khí Mêtan tối đa cho phép ở luồng gió
thải, n=0,5%
Thay số, ta có
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
9
Lớp Khai
thác B - K50
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
100 ì 0,05
0,5 − 0
Q3 =
= 100 m3/phót
§å
+ TÝnh theo u tè gió bụi:
Q4 =60ì Scbì Vt
(m3/s)
Trong đó:
Scb: Tiết diện lò chuẩn bị lớn nhất,
Đối vơi lò chuẩn bị cho lò chợ cơ giới hóa đồng
bộ:
Scb = 8,1 m2
Đối với lò chuẩn bị cho lò chợ chống giá khung
thủy lực
di động: Scb = 6,4 m2
Vt: VËn tèc giã tèi u theo yÕu tố bụi, Vt = 0,5 m/s
Thay số ta có;
Lò chợ cơ giới hóa đồng bộ: Q4 = 246 m3/phút
Lò chợ chống giá khung thủy lực di động: Q 4 =
3
192 m /phút
* Lợng gió cho gơng lò chuẩn bị:
Đối với lò chuẩn bị cho lò chợ cơ giới hóa đồng bộ:
Qcb = 243m3/phút = 4m2/s
Đối với lò chuẩn bị cho lò chợ chống giá khung thủy lực
di động:
Qcb =219m3/phút = 3,2m2/s
3. Tính lu lợng gió hầm bơm, trạm điện
+ Lu lợng gió tính cho hầm bơm
Qhb= 10ì Nì(1 -)ìkct, m3/phút
Trong đó:
N: Tổng công suất máy bơm, N = 200kW
: Hiệu suất máy điện, = 0,97
kct: Hệ số chất tải trong 1 ngày đêm, kkt = 0,7
Thay số:
Qhb = 10ì200ì(1 - 0,97)ì0,7 = 42 m3/phút =
0,7m3/s
+ Lu lợng gió cho 1 trạm điện:
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
10
Líp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
Qtđ = 10ì N ì(1 -)ì kct , m3/phút
Trong đó:
N: Tổng công suất máy điện, N = 750kW
: Hiệu suất máy điện, = 0,97
kct: Hệ số chất tải trong 1 ngày đêm, kkt = 0,6
Thay số:
Qtđ = 10ì750ì(1-0,97) ì 0,6 = 135m3/phút = 2,2
m3/s
4. Tính lu lợng gió cho hầm chứa thuốc nổ, hầm chứa
ắc quy
+ Lu lợng gió cho hầm chứa thuốc nổ.
Qtn = 0,07 ì Vtn , m3/phút
Trong đó:
0,07: Hệ số tính đến trao đổi không khí 4 lần
trong 1 giê
Vtn: ThĨ tÝch hÇm chøa thc nỉ, Vtn = 150 m3
Thay sè:
Qtn = 0,07 ×150 = 10,5 m3/phót =0,18m3/s
+ Lu lợng gió cho hầm chứa ắc quy:
Qa = 30 × ka × na ,m3/ph
Trong ®ã :
ka: HƯ sè tÝnh đến loại đầu tàu ắc quy, ka= 1
na: Số bộ ắc quy nạp đồng thời, na= 2
Thay các giá trị vào đợc:
Qa = 60 m3/ph = 1m3/s
Tổng lu lợng của hầm chứa thuốc nổ và hầm ắc quy là:
Qta = 1,18
5. Tính lu lợng gió rò trong mỏ
+ Rò gió qua khu vực khai thác:
Rò gió qua khoảng khai thác của một khu vực chiếm 10 35% lợng gió vào lò chợ
Qrkt = 10% ì Qlc
Lò chợ cơ giới hóa đồng bộ:
Qrkt = 10% ìQlc = 10%ì34,5=3,45 m3/s
Lò chợ chống giá khung thủy lực di động,
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai th¸c B - K50
11
Líp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
Vỉa 6A: Qrkt = 10% ìQlc = 10%ì10,6 = 1,06m3/s
Đồ
Vỉa 8,9: Qrkt = 10% ìQlc = 10%ì9,1 = 0,91m3/s
+ Rò gió qua các ống gió:
Lu lợng gió rò qua cửa gió 19 ÷ 82 m3/ph
Qrcg = 24, m3/phót =0,4m3/s
+ Tỉng lu lỵng gió rò:
Qr = 2ì3,45+ 2.0,91+1,06+ 0,4 = 10,18 m3/s
6. Tổng lu lợng gió cho toàn mỏ:
Qm = 1,1ì (kktìQlchđ + ∑Qlcdp +∑Qcb + ∑Qhb + ∑Qt® +∑Qta
+∑Qrg)
Trong ®ã:
kkt:
HƯ sè tÝnh đến tăng sản lợng khai thác, kkt =
1,1
Qlc : Tổng lu lợng gió theo yếu tố lò chợ
Qlc = 2ì34,5 + 2ì9,1+10,6 = 97,8m3/s
Qlcdp: Lu lợng gió lò chợ dự phòng
Qlcdp = 50 %ì Qlchd = 50% ì9,1 = 5,55m3/s
Qcb: Tổng lu lợng gió theo yêu cầu lò chuẩn bị
Qcb = 2ì4+3ì3,2 = 17,6m3/s
Qhb: Tổng lu lợng gió theo yêu cầu hầm bơm
Qhb = 0,7m3/s
Qtđ:
nạp ắc quy
Tổng lu lợng gió theo yêu cầu hầm thuốc nổ,
Qtđ= 1,18m3/s
Qtđ: Tổng lu lợng gió theo yêu cầu trạm điện
Qtđ =2,2m3/s
Qrg: Tổng lu lợng gió rò
Qrg = 10,18 m3/phút
Vậy: Qm =1,1ì( 1,1ì97,8+ 5,55 + 17,6 +0,7 +1,18+
2,2+ 10,18)
= 152,8m3/s
Lu lợng gió chung cho toàn khu mỏ là: Qm = 152,8 m3/s
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
12
Lớp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
4.4.Tính phân phối gió trên sơ đồ
Đồ
4.4.1. Tính phân phối gió trên sơ đồ
Đối với các nhánh 1-2-3 và 1-2-3 Đồ án sử dụng phân phối
tự nhiên:
Q1-2-3 = Qc - Q1-2-3 = 152,8 - 75,75 = 77,05 m3/s
Do vËy khi tiÕn hµnh cân bằng hạ áp cho các luồng thì ta
không tính đên các nhánh 1-2-3 và 1-2-3
Dựa vào hệ thống khai thác và phơng án mở vỉa ta có sơ
đồ thông gió nh hình 4.1.
4.4.2. Kiểm tra tốc độ gió
Tốc độ gió thực tế trong lò tính theo công thức:
Q
,
S sd
V =
m/s
Trong đó : Q: Lu lợng gió đi qua giếng phơ
Ssd: DiƯn tÝch tiÕt diƯn sư dơng cđa giÕng
Tèc ®é gió các đờng lò theo qui phạm an toàn:
[ Vmin ]≤[ Vtt ]≤[ Vmax]
3,45
m3/s
1,06
m3/s
1 m3
/s
0,91
m3/s
1 m3
/s
m3
/s
18
,74
m3
/s
0,91
m3/s
20
,39
m3
/s
3 /s
1 m3
17 /s
,7
4
3
/s
3
3
3
9,03 m /s
3
9,03 m /s
42
,95
m3
/s
3,45
m3/s
B¶ng 4.1
3
13
3
41,95 m /s
1 m/s
3
38,5m /s
3
m/s
3,45
1 m3
/s
109,85 m /s
3
89,46 m/s
3 /s
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
3
41,95 m /s
3
46,51 m /s
27,77m /s
m
,95
42
3
42,95 m /s
3 /s
m
,95
42
m
,39
20
42
,95
m3
/s
3
89,46 m/s
1 m/s
109,85 m /s
3 /s
9,0
3m
3
m
,74
18
3
3
77,05 m /s
3
152,8m /s
1 m/s
27,77m3/s
/s
3
27,77 m /s
3
27,77m/s
m
77,05 m /s
3
3
17,74 m /s
,74
18
3
3
17,74 m/s
3
3
3
46,51 m/s
3
16,83m /s
3
19,39 m /s
1 m/s
3
152,8 m/s
3
/s
5m
77,0
3
16,83 m /s
3
75,7
5m3
/s
3
17,74m /s
m/s
0,91
75,75m3/s
3
18,74m /s
3
17,33 m /s
3
m/s
0,91
3
75,75 m /s
3
19,39 m /s
3
41,95 m /s
3
m/s
1,06
3
20,39 m /s
3
38,5 m /s
3
3
41,95 m /s
1 m/s
3
42,95 m /s
3
m/s
3,45
1 m3
/s
Bảng kiểm tra tốc độ gió
Lớp
152,8
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
Tên
nhá
Tên đờng lò
nh
Đồ
3-4
Lò xuyên vỉa mức -50.I
4-5
Lò xuyên vỉa mức -50.II
5-6
Lò vòng sân ga
6-7
Thợng thông gió vỉa 6
7-8
Lò dọc vỉa vận tải lò chợ
V6-1
Qtt
Ssd Vtt(m/
(m3/s
(m2)
s)
)
79,9 22,
3,59
5
3
72,8 22,
3,27
5
3
79,9 12,
6,35
5
6
72,8 12,
5,78
5
6
152, 20,
7,60
8
1
152, 20,
7,60
8
1
42,9 12,
3,41
5
6
42,9
6,4 6,71
5
41,9
8,1 5,18
5
8-9
Lò chợ V6-1
38,5
Lò dọc vỉa thông gió lò
chợ V6-1
Lò dọc vỉa thông gió vỉa
6
41,9
5
42,9
5
109,
85
20,3
9
20,3
9
19,3
9
17,3
3
19,3
9
20,3
9
1-2
Giếng nghiêng chính
1-2 Giếng nghiêng phụ
2-3
Lò vòng sân giếng
2-3 Lò vòng sân giếng
9-10
1042
5-11 Lò xuyên vỉa mức -50.II
1112
1213
1314
1415
1516
1641
Lò vòng sân ga
Thợng thông gió vỉa 6A
Lò dọc vỉa vận tải lò chợ
V6A-1
Lò chợ V6A-1
Lò dọc vỉa thông gió lò
chợ V6A-1
Lò dọc vỉa thông gió vỉa
6A
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
9,7
3,97
6
6,99
6
7,16
20,
1
10,
62
5,47
1,92
6
3,40
6,4
3,03
7,5
2,31
6
3,23
6
3,40
14
Vmin
(m/
s)
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
Lớp
Vmax
(m/
s)
12
8
8
8
8
8
8
8
8
4
8
8
8
8
8
8
4
8
8
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
11Lò xuyên vỉa mức -50.II
17
17Lò vòng sân ga
18
18Thợng thông gió vỉa7
19
19- Lò dọc vỉa vận tải lò chợ
20 V7-1
20Lò chợ V7-1
21
21- Lò dọc vỉa thông gió lò
22 chợ V7-1
22- Lò dọc vỉa thông gió vỉa
40 7
17Lò xuyên vỉa mức -50.II
23
23Lò vòng sân ga
25
25Thợng thông gió vỉa 8
26
26- Lò dọc vỉa vận tải lò chợ
27 V8-1
27Lò chợ V8-1
28
28- Lò dọc vỉa thông gió lò
29 chợ V8-1
29- Lò dọc vỉa thông gió vỉa
39 8
23Lò xuyên vỉa mức -50.II
30
30Lò vòng sân ga
31
31Thợng thông gió vỉa 9
32
32- Lò dọc vỉa vận tải lò chợ
33 V9-1
33Lò chợ V9-1
34
34- Lò dọc vỉa thông gió lò
35 chợ V9-1
35- Lò dọc vỉa thông gió vỉa
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
§å
89,4
6
42,9
5
42,9
5
41,9
5
20,
1
12,
6
38,5
41,9
5
42,9
5
46,5
1
18,7
4
18,7
4
17,7
4
16,8
3
17,7
4
18,7
4
27,7
7
27,7
7
27,7
7
17,7
4
16,8
3
17,7
4
18,7
4,45
3,41
6,4
6,71
8,1
5,18
9,7
3,97
6,4
6,55
6,4
6,71
20,
1
10,
62
2,31
1,76
6
3,12
6,4
2,77
7,5
2,24
6
2,96
6
3,12
20,
1
10,
62
1,38
2,61
6
4,63
6,4
2,77
7,5
2,24
6
2,96
6
3,12
15
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
Líp
8
8
8
8
4
8
8
8
8
8
8
4
8
8
8
8
8
8
4
8
8
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
38 9
32- Lò dọc vỉa vận tải lò chợ
36 V9-2
36Lò chợ dự phòng V9-2
37
37- Lò dọc vỉa thông gió lò
38 chợ V9-2
38- Lò xuyên vỉa thông gió
39
mức -125.II
39- Lò xuyên vỉa thông gió
40
mức -125.II
40- Lò xuyên vỉa thông gió
41
mức -125.II
41- Lò xuyên vỉa thông gió
42
mức -125.II
42- Lò xuyên vỉa thông gió
43
mức -125.II
43- Lò xuyên vỉa thông gió
44
mức -125.II
44- Giếng gió mức +270 45 +125
43Lò dọc vỉa +125/V3
46
46- Lò xuyên vỉa mức
47 +125.IA
Đồ
4
9,03
6,4
1,41
9,03
7,5
1,20
9,03
6
1,51
27,7
7
46,5
1
89,4
6
109,
85
152,
8
158,
8
158,
8
20,
2
22,
2
20,
2
20,
2
20,
2
20,
2
21,
9
6
6
1,00
6
12,
8
0,47
1,37
2,10
4,43
5,44
7,56
7,86
7,25
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
0,2
5
8
8
8
8
8
8
8
8
8
15
8
8
Qua bảng trên ta thấy tất cả các đờng lò đều đảm bảo điều
kiện thông gió.
4.5. Tính hạ áp chung cho mỏ
4.5.1. Lựa chọn phơng pháp tính hạ áp chung cho mỏ
Sau khi tính toán lu lợng gió cho các hộ dùng gió. Để xem
xét hạ áp có cân bằng hay không ta phải tiến hành tính hạ áp
của các đờng lò và hạ áp cho mỏ.
4.5.2. Tính hạ áp cho các đờng lò
áp dụng công thức:
hi = RmsiìQi2
Trong đó:
Ri = Rmsi + Rcbi
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
16
Líp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
Rmsi: Sức cản ma sát đờng lò thứ i.
Rcbi: Sức cản cục bộ đờng lò thứ i, Rcbi =20% Rmsi
i ì Li ì Pi
3
S sdi
Rmsi =
i : Hệ số sức cản đờng lò thứ i
Li:
Chiều dài đờng lò thứ i
Pi:
Chu vi ®êng lß thø i
Ssdi: TiÕt diƯn sư dơng ®êng lß thứ i.
Sau khi tính toán ta có bảng tính hạ áp đờng lò mỏ nh
sau:
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
17
Líp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
Sau khi tính toán ta có bảng tính hạ áp của các nhánh nh
sau:
+ Hạ áp luồng I = Hạ áp luồng VII: 289,87mm H2O
+Hạ áp luồng II = Hạ áp luồng VIII: 238,91 mm H2O
+Hạ áp luồng III = Hạ áp luồng IX: 329,29 mm H2O
+Hạ áp luồng IV = Hạ ¸p luång X:
261,34 mm H2O
+H¹ ¸p luång V= H¹ ¸p luồng XI:
273,96 mm H2O
+Hạ áp luồng VI =Hạ áp luồng XII: 262,19 mm H2O
Thông qua các kết quả tính toán ta thấy
Hm = Hmax = HIII = 329,29mm H2O
Để cân bằng hạ áp của các luồng ta tiến hành cân bằng
hạ áp các luồng bằng cách đặt thêm cửa sổ gió. Các cửa sổ gió
này đợc đặt ở các đờng lò thông gió để không ảnh hởng đến
việc vân tải khoáng sản và các quá trình khai thác.
Các bớc tiến hành nh sau:
- Hạ áp cần điều chỉnh: hi = hmax - hi
- TÝnh søc c¶n cđa cưa sỉ giã:
- TÝnh diƯn tÝch cưa sỉ giã:
Trong ®ã:
Sdl: TiÕt diƯn ®êng lò nơi đặt cửa sổ gió, m2
Qi: Lu lợng luồng thø i
Rcs i: Søc c¶n cđa cưa sỉ ë lng thứ i
Kết quả tính toán đợc thể hiện trong bảng 4.14:
Tính diện tích cửa số
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
18
Líp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
Luồn
g
hmax
mmH2O
hi
mmH2
O
Đồ
h
mmH2O
Qi
m3/s
206,81
8,1
2,638
Rcs
10-4kà
Sdl
m2
Scs
m2
Nơi đặt cửa
sổ
I
328,02
289,87
38,15
42,9
5
II
328,02
238,91
89,11
20,3
9
2143,3
4
6,4
0,821
IV
328,02
261,34
66,68
18,7
4
1898,7
0
6,4
0,872
V
328,02
273,96
54,06
18,7
4
1539,3
5
6,4
0,968
VI
328,02
262,19
65,83
9,03
8073,2
5
6,4
0,423
Lò dọc vỉa
thông gió
vỉa 6
Lò dọc vỉa
thông gió
vỉa 6A
Lò dọc vỉa
thông gió
vỉa 8
Lò dọc vỉa
thông gió
vỉa 9
Lò dọc vỉa
thông gió lò
chợ V9-2
Bảng 4.14
Để đảm bảo cân bằng với nhánh 43-46-47 ta phải đặt
cửa sổ gió tại lò dọc vỉa +125/V3.
Hạ ¸p cđa nh¸nh 43 - 46-47
h’ = R’ ×Q’2 = 0,09688.62 = 3,49 mmH2O
Hạ áp của nhánh 43 - 44-45
h = 25,61 mmH2O
Søc c¶n cđa cưa sỉ giã: Rcs = (25,61-3,49)/62 = 0,6144kà
Diện tích cửa sổ đặt tại lò +125/V3 là:
4.6. Tính chọn quạt gió chính
4.6.1. Tính lu lợng quạt
Lu lợng quạt tính theo công thức:
Qq= Qmìkr , m3/S
Trong đó:
Qm: Lu lợng thông gió cho toàn mỏ, Qm= 152,8 m3/s
kr: Hệ số kề đến sự rò giò ở trạm quạt, kr=1,1
Thay số:
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
19
Lớp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
Qq= 1,1ì152,8 = 168m3/s
4.6.2. Tính hạ áp quạt
Đồ
Hạ áp quạt cần tạo ra:
Trong đó:
kg: Hệ số giảm sức cản của mỏ do rò ở trạm quạt
Rm:
Tổng sức cản của mỏ, R m =329,29/152,82=
0,0141 kà
Rtbq: Sức cản của thiết bị quạt
aì
.
4
D
=
Rtbq
a :Hệ số kể đến loại quạt, đối với quạt hớng trục thì
a= 0,05
D: Đờng kính chọn sơ bộ của quạt.
A td
0,44
D=
Atd: Diện tích lỗ tơng đơng của mỏ, m2
0,38ì Qm
0,38ì152,8
Hm
A td
=
=
329,29
= 3,2m2
3,2
0,44
Thay vào công thức ta có: D =
= 2,7m
Ta chọn quạt có đờng kính D = 3 m
Thay vào biểu thức ta có:
0,05 ì 3,14
34
R =
= 0,0019, k
tbq
Hạ áp quạt gió cần tạo ra là :
Hq
=
(0,826ì0,0141
+0,0019)
ì1682
382mmH20
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
20
Líp
=
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
4.6.3. Chọn quạt gió chính
Đồ
Căn cứ vào lu lợng và hạ áp tính trên ta chọn quạt 2K56
N 30 của Trung Quốc làm quạt gió chính để thông gió cho mỏ
nhằm đảm bảo kinh tế và đảm bảo dự phòng 20-30%.
Bảng 4.15
0
Đặc
củađặc
quạt tính
2K56 N 30 Đơn vị
TT tính Tên
Trị số
1 Đờng kính cánh quạt
mm
3.000
2 Tốc độ
r/min
750
3
3 Lu lợng vùng làm việc
m /s
150 ữ300
2
4 Hạ áp vùng làm việc
kG/m
320ữ 560
5 Điện áp sử dụng
kV
6
6 Công suất động cơ điện
kW
200 ữ 1600
Trọng lợng quạt (không kể
7
kg
18.400
phần điện)
0
Đờng đặc tính của quạt đợc thể hiện trong hình 4.3
4.6.4. Xác định điểm công tác của quạt
1. Xác định đờng đặc tính của mỏ
Đờng đặc tính của mỏ có dạng:
hm= (kì Rm + Rtpq)ìQm2
Trong đó:
1
2
K: Hệ số giảm sức cản của mỏ do rò gió, K= k r =
0,826
kr : Hệ số rò gió ở trạm quạt, kr =1,1
Rm : Søc c¶n chung cđa má, Rm = 0,0141, k
Rtpq: Hạ áp tổn thất nội bộ quạt rÃnh gió; R tpq
0,0019,k
Vậy:
=
hm =(0,826ì 0,0141+ 0,0019)ì Qm2.
Phơng trình đờng đặc tính của mỏ khi có quạt hoạt
động:
hm= 0,0135ìQ2m
Thay giá trị của Qm ta có kết quả nh sau.
Qm
25
50
75
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
100
125
150
21
175
Lớp
200
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
hm
8,44
Đồ
135,0 210,9 303,7 413,4
0
4
5
4
33,75 75,94
540,0
0
Đờng đặc tính hạ áp của mỏ đợc thĨ hiƯn trong h×nh
4.4
N (kW)
1800
1600
50°
1400
45°
1200
40°
1000
800
35°
30°
600
400
200
0
25°
20°
Q (m3/s)
0
25
50
75
100
125
150 175
200 225
250
275
300 325
350
H (mmH2O)
600
560
520
480
440
400
70%
360
80%
85,5%
320
280
60%
240
200
50°
160
120
45°
80
25°
20°
0
40°
35°
40
0
25
50
75
100
125
30°
150 175
Q (m3/s)
200 225
250
275
300 325
350
Hình 4.3 : Đờng đặc tínhquạt 2K56 N030
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
22
Lớp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
Đồ
N (kW)
1800
1600
50
1400
45
1200
40
1000
800
35
30
600
400
200
0
25
20
3
Q (m / s)
0
25
50
75
100
125
172
150 175
200 225
250
275
300 325
350
H (mmH?O)
600
560
520
480
440
400
386
382
360
B
A
70%
80%
85,5%
320
280
60%
240
200
50°
160
120
45°
80
25°
20°
0
40°
35°
40
0
25
50
75
100
125
30°
168 170
150 175 200 225
Q (m 3/ s)
250
275
300 325
350
Hình 4.4: Sơ đồ xác định điểm làm việc hợp lý của quạt
- Điểm B là điểm xác định theo tính toán:
Hq = 382 mmH2O, Qq = 168 m3/s
- Điểm A là điểm làm việc hợp lý cđa qu¹t:
Hq = 386 mmH2O, Qq = 172 m3/s
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
23
Lớp
Khai thác B - K50
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ
án tốt nghiệp
Với góc lắp cánh hợp lý của quạt là = 35o để đảm bảo
khả năng thông gió.
4.7. Tính công suất của quạt
4.7.1. Công suất của quạt
Công suất của quạt tính theo công thức:
Qct ì H ct
102 ì q ì dc
172m3/s
Nq =
Trong đó:
Qct: Lu lợng làm việc hợp lý của quạt, Q ct =
Hct: Hạ áp công tác hợp lý của quạt, Hct = 386
mmH2O
ŋq: HiƯu st cđa qu¹t giã, ŋq = 0,9
đc: Hiệu suất kể đến khả năng điều chỉnh
quạt gió cho phù hợp
với yêu cầu sản xuất, đc = 0,95
Thay số vào, ta đợc:
172 ì 386
102 ì 0,9 ì 0,95
Nq =
= 760kW
4.7.2. Công suất động cơ
Công suất động cơ tính theo công thức:
Nq
ì ì
Nđc = dc m td , kw
Trong đó:
đc: Hiệu suất động cơ điện, đc = 0,95
m: HiƯu st cđa líi ®iƯn, ŋm = 0,95
ŋtd: HiƯu st truyền từ động cơ sang quạt, tr =
1
Thay số vào, ta đợc:
Nđc =
760
1 ì 0,95 ì 0,95
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
= 842 kW
24
Lớp
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
án tốt nghiệp
4.8. Thống kê thiết bị thông gió
Đồ
Để phục vụ cho công tác mỏ ta sử dụng các thiết bị công
trình sau:
+ Quạt chính 2K56-24: 2 Chiếc (1 chiếc hoạt động, 1
chiếc dự phòng)
+ Quạt cục bộ VM-8M: 12 Chiếc.
+ ống gió: 3000m.
Quạt gió chính ta đặt tại cửa lò +270.
4.8.1. Thống kê mua sắm thiết bị thông gió
Bảng thống kê vật t
ST
T
1
2
3
4
5
Tên thiết bị
Quạt 2K56 No30
Quạt VM-8M
ống gió
Thiết bị khác
Bảng 4.16
Thành
tiền
(Triệu
đồng)
Số lợng
Đơn vị
Đơn giá
(Triệu
đồng)
2
Chiếc
3500
7.000
700
0,2
-
8.400
600
100
16.100
12
Chiếc
3000
m
Tổng
4.8.2. Chi phí trả lơng cho công nhân
Cần 3 công nhân trực tại trạm quạt chính, chia làm 3 ca lơng của công nhân trực ở trạm quạt là 150.000 đồng/ca
Vậy chi phí mỗi tháng cho công nhân phục vụ công tác
thông gió là :
Ccn = 150.000ì3ì300 = 135.000.000 đồng/năm
4.8.3. Chi phí năng lợng
Bảng chi phí năng lợng
Sinh viên: Trơng Tiến Quân
Khai thác B - K50
Bảng 4.17
25
Lớp
