Bài tập lớn về thông gió mỏ: Thiết kế thông gió

Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

Lời nói đầu

Hiện nay, ngành khai thác than hầm lò ngày càng khai
thác xuống sâu. Khi khai thác xuống sâu thì áp lực tăng, lợng
khí độc tăng lên, nhiệt độ cũng tăng lên. Vấn đề đặt ra phải
thông gió cho những mỏ để đảm bảo điều kiện tốt cho con
ngời làm việc dới mỏ và tránh hiện tợng nổ mỏ. Để đáp ứng yêu
cầu đó thì bộ môn khai thác Hầm Lò giảng dạy kỹ s khai thác
môn Thông gió mỏ. Nâng cao chất lợng giảng dạy và giúp sinh
viên nắm vững kiến thức đã học và tập làm quen với các bớc
thiết kế thông gió dới mỏ. Do đó mà chúng em đợc giao bài tập
lớn về thông gió mỏ.
Bài tập lớn gồm 2 chơng :
Chơng I : Thông số mở vỉa và khai thác
Chơng II: Thiết kế thông gió
Chơng II: Thiết kế thông gió
Do kiến thức và hiểu biết còn ít nên bài tập lớn chắc
chắn có thiếu sót. Em mong đợc thầy và các bạn đồng nghiệp
xem xét, góp ý để bài tập hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn
SV : Phạm Văn Việt

Chơng I
Các thông số mở vỉa và khai thác
1

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

1

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

I.1.Điều kiện địa hình và đặc điểm của vỉa than
Khu mỏ gồm 2 vỉa than phân bố trên núi cao có điều
kiện địa chất tơng đối ổn định, có chiều dày và góc dốc
đảm bảo cho mở vỉa và khai thác thuận lợi. Độ cao bề mặt
địa hình mặt mỏ +150, độ sâu phân bố của vỉa than từ
+100.
Điều kiện địa chất quanh vỉa cũng nh đặc điểm của đá
vách, đá trụ, vỉa than thuộc loại bền vững, hai vỉa nằm độc
lập với nhau cách nhau một khoảng cách 50m đảm bảo hai vỉa
có thể khai thác đồng thời mà không ảnh hởng lẫn nhau.
Các thông số chính của vỉa than
+ Chiều dày của vỉa than : M = 2,2 m
+ Góc dốc của vỉa than : = 25o
+ Dung trọng của than : = 1,6 t/m3
+ Hệ số kiên cố của than : f = 2
+ Vỉa có chiều dài theo phơng 2000m
+ Vỉa than có độ chứa khí CH4 thuộc loại mỏ hạng I ( 5m3/T

ngđ)
I.2 Các thông số mở vỉa
I.2.1Phơng pháp mở vỉa:
Theo đầu bài đã cho thì phơng án mở vỉa bằng giếng
đứng nhiều mức, liên hệ giữa giếng và vỉa than bằng lò xuyên
vỉa tầng. Giếng đứng đợc mở về phía trụ của vỉa than. Theo
đầu bài cho thì ta đang khai thác tầng thứ 2 và đang chuẩn
bị tầng thứ 3.
Chia mỗi tầng theo chiều cao thẳng đứng là 50m. Nh vậy
từ độ cao mặt mỏ là +150m đến giới hạn dới tầng 1là +50m
2

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

2

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

mở 1 sân giếng mở đờng lò xuyên vỉa mứđào sâu giếng
đến giới hạn dới của tầng 2 là 0m mở sân giếng và đào đờng lò xuyên vỉa mức 2 vào gặp vỉa than, tiếp tục đào sâu
thêm giếng đến giới hạn mức 3 ( -50m) mở sân giếng và đào
đờng lò xuyên vỉa mức 3 vào gặp vỉa than.

+150

A

1

2

m2

m1

+50 m

4

6

4'
+0
5

3
4''

-50m

A

Hình 1: sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị

1- Giếng chính; 2- Giếng phụ; 3- Sân giếng
c 1 vào gặp vỉa than, tiếp tụ

4- Lò xuyên vỉa thông gió; 4Lò dọc xuyên vỉa vận tải
5- Lò dọc vỉa vận tảI;6- Lò dọc vỉa thông gió;
7-Lò chợ;8-Lò song song
9-Trụ than bảo vệ lò dọc vỉa vận tải;10-Họng sáo
I.2.2 Các thông số của đờng lò mở vỉa:
3

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

3

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

I.2.2. 1 Giếng chính, giếng phụ:

Giếng chính và giếng phụ đợc đào ở trung tâm của vỉa
than. Giếng chính bố trí trục tải thùng kíp, giếng phụ dùng để
vận tải ngời, thiết bị .
Các thông số của giếng chính giếng phụ thể hiện ở bảng
dới đây:

Loại

, (m)

Ssd , (m2) P (m)

Vỏ
chống

G.
5m
19,6
15,7
Bê tông
chính
G.Phụ
5m
19,6
15,7
Bê tông
Chiều dài của của giếng chính, và giếng phụ:
+ Từ mặt đất đến mức 1: L1 = 100m
+ Mức 1 đến mức 2 : L2 = 50m
+ Mức 2 đến mức 3 : L3 = 50m
I.2.2.2 Lò xuyên vỉa chính:
Đờng lò xuyên vỉa bố trí 2 đờng xe tàu điện chạy nên đờng lò
hình vòm tờng đứng 1 tâm có tiết diện Ssd = 12m2. Chu vi
của đờng lò là P = 16m. Đờng lò đợc chống bằng vì chống
thép định hình.
Theo sơ đồ mở vỉa thì chiều dài của từng đoạn đờng lò

xuyên vỉa thể hiện hình sau:

4

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

4

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

+150

+50

1

2

3

Tầng 2
+0

4

6

5
Tầng 3

-50
7

8

m2

m1

Hình 2: Chiều dài đờng lò xuyên vỉa từ sân giếng đến vỉa
than
Đoạn 1 -2 : L = 73m
Đoạn 2 3và đoạn 5 6: L = 50m
Đoạn 4 5 : L = 180m
Đoạn 7 8 : L = 239m
I.2.2.3 Đờng lò dọc vỉa vận tải:
Đờng lò dọc vỉa vận tải bố trí 1 đờng xe chạy nên chọn
đờng lò hình vòm tờng đứng 1tâm tiết diện của đờng lò Ssd
= 7,5m2, chu vi củađờng lò P = 8,6m đợc chống bằng vì
chống thép SVP 22. Chiều dài của các đờng lò trong quá
trình khai thác luôn thay đổi. Chiều dài lớn nhất một cánh của
đờng lò dọc vỉa là 1000m. Mỏ đang vào giai đoạn khai thác
nên chiều dài của đờng lò dọc vỉa đợc thông gió chỉ là 600m.

I.2.2.4 Lợng thuốc nổ lớn nhất để đào lò :
Để đáp ứng tiến độ khai thác liên tục nên trong quá trình
khai thác tầng 2 thì tiến hành chuẩn bị tầng 3. Quá trình
chuẩn bị cho tầng 3 đang trong giai đoạn đào lò xuyên vỉa

5

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

5

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

mức 3 đợc 1 đoạn dài 239m. Khối lợng thuốc nổ lớn nhất để
đào đờng lò này là:
Q = q. S . ltd kg
Trong đó:
q chỉ tiêu thuốc nổ tính toán, với f = 7 thì q = 2,0
kg/m3
S Tiết diện đờng lò đào, S = 12m2
ltd Bớc tiến của 1 chu kỳ đào lò , ltd = 1,4m
Thay số: Q = 2,0.12.1,4 = 33,6kg
I.2.2.5 Thể tích của sân giếng, thể tích buồng hầm:

Thể tích sân giếng đợc sác định theo san lợng của mỏ.
Theo L.D. Sêviakôv thể tích sân giếng có thể xác định theo
công thức sau:
V = 5.

A

+ 0,002A, m3

Trong đó:
A Sản lợng năm của mỏ, A = 800.000tấn
V Thể tích các đờng lò trong sân giếng
Thay số: V = 5.

800.000

+ 0,002.800.000 = 6072m3

Thể tích buồng hầm trong sân giếng bằng 50% thể tích
các đờng lò trong sân giếng. Cụ thể là
Vbh = 0,5.6072 = 3036 m3
I.3 Các thông số của hệ thống khai thác
I.3.1 Hệ thống khai thác áp dụng:
Đối với vỉa có thuộc loại dốc nghiếng và có chiều dày trung
bình thì hai hệ thống khai thác hợp lý nhất có thể áp dụng là
HTKT liền gơng và HTKT cột dài theo phơng. Do đặc tính u
6

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

6

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

việt của HTKT cột dài theo phơng nên trong trờng hợp này chọn
hệ thống khai thác cột dài theo phơng là hợp lý nhất. Sơ đồ hệ
thống khai thác cột dài theo phơng thể hiện hình vẽ:
Hình 3: 1 Lò xuyên vỉa vận tải; 2 Lò dọc vỉa vận tải;
3 Họng sáo; 4- Lò song song chân;
5 Lò chợ; 6- Lò xuyên vỉa thông gió;
7- Lò dọc vỉa thông gió
I.3.2 Các thông số của hệ thống khai thác:
I.3.2.1 Chiều dài lò chợ:
Công việc khấu than đợc tiến hành phơng pháp khoan nổ
mìn thủ công và vỉa than thuộc loại vỉa dày trung bình và
dôc nghiêng nên ta có thể chọn chiều dài lò chợ Lc = 100m.
I.3.2.2 Tiến độ khấu :
Do khấu than bằng khoan nổ mìn nên một ngày đêm
thực hiện 1 chu kỳ khấu than. Chống bằng vì chống thuỷ lực
đơn nên chọn bớc khấu bằng chiều dài của xà kim loại là r =
1,2m.
I.3.2.3 Chiều cao lò chợ:
Do vỉa thuộc loại dày trung bình m =2,2m

phù hợp với

thông số chiều cao của cột thuỷ lực đơn . Tiến hành khấu than
hết chiều dài lò chợ không có thu hồi than nóc. Vậy chiều cao lò
chợ mc = 2,2m
I.3.2.4 Tiết diện lò chợ:
Chiều rộng lò chợ nhỏ nhất ứng với vị trí vừa phá hoả song
là
7

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

7

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

b= 2,4m. Chiều rộng lò chợ lớn nhất ứng với vị trí đã khấu than
cha phá hoả là b = 3,6m.
Vậy tiết diện lò chợ . S = 2,4.mc = 2,4.2,2 = 5,28m2
I.3.2.5 Sản lợng của một lò chợ trong 1ngày đên:
Do 2 vỉa nằm cách nhau 50m và thuộc loại vỉa dốc
nghiêng nên khai thác không ảnh hởng lẫn nhau. Nên khai thác

đồng thời 2 vỉa, mỗi tầng có 4 lò chợ hoạt động.
Theo đầu bài sản lợng của của mỏ A = 800.000tấn/năm.

Sản lợng của mỏ trong một ngày đêm. Amỏ =

A 800.000
=
N
300

2666,67tấn/ngđ
Sản lợng của một lò chợ trong một ngày đêm:
Ang-đ = Lc .mc.r. ,tấn
Trong đó: N Số ngày làm việc trong 1 năm, N = 300
Lc Chiều dài lò chợ, Lc = 100m
mc Chiều cao lò chợ, mc = 2,2m
r Tiến độ lò chợ trong 1 ngày đêm r = 1,2m
- Dung trọng của than, = 1,6 T/m3
Thay số: Ang-đ = 100.2,2.1,2.1,6 = 422,4 tấn/ngđ
I.3.2.6 Số lò chợ hoạt động đồng thời trong mỏ:

nhđ =

Amo
Angd

=

2666,67
=

422,4

6 (lò chợ)

Nh vậy trong 2 vỉa trên có 4 lò chợ hoạt động còn 2 lò chợ
hoạt động thuộc khu vực khác không thuộc phần thiết kế
thông gió.
I.3.2.7 Số lò chợ dự phòng:
8

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

8

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

Để đảm bảo sản lợng của mỏ luôn luôn ổn định kể cả
khi gặp sự cố mỏ thì cần thiết phảicó lò chợ dự phòng. Số lò
chợ dự phòng lấy bằng 20% số lò chợ hoạt động.
ndf = 0,2.6 =1,2
Vậy lấy số lò chợ dự phòng là 1 lò chợ
I.3.3 Khối lợng thuốc nổ, nổ 1 lần lớn nhất:
Lợng thuốc nổ cho một chu kỳ lò chợ:

Q = q.Lc.mc.r (kg/m3)
Trong đó:
q Lợng thuốc nổ đơn vị, do than có f = 2 nên q =
0,2kg/m3
Lc Chiều dài lò chợ , Lc = 100m
mc Chiều cao lò chợ, mc = 2,2m
r Tiến độ khấu than trong 1 chu kỳ, r =1,2m
Thay số: Q = 0,2.100.2,2.1,2 = 52,8kg
Để giảm chấn động lò chợ lớn, tránh quá tải thiết bị vận tải
trong lò chợVới lò chợ dài 100m chia làm 4 đoạn
tiếp,mỗi

đoạn

dài

nổ nối
25m.

Vậy khối lợng thuốc nổ, nổ một lần lớn nhất là:
Q1lần = 52,8/4 = 13,2kg
I.3.4 Chống giữ lò chợ:
Chống giữ lò chợ bằng cột thuỷ lực đơn. Luồng phá hoả
đợc chống giữ bằng cột thuỷ lực đơn tăng cờng. Khoảng cách
các cột chống theo phơng a = r =1,2m. Khoảng cách các cột
thuỷ lực theo hớng dốc, theo quy phạm an toàn thì d = 0,8m.

9

SV : Phạm Văn Việt

thác _K48

9

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

s ơ đồ l ò c hợ

B

B-B

B

A -A

A

A

Hình 4: Sơ đồ lò chợ chống bằng cột chống thuỷI.3.5 Tổ
chức nhân lực trong 1 chu kỳ lò chợ:
Để đảm bảo hoàn thành hết công việc trong một chu kỳ
lò chợ ta lấy 66 ngời . Trong 1ngày đêm ta tiến hành làm 3 ca.

Trong đó ca I và ca II tiến hành khấu than và vận tải than, còn
ca III tiến hành chuyển gỗ và chuyển cột thuỷ lực tăng cờng và
phá hoả đá vách.
Để thuận tiện cho việc giao ca, đổi ca ta lấy số ngời của
mỗi ca bằng nhau là 22ngời/ca.

10

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

10

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

Chơng II
Thiết kế thông gió
II.1 Lựa chọn phơngpháp thông gió
Do mỏ có vỉa kéo dài xuống sâu. Thời gian tồn tại của mỏ lớn.
Để giảm sự cố cháy mỏ nên phơng pháp thông gió an toàn nhất
là phơng pháp thông gió hút. Vì trong quá trình thông gió thì
mọi điểm trong đờng lò đều có áp suất khí trời cho nên khi
gặp sự cố, quạt ngừng làm việc thì áp suất khí trời. Nh vậy
giảm sự thoát khí vào đờng lò.

II.2 Sơ đồ thông gió
Do vị trí giếng chính và giếng phụ đặt ở vị trí trung
tâm của ruộng mỏ nên sơ đồ thông gió chọn ở đây là sơ
đồ thông gió trung tâm. Vị trí giếng dẫn gió sạch vào mỏ và
giếng gió thải đều ở trung tâm ruộng mỏ. Gió sạch vào một
giếng đến các khu khai thác thông gió cho các lò chợ và vị trí
công tác, gió bẩn theo các đờng lò thoát gió tập trung về giếng
kia để thoát ra ngoài trời.
II.3 Tính lợng gió chung cho mỏ
Xác định lợng gió cần thiết để thông gió cho toàn mỏ là
một trong những bớc quan trọng nhất của công tác thiết kế
thông gió. Lợng gió thiết kế đa vào mỏ phải tạo nên điều kiện
lao động dễ chịu và an toàn cho công nhân nghĩa là đảm
bảo lợng ôxi cần thiết trong không khí, lợng khí độc, khí nổ,
bụi mỏ nhỏ hơn nồng độ cho phép, nhiệt độ không khí thích
hợp.
11

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

11

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

II.4.1 Lựa chọn phơng pháp tính lu lợng gió:
Để tính đúng lợng gió cho các hộ dùng gió một cách chính
xác nhất thì ta dùng phơng pháp tính lu lợng gió từ trong ra
ngoài.
II.4.2 Tính toán lu lợng gió:
II.4.2.1 Tính cho lò chợ hoạt động:
1) Theo số ngời làm việc lớn nhất trong lò chợ: Qm1

=

4.n

,

m3/phút
Trong đó:
n Số ngời làm việc trong mỏ, n =22 ngời
Thay số: Qlchd1 = 4.22.1,5 = 132m3/phút
2) Theo lợng thuốc nổ nổ đồng thời lớn nhất
Qlchd2 =

34
B.Vlc
t

m3/phút

Trong đó:
t Thời gian thông gió tích cực sau nổ mìn, t = 30phút

B Lợng thuốc nổ, nổ đồng thời lớn nhất trong lò chợ, B =
13,2kg
Vlc Thể tích của lò chợ, m2
Vlc = 2. Lc.mc.r = 2.100.2,2.1,2 = 528m3
Thay số: Qlchd =

34
13,2.528
30

= 94,6 m3/phút

3) Theo độ xuất khí mê tan (CH4):
q CH 4 .100

Qlchd3 =

n n0

, m3/phút

Trong đó:
12

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

12

Khai

Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

qCH4- Độ xuất khí mêtan tơng đối, mỏ hạng I nên qCH4=
1m3/T-ph
n - Nồng độ tối đa cho phép khí mêtan ở luồng gió thải,
n = 0,5%
n0 Nồng độ khí CH4 có trong luồng gió đi đến gơng, n0
= 0,1%

Thay số: Qlchd3 =

1.100
.( 0,5 0,1)

=250m3/phút

4) Theo yếu tố bụi:
Qlchđ4 = 60.Slc.Vt , m3/phút
Trong đó:
Slc Tiết diện lò chợ của lò chợ , Slc = 5,28 m2
Vt Tốc độ gió tối u, Vt = 1,5m/s
Thay số: Qlchđ = 60.5,28.1,5 = 475,2 m3/phút
Nh vậy lu lợng gió cần dùng cho lò chợ hoạt động là
Qlchd=475,2m3/phút = 7,92 m3/s . Với tổng số lò chợ hoạt đồng
thời là 4 thì cần lu lợng gió là:

Qlchd = 4.7,92 = 31,7 m3/s
II.4.2.2 Tính cho lò chợ dự phòng:
Lu lợng gió cần cho lò chợ dự phòng lấy bằng 50% của lò
chợ hoạt động,

Qlcdf = 50%Qlchđ

Thay số : Qlcdf = 0,5.7,92 = 3,96 m3/s
II.4.2.3Tính cho buồng hầm:
Qbh = 0,07 Vbh , m3/phút
Trong đó:
Vbh Thể tích buồng hầm, Vbh = 3036m3
Thay số: Qbh = 0,07.3036 = 212,5 m3/phút = 3,54m3/s
Qbh = 3.3,54 = 10,62m3/s
13

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

13

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

II.4.2.4 Tính cho hầm bơm, trạm điện:

Tính theo công thức:
Qhb = 10N(1 - ).kct , m3/phút
Trong đó:
N - Công suất của máy bơm, N = 150KW
kct Hệ số chất tải, kct = 0,9
- Hiệu suất làm việc, = 0,83
Thay số: Qhb = 10.150(1- 0,83).0,9 = 229,5 m3/phút = 3,8m/s
Qhb = 5.3,8 = 19 m3/s
II.4.2.5 Tính cho lò chuẩn bị:
1) Theo số ngời làm việc ở gơng:
Qcb1 = 4.n , m3/phút
Trong đó:
n Số ngời làm việc ở gơng lò, n =10 ngời
Thay số: Qcb1 = 4.10 = 40m3/phút
2) Theo tốc độ gió tối thiểu:
Qcb2 = 60.S.Vmin , m3/phút
Trong đó: S Tiết diện đờng lò đào, S = 12m2
Vmin Tốc độ gió nhỏ nhất ở gơng lò, Vmin = 0,15m/s
Thay số: Qcb2 = 60.12.0,15 = 108m3/phút
3) Theo yếu tố bụi:
Qcb3 = 60.S.Vt , m3/phút
Trong đó:
S Tiết diện đờng lò đào, S = 12m2
Vt Tốc độ gió tối u, Vt = 0,6m/s
Thay số:
14

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

14

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

Qcb3 = 60.12.0,6 = 432m3/phút
4) Theo lợng thuốc nổ:
Qcb4 =

3,4
A.b.V
t

, m3/phút

Trong đó:
t- Thời gian thông gió tích cực, t= 30phút
A Lợng thuốc nổ , nổ đồng thời lớn nhất A = 33,6kg
b- Lợng khí độc sinh ra, b = 40lit/kg
V- Thể tích đờng lò cần thông gió, m3
V = L.S
L Chiều dài đoạn lò đào, L = 239m
S Tiết diện đờng lò đào, S = 12m2
V = 239.12 = 2868m3
Thay số: Qcb4 =

3,4
33,6.40.2868
30

= 222,5 m3/phút

Nh vậy lợng gió cần thiết cho thông gió lò chuẩn bị lấy theo
yếu tố bụi:
Qcb = 432m3/phút = 7,2m3/s
II.4.2.6 Tính cho lợng gió rò:
Qr-m =

q

kt

+ qlss + q cg + qt .ch + q cau. gio

1) Rò gió ở khu khai thác:
Qkt = 20% Qlchđ = 0,2.7,92 =1,6m3/s
Qkt = 20%Qlchđ = 0,2.31,7 = 6,34m3/s2) Rò gió ở
cửa gió:
15

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

15

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

Qcg = 60m3/phút = 1m3/s
Qcg = 3.1 = 3m3/s
4) Rò gió ở cầu gió:
Qcau gio = 60m3/phút = 1m3/s
Qr-m = 6,34 + 3+1 = 9,34 m3/s
II.4.2.7 Tính gió chung cho mỏ:
Lợng gió chung cần cung cấp cho lò chợ xác định theo
công thức :
Qm = 1,1( Ksl . Qlchđ + Qlcdp + Qbh + Qhb+ Qcb + Qr-m) ,
m3/phút.
Trong đó:
Ksl Kể đến việc tăng sản lợng của lò chợ, Ksl = 1,2
Thay số:
Qm = 1,1( 1,2 . 31,7 + 3,96 + 10,62 + 19 + 7,2 + 10,34)
= 89,2 m3/s
Vậy lu lợng gió cho toàn khu mỏ là 89,2m3/
II.5 Tính phân phối và kiểm tra tốc độ gió
II.5.1 Tính phân phối gió:
Dựa vào sơ đồ mở vỉa và hệ thống khai thác ta có sơ
đồ phân phối gió :
II.5.2 Kiểm tra tốc độ gió:
Lợng gió thực tế dịch chuyển trong các đờng lò sẽ bằng:

Qjs Tổng lu lợng gió sạch cung cấp cho các bộ
phận sau dẫn gió qua đờng lò đó.
16

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

16

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

Để kiểm tra tốc độ gió trong các đờng lò ta áp dụng công
thức sau:

Vtt

Qtt
S sd

, m/s

Trong đó: Vtt Vận tốc gió thực tế trong các đờng lò, m/s
Qtt Lu lợng gió thực tế trong các đờng lò, m3/s
Ssd Diện tích sử dụng của đờng lò, m2

Để đảm bảo thông gió cho các đờng lò thì thoả mãn hệ
thức:
[Vmin] Vtt [Vmax]
Bảng kiểm tra tốc độ gió trong các đờng lò
TT
Tên đờng lò

1
2
3

Giếng
Xuyên vỉa
chính
Dọc vỉa vận
tải

4

Lò xuyên vỉa

5

Dọc vỉa
thông gió

6

XV thông gió

7

XV thông gió

8

Giếng

9

Rãnh gió

10

Lò chợ

Ký
Ssd
hiệu (m
2
)
1-2
19,
6
2-4
19,
6
5-6
12

Qtt
Vtt
3
m /s m/s

Vmin
m/s

Vmax
m/s

Đ.giá

89,2 4,5

0,1
5
0,1
5
2

12

TM

12

nt

8

nt

2

8

nt

43,8 3,6
5
7,5 21,9 2,7

2

8

nt

2

8

nt

12

2

8

nt

2
0,1
5

8
12

nt
nt

0,2
5

4

nt

88,2 4,5

87,1 7,3
6
7,5 21,9 2,9

6-12

1117
3-11

3-18
1819

17

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

12

4

3,6
5
12 87,2 7,3
19, 89,2 4,5
6
4
90,2 22,
5
5,2 20,3 3,8
8
17

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

Qua bảng trên ta thấy tất cả các đờng lò đều thoả mãn
về khả năng thông qua của luồng gió trong điều kiện cho
phép.
II.6 Tính hạ áp chung của mỏ
II.6.1 Lựa chọn phơng pháp tính ha áp chung cho mỏ:
Sau khi tính lu lợng cho các hộ dùng gió. Để xem xét
hạ áp có cân bằng hay không ta phải tiến hành tính hạ
áp.Trong đồ án chọn phơng pháp tính hạ áp riêng cho từng
luồng sau đó chọn hạ áp của một nhánh có hạ áp lớn nhất làm
hạ áp chung cho toàn mỏ. Do có hai vỉa khai thác đồngthời.
Mỗi vỉa có 2 lò chợ khai thác đồng thời nên sức cản và lu lợng
của 2 luồng này giống nhau. Do đó ta chỉ cần tính hạ áp cho
1 luồng trong 1 vỉa. Nh vậy trong 1 mỏ ta chỉ cần tính 2
luồng gió.

Hình7 : Giản đồ thông gió
II.6.1 Tính hạ áp cho các luồng:
Để tính hạ áp cho các luồng áp dụng công thức:
hi = Ri.Qi2 , mmH20
Trong đó:
Ri = Rmsi + Rcbi , kà
Rmsi Sức cản ma sát của đờng lò thứ i, kà

Rmsi = i.
18

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

Li .Pi
S i3

, kà
18

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ
thác Hầm Lò

Bộ môn khai

i Hệ số sức cản ma sát của đờng lò thứ i
Li Chiều dài của đờng lò thứ i, m
Pi Chu vi của đờng lò thứ i, m
Si Tiết diện của đờng lò thứ i, m2
Rcbi Sức cản cục bộ của đờng lò thứ i, kà

Luồng
I

Tổng
II

Ký
hiệu
1-2

2-4
4-5
5-6
6-9
9-10
1011
11-3
3-18
1819
1-2
2-4
4-5
5-6
6-12
1215
1516
1617
1711
11-3
3-18
1819

Đờnglò
Giếng
Giếng
XVVT
XVVT
DXVT
Lò chợ
DVTG

Vì
chống
Bêtông
BT
Thép
Thép
Thép
Cột TLD
Thép

XVTG
Giếng
R.Gió

Thép
BT
BT

.
104
6
6
14
14
18
100
18

L

(m)
100
50
20
180
600
100
600

P
(m)
15,7
15,7
16
16
8,6
9,2
8,6

S
(m2)
19,6
19,6
12
12
7,5
5,28
7,5

S3 (m6)

Q(m

7529,5
7529,5
1728
1728
421,9
147,2
421,9

Rms .10-4
(kà)
1,25
0,63
2,6
23,3
220,1
625
220,1

14
6
8

73
80
28

16

15,7
6,5

12
19,6
4

1728
7529,5
64

9,5
1
22,75

87,
88,
90,

89,
88,
88,
87,
43,
21,

89,
88,
88,
87,

21,
20,
21,

6
6
14
14
14
18

100
50
20
180
50
600

15,7
15,7
16
16
16
8,6

19,6
19,6
12
12
12

7,5

7529,5
7529,5
1728
1728
1728
421,9

1126,23
1,25
0,63
2,6
23,3
6,48
220,1

100

100

9,2

5,28

147,2

625

20,

Thép

18

600

8,6

7,5

421,9

220,1

21,

XVTG

Thép

14

50

16

12

1728

6,48

43,

XVTG
Giếng
R.Gió

Thép
BT
BT

14
6
8

73
80
28

16
15,7
6,5

12
19,6
4

1728

7529,5
64

9,5
1
22,75

87,
88,
90,

Giếng
Giếng
XVVT
XVVT
XVVT
DVVT

BT
BT
Thép
Thép
Thép
Thép

Lò chợ

Cột TLD

DVTG

Tổng
19

SV : Phạm Văn Việt
thác _K48

1139,19
19

Khai


Bµi tËp lín th«ng giã má
th¸c HÇm Lß

20

SV : Ph¹m V¨n ViÖt
th¸c _K48

Bé m«n khai

20

Khai


Bài tập lớn thông gió mỏ

Bộ môn khai thác Hầm Lò

Bảng tính hạ áp cho luồng I và II
Hạ áp cụ thể của từng luồng là:
Luồng I: hI =1,2 hmsI = 1,2.94,6 = 113,52 mmH20
Luồng II: hII = 1,2hmsII = 1,2 . 97,08 = 116,5 mmH20
Dựa vào kết quả tính toán của các bảng hạ áp ở trên của các luồng gió. Ta lấy hạ áp của
luồng lớn nhất làm hạ áp chung cho mỏ. Vậy hạ áp cung của mỏ là hạ áp của luồng II và luồng III:
hm = hmax = hII = 116,5 mmH20
II.7 điều chỉnh công trình
II.71 Phơng pháp điều chỉnh :
Để đơn giản phơng pháp điều hạ áp của nhánh gió thì ta có thể điều chỉnh bằng phơng pháp tăng sức cản đờng lò. Nội dung của phơng pháp này là muốn tăng hạ áp ở một
nhánh của mạng thì ngời ta tăng sức cản của nhánh đó lên
Dùng cửa sổ gió để điều chỉnh sức cản. Cửa sổ gió đợc đặt ở đờng lò DVTG .
II.7.2 Phơng pháp tính toán:
Sức cản của cửa gió:

21

SV : Phạm Văn Việt

21

Khai thác _K48


Bài tập lớn thông gió mỏ

Bộ môn khai thác Hầm Lò

h0

R0 =

Qi

2

, kà

Trong đó:
h0 Hạ áp tăng ở nhánh thứ i, mmH20
Qi Lu lợng gió đi qua đờng lò nơi có đặt cửa gió, m3/s
Lợng hạ áp cần tăng ở nhánh I và IV là
h0 = hm hI = 116,5 113,52 = 2,98mmH20
Diện tích của cửa sổ :
S

S0 =

0,65 + 2,63 R0 .S

, m2

Trong đó:
S Tiết diện đờng lò đặt cửa gió, m2
Bảng thông số cửa gió
Luồng
I
IV

R0
0,0062
0,0062

22

SV : Phạm Văn Việt

S
7,5
7,5

S0
6,2
6,2

Vi trí
DVTG
DVTG

Ký hiệu
10-11
11-15

22

Khai thác _K48

Bài tập lớn thông gió mỏ

Bộ môn khai thác Hầm Lò

II.8 tính chọn quạt gió chính cho mỏ
II.8.1 Tính lợng gió quạt cần tạo ra:
Qq = kr.Qm , m3/s
Trong đó:
kr Hệ số rò gió ở tram quạt.
kr = 1,25 khi quạt gió đặt ở giếng có thùng kíp
Qm Lu lợng gió cần thiết của mỏ, m3/s
Thay số:
Qq = 1,25.89,2 = 111,5m3/s
II.8.2 Tính hạ áp của quạt:
hq = hm + htbq , mmH20
Trong đó:
hm Hạ áp chung của mỏ, hm = 116,5mmH20
htbq Hạ áp thiết bị quạt, mmH20
htbq = Rtbq.Qq2
Rtbq Sức cản của thiết bị q uạt, kà

23

SV : Phạm Văn Việt

23

Khai thác _K48

Bài tập lớn thông gió mỏ

Rtbq =

Bộ môn khai thác Hầm Lò

a.
D4

a Hệ số phụ thuộc vào loại quạt rãnh quạt, quạt hớng trục có rãnh gió uốn cong
thì a= 0,05
D - Đờng kính chuẩn của quạt gió, m

Dsb =

Am
0,44

,m

Am Lỗ tơng đơng chung của mỏ,
Am =
Dsb =

0,38Q

0,38.89,2

hm

116,5

3,14
=
0,44

=

= 3,14 m2

2,67 m ( Do Am 2m2 nên chọn D =2,4m)

0,05.3,14
2,4 4

htbq

Rtbq =
= 0,003 kà
2
= 0,003.111,5 = 37,3 mmH20

Vậy hq = 116,5 + 37,3 = 153,8 mmH20
II.83 Chọn quạt gió chính:
24

SV : Phạm Văn Việt

24

Khai thác _K48


Bài tập lớn thông gió mỏ

Bộ môn khai thác Hầm Lò

Căn cứ vào lu lợng và hạ áp của quạt cần thiết phải tạo ra ta lựa chọn loại quạt 2K56 N-24.
Bảng đặc tính kỹ thuật của quạt 2K56N-24

II.84 Xác định điểm công tác của quạt:
Là giao điểm đờng đặc tính mạng dẫn của mỏ và đờng đặc tính của quạt.
II.7.4.1 Xây dựng đờng đặc tính của mỏ khi có quạt làm việc:
Đờng đặc tính mạng dẫn của mỏ có dạng:
hm = (kgRm +Rtbq ) .Qq2
Trong đó:

kg Hệ số kể đến giảm sức cản ở trạm quạt. kg =

kr = 1,25 thì kg =

25

SV : Phạm Văn Việt

1
1,25 2

1
k r2

= 0,64

25

Khai thác _K48