Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания
В статье изложена методика определения рационального диаметра скважины с учетом затрат на ее сооружение и проветривание сети горных выработок. По результатам исследований определено влияние диаметра воздухоподающей скважины на работу главной вентиляционной установки в условиях шахты «Пионер». У стат...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Розробка родовищ |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104580 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания / О.А. Муха, И.И. Пугач // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 8. — С. 461-469. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-104580 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Муха, О.А. Пугач, И.И. 2016-07-12T13:36:43Z 2016-07-12T13:36:43Z 2014 Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания / О.А. Муха, И.И. Пугач // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 8. — С. 461-469. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 2415-3435 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104580 622.457 В статье изложена методика определения рационального диаметра скважины с учетом затрат на ее сооружение и проветривание сети горных выработок. По результатам исследований определено влияние диаметра воздухоподающей скважины на работу главной вентиляционной установки в условиях шахты «Пионер». У статті викладена методика визначення раціонального діаметра свердловини з урахуванням витрат на її спорудження та провітрювання мережі гірничих виробок. За результатами досліджень визначено вплив діаметра повітроподавальних свердловини на роботу головної вентиляційної установки в умовах шахти «Піонер». In this article the method of determining the rational borehole diameter with depending on the cost of its construction and mine ventilation network is described. According to the research influence of ventilation borehole diameter on the work of main fan in conditions of "Pioneer" mine is determined. ru УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України Розробка родовищ Охорона праці Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания Вплив аеродинамічних параметрів повітроподавальної свердловини на роботу вентилятора головного провітрювання Influence of aerodynamic parameters of ventilation borehole on the operations of main fan Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания |
| spellingShingle |
Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания Муха, О.А. Пугач, И.И. Охорона праці |
| title_short |
Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания |
| title_full |
Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания |
| title_fullStr |
Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания |
| title_full_unstemmed |
Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания |
| title_sort |
влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания |
| author |
Муха, О.А. Пугач, И.И. |
| author_facet |
Муха, О.А. Пугач, И.И. |
| topic |
Охорона праці |
| topic_facet |
Охорона праці |
| publishDate |
2014 |
| language |
Russian |
| container_title |
Розробка родовищ |
| publisher |
УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Вплив аеродинамічних параметрів повітроподавальної свердловини на роботу вентилятора головного провітрювання Influence of aerodynamic parameters of ventilation borehole on the operations of main fan |
| description |
В статье изложена методика определения рационального диаметра скважины с учетом затрат на ее сооружение и проветривание сети горных выработок. По результатам исследований определено влияние диаметра воздухоподающей скважины на работу главной вентиляционной установки в условиях шахты «Пионер».
У статті викладена методика визначення раціонального діаметра свердловини з урахуванням витрат на її спорудження та провітрювання мережі гірничих виробок. За результатами досліджень визначено вплив діаметра повітроподавальних свердловини на роботу головної вентиляційної установки в умовах шахти «Піонер».
In this article the method of determining the rational borehole diameter with depending on the cost of its construction and mine ventilation network is described. According to the research influence of ventilation borehole diameter on the work of main fan in conditions of "Pioneer" mine is determined.
|
| issn |
2415-3435 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104580 |
| citation_txt |
Влияние аэродинамических параметров воздухоподающей скважины на работу вентилятора главного проветривания / О.А. Муха, И.И. Пугач // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 8. — С. 461-469. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT muhaoa vliânieaérodinamičeskihparametrovvozduhopodaûŝeiskvažinynarabotuventilâtoraglavnogoprovetrivaniâ AT pugačii vliânieaérodinamičeskihparametrovvozduhopodaûŝeiskvažinynarabotuventilâtoraglavnogoprovetrivaniâ AT muhaoa vplivaerodinamíčnihparametrívpovítropodavalʹnoísverdlovininarobotuventilâtoragolovnogoprovítrûvannâ AT pugačii vplivaerodinamíčnihparametrívpovítropodavalʹnoísverdlovininarobotuventilâtoragolovnogoprovítrûvannâ AT muhaoa influenceofaerodynamicparametersofventilationboreholeontheoperationsofmainfan AT pugačii influenceofaerodynamicparametersofventilationboreholeontheoperationsofmainfan |
| first_indexed |
2025-11-25T21:40:37Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:40:37Z |
| _version_ |
1850560131490643968 |
| fulltext |
461
УДК 622.457 © О.А. Муха, И.И. Пугач
О.А. Муха, И.И. Пугач
ВЛИЯНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ВОЗДУХОПОДАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ НА РАБОТУ
ВЕНТИЛЯТОРА ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ
В статье изложена методика определения рационального диаметра скважины с уче-
том затрат на ее сооружение и проветривание сети горных выработок. По резуль-
татам исследований определено влияние диаметра воздухоподающей скважины на
работу главной вентиляционной установки в условиях шахты «Пионер».
ВПЛИВ АЕРОДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ПОВІТРОПОДАВАЛЬНОЇ
СВЕРДЛОВИНИ НА РОБОТУ ВЕНТИЛЯТОРА ГОЛОВНОГО ПРОВІТРЮВАННЯ
У статті викладена методика визначення раціонального діаметра свердловини з ура-
хуванням витрат на її спорудження та провітрювання мережі гірничих виробок. За
результатами досліджень визначено вплив діаметра повітроподавальних свердлови-
ни на роботу головної вентиляційної установки в умовах шахти «Піонер».
INFLUENCE OF AERODYNAMIC PARAMETERS OF VENTILATION BOREHOLE ON THE
OPERATIONS OF MAIN FAN
In this article the method of determining the rational borehole diameter with depending on
the cost of its construction and mine ventilation network is described. According to the re-
search influence of ventilation borehole diameter on the work of main fan in conditions of
"Pioneer" mine is determined.
ВВЕДЕНИЕ
С ростом глубины разработки и неиз-
бежным удалением горных работ от глав-
ных вскрывающих выработок возникает не-
обходимость подачи большего количества
воздуха в шахту. При увеличении длины
воздухоподающих и вентиляционных выра-
боток возрастает аэродинамическое сопро-
тивление и количество вентиляционных со-
оружений шахтной вентиляционной сети,
что в свою очередь приводит к значитель-
ным утечкам воздуха, в результате чего на
объекты проветривания поступает недоста-
точное его количество. Это способствует
ухудшению санитарно-гигиенических усло-
вий труда в очистных и подготовительных
забоях, увеличению вероятности загазиро-
вания горных выработок.
Удаление фронта горных работ от воз-
духоподающих и вентиляционных стволов
приводит к значительному увеличению
суммарной депрессии сети горных вырабо-
ток, что требует применения вентиляторов
главного проветривания большей мощно-
сти.
В связи со значительным потреблением
электроэнергии главными вентиляцион-
ными установками (ГВУ) и значительными
капитальными затратами для их переобо-
рудования возникает необходимость раз-
462
работки мероприятий по снижению потерь
давления в шахтной вентиляционной сети.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
Анализ направлений по повышению
эффективности вентиляции шахты пока-
зал, что на сегодняшний день широкое
распространение получает проветривание
горных выработок при помощи скважин
диаметром от 0,5 до 4,0 м и глубиной до
1200 м, буримых с поверхности [1]. Глав-
ным преимуществом данного способа по-
вышения эффективности проветривания
горных выработок является возможность
подачи свежего воздуха вблизи его потре-
бителей.
В данной работе предлагается внедре-
ние воздухоподающей скважины, пробу-
ренной на пласт 3l , с целью уменьшения
потерь давления в сети горных выработок
при работе вентилятора главного провет-
ривания.
Схема вентиляции для проектного ре-
шения представлена на рис. 1.
Рис. 1. Проектная схема вентиляции шахты
463
Проведение вентиляционной скважины
к выработкам разрабатываемого пласта по-
зволяет уменьшить длину труднопровет-
риваемого направления на 14,1% (с 8580 м
по базовому варианту до 7370 м по про-
ектному).
Проведение вентиляционной скважины
связано со значительными капитальными
затратами. При этом существует законо-
мерность: чем больше диаметр скважины,
тем значительнее будут капиталовложе-
ния. Однако уменьшение диаметра приво-
дит к увеличению аэродинамического со-
противления и, как следствие, к большим
затратам электроэнергии, потребляемой
вентилятором главного проветривания.
Коэффициенты аэродинамического со-
противления вентиляционных скважин
приведены в табл. П.7.8 [2].
Исходя из вышеизложенного, в работе
особое внимание уделяется вопросам
влияния параметров вентиляционной
скважины на работу главной вентиляцион-
ной установки и обоснования диаметра с
учетом экономических показателей.
Цель данной работы – обеспечение сети
горных выработок необходимым количе-
ством воздуха путем обоснования рацио-
нальных параметров вентиляционной
скважины.
Для достижения поставленной цели не-
обходимо решить следующие задачи:
1) установить влияние параметров вен-
тиляционной скважины на работу главной
вентиляционной установки;
2) определить зависимости затрат на
сооружение скважины и затрат на электро-
энергию, потребляемую главной вентиля-
ционной установкой, от диаметра скважи-
ны;
3) определить рациональные параметры
вентиляционной скважины для условий
шахты «Пионер».
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Целью проведения вентиляционной
скважины является снижение депрессии
труднопроветриваемого направления. Оп-
ределение депрессии направления необхо-
димо произвести для различных диаметров
скважин.
Исследование влияния диаметра сква-
жины на аэродинамическое сопротивление
шахтной вентиляционной сети осуществ-
ляется в следующей последовательности:
– составляется маршрут труднопровет-
риваемого направления (см. рис. 1);
– определяется депрессия направления
при попеременом переборе диаметров
скважины в диапазоне от 0,4 до 4,0 м;
– рассчитывается значение аэродина-
мического сопротивления шахтной сети;
– производится построение совмещен-
ных аэродинамических характеристик
главной вентиляционной установки и
шахтной вентиляционной сети;
– определяется фактический режим ра-
боты ГВУ с определением фактических
значений расхода воздуха, депрессии и ко-
эффициента полезного действия вентиля-
тора.
Произведем расчет по вышеизложен-
ной методике для скважины диаметром
4,0 м. Результаты расчета депрессии труд-
нопроветриваемого направления представ-
лены в табл. 1.
Депрессия вентилятора вh по каждому
направлению определяется по формуле
у.кв.nв hh,h += 21 , Па
где вh – депрессия подземных выработок
направления, Па;
у.кh – депрессия воздухонагревателей
и калориферной установки, Па. При отсут-
ствии данных принимается равной 0,1 в.nh .
Депрессия вентилятора составит
22267174410174421 ,,,hв =⋅+⋅= Па.
Аэродинамическое сопротивление
шахтной сети, на которую работает венти-
лятор
2
в
в
ш
Q
hR = , Н·с2/м6,
464
1840
12321
22267 ,,Rш == Н·с2/м6.
Для построения аэродинамической ха-
рактеристики сети задаем произвольные
значения расхода воздуха iQ (м3/с), и рас-
считываем депрессию ih (Па):
2
iшi QRh i= , даПа.
РАСЧЕТ ДЕПРЕССИИ ТРУДНОПРОВЕТРИВАЕМОГО НАПРАВЛЕНИЯ Таблица 1
Номер
ветви узлов
Сопротив-
ление,
Н·с2/м8
Сече-
ние,
м2
Дли-
на, м
Альфа,
Н·с2/м4
Рас-
ход,
м3/с
Ско-
рость,
м/с
Депрес-
сия, Па kф
1 30 31 0,015 12,6 750 0,0030 35,64 2,8 19,7 3,80
3 31 32 0,014 12,0 100 0,020 35,64 3,0 17,7 3,54
4 32 14 0,084 12,0 600 0,020 35,64 3,0 106,1 3,54
5 14 15 0,028 12,0 200 0,020 17,08 1,4 8,1 3,54
6 15 16 0,278 11,2 1400 0,024 18,22 1,6 92,3 3,54
7 16 17 1,072 2,7 220 6,74 2,5 48,7 3,54
8 17 18 0,266 11,2 1400 0,023 18,22 1,6 88,4 3,54
9 18 19 0,082 14,2 1000 0,018 27,94 2,0 64,2 3,54
10 19 20 0,048 14,2 580 0,018 40,89 2,9 79,8 3,54
11 20 21 0,026 9,6 100 0,021 40,89 4,3 42,7 3,54
12 21 22 0,005 9,6 20 0,022 42,64 4,4 9,7 3,54
13 22 23 0,011 9,6 40 0,022 44,14 4,6 20,9 3,54
14 23 24 0,011 9,6 40 0,022 46,14 4,8 22,8 3,54
15 24 25 0,052 10,2 250 0,020 41,64 4,1 90,6 3,54
16 25 26 0,002 14,2 20 0,019 44,39 3,1 3,4 3,54
17 26 27 0,007 12,0 50 0,020 83,29 6,9 48,3 3,54
18 27 28 0,005 14,0 50 0,020 84,79 6,1 34,0 3,54
19 28 29 0,120 15,9 550 0,058 88,79 5,6 946,0 3,8
7370 1744,0
Построение совмещенных характери-
стик ШВС и ГВУ для всех значений диа-
метров вентиляционной скважины пред-
ставлено на рис. 2.
Анализ рис. 2 показывает, что с увели-
чением диаметра скважины аэродинамиче-
ская характеристика шахтной вентиляци-
онной сети выполаживается, что приводит
к увеличению подачи воздуха в сеть гор-
ных выработок при общем снижении де-
прессии вентиляторной установки.
Как видно из результатов расчета аэро-
динамического сопротивления шахтной се-
ти шR (табл. 2), основные изменения про-
исходят при значениях диаметра скважины
в диапазоне от 1,8 до 3,0 м, а выше этого
значения изменение диаметра скважины
имеет малое влияние на значение шR .
Как известно, увеличение диаметра воз-
духовода приводит к снижению коэффици-
ента аэродинамического сопротивления
трению. Обработав значения коэффициента
α , представленные в табл. 2, была получе-
на зависимость, изображенная на рис. 3.
Выбор значений коэффициента аэроди-
намического сопротивления трению осу-
ществлялся исходя из срока эксплуатации
скважины. Согласно календарному плану
развития горных работ по пласту 3l был
определен срок отработки оставшихся за-
пасов угля в панели, который составил
17 лет. Поэтому значения коэффициента
α были приняты из последней строки
табл. П.7.8 [1].
465
Рис. 2. Совместные аэродинамические характери-
стики главной вентиляторной установки ВЦ-32
и шахтной вентиляционной сети при различных
диаметрах вентиляционной скважины
Рис. 3. Зависимость коэффициента аэродинамиче-
ского сопротивления трению скважины от ее
площади поперечного сечения
Переход от диаметра вентиляционной
скважины к сечению был осуществлен по
формуле ,DS
4
2⋅= π м2,
где D – диаметр вентиляционной скважи-
ны, м.
Зависимость коэффициента аэродина-
мического сопротивления трения от сече-
ния вентиляционной скважины описывает-
ся уравнением
154063884 ,
сквS, −⋅=α .
Величина достоверности аппроксима-
ции составила =2R 0,9976.
После определения влияния сечения
скважины на величину коэффициента α в
работе была исследована зависимость дав-
ления вентилятора от площади поперечно-
го сечения скважины (рис. 4).
Рис. 4 Зависимость давления вентилятора от
площади поперечного сечения вентиляционной
скважины
Проанализировав вышеприведенную
зависимость, можно сделать вывод о том,
что на данном графике можно выделить
три зоны:
1) сечение скважины менее 2,5 м2 – ха-
рактеризуется значительными потерями
давления в скважине, которые соизмеримы
с потерями давления во всей шахтной вен-
тиляционной сети, причем с уменьшением
сечения депрессия скважины начинает
превышать технические возможности вен-
тиляторов главного проветривания;
2) сечение скважины находится в диа-
пазоне от 2,5 до 9,0 м2 – в этой зоне на-
блюдается плавная корреляционная зави-
симость потерь давления на ГВУ от сече-
ния вентиляционной скважины;
3) сечение скважины более 9,0 м2 –
практически не наблюдается влияние сече-
ния скважины на работу вентилятора глав-
ного проветривания.
466
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯТОРА ГЛАВНОГО
ПРОВЕТРИВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДИАМЕТРА ВОЗДУХОПОДАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ
Таблица 2
Параметр Значение параметра
dскв, м 1,8 2,1 2,3 2,4 2,6 2,8 3 4
α·104, кμ 4,0 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,1
S, м2 2,54 3,46 4,15 4,52 5,31 6,16 7,07 12,57
h, Па 1375,29 620,389 383,566 301,885 196,848 132,122 90,901 19,7
∑h, Па 3099 2344 2107 2026 1921 1856 1815 1744
hв, Па 4028,9 3047,5 2739,6 2633, 5 2496,9 2412,8 2359,2 2266,6
dскв, м 1,8 2,1 2,3 2,4 2,6 2,8 3,0 4,0
Qв, м3/с 111 111 111 111 111 111 111 111
Rш, Н·с2/м6 0,327 0,247 0,222 0,214 0,203 0,196 0,191 0,184
0 0 0 0 0 0 0 0 0
30 294 223 200 192 182 176 172 166
60 1177 890 800 769 730 705 689 662
90 2649 2003 1801 1731 1641 1586 1551 1490
120 4709 3562 3202 3078 2918 2820 2757 2649 Q
в,
м3 /с
150 7357 5565 5003 4809 4560 4406 4308 4139
hвф, Па 4412 3295 3078 3007 2907 2845 2786 2714
Qв
ф, м3/с 115,7 115,0 117,5 118,5 119,5 120,1 120,7 121,3
ηв 0,81 0,74 0,73 0,725 0,72 0,715 0,71 0,7
РАСЧЕТ ГОДОВЫХ ЗАТРАТ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ, ПОТРЕБЛЯЕМУЮ
ВЕНТИЛЯТОРОМ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЦ-32
Таблица 3
Диаметр скважины dскв, м 1,8 2,1 2,3 2,4 2,6 2,8 3,0 4,0
Фактическая депрессия
hф, Па 4412 3295 3078 3007 2907 2845 2786 2714
Фактический расход Qф,
м3/с 115,7 115,0 117,5 118,5 119,5 120,1 120,7 121,3
КПД двигателя, η, доли
ед. 0,81 0,74 0,73 0,725 0,72 0,715 0,71 0,70
Мощность N, кВт 413,5 280,4 264,0 258,3 250,1 244,3 238,8 230,4
Угол установки направ-
ляющего аппарата θ, град
20 40 40 40 40 40 40 40
Суточный расход элект-
роэнергии, кВт
9924 6730 6336 6200 6003 5863 5730 5531
Годовой расход электро-
энергии, кВт
3622080 2456343 2312775 2263049 2191036 2140107 2091466 2018705
Годовые затраты на эле-
ктроэнергию, грн 3524283 2390022 2250330 2201946 2131878 2082324 2034997 1964200
Изменение диаметра вентиляционной
скважины влияет на стоимость проведения
вертикальной выработки и на затраты, свя-
занные с потребляемой ГВУ электроэнерги-
ей. Определим затраты на электроэнергию,
потребляемую вентилятором главного про-
ветривания, в зависимости от изменения
диаметра воздухоподающей скважины.
Расход электроэнергии, затрачиваемой
вентилятором главного проветривания, оп-
ределяется по формуле
36524
102
⋅⋅=
η
hQE в
i.в , кВт,
467
где вQ – расход воздуха по воздуховоду,
м3/с;
h – потери давления в воздуховоде,
кгс/м2;
24 – коэффициент, учитывающий коли-
чество часов непрерывной работы венти-
лятора;
365 – коэффициент, учитывающий ко-
личество дней работы вентилятора в тече-
ние года;
102 – коэффициент перевода внесис-
темных единиц измерения в систему СИ;
η – коэффициент полезного действия
вентиляторной установки.
Результаты расчета потребляемой ГВУ
электроэнергии в условиях шахты «Пио-
нер» представлены в табл. 3.
Результаты расчета затрат на проведе-
ние вентиляционной скважины приведены
в табл. 4.
РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА ПРОВЕТРИВАНИЕ ПАНЕЛИ (ПЕРИОД ОТРАБОТКИ 17 ЛЕТ)
С ПОМОЩЬЮ ВОЗДУХОПОДАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ (DСКВ. = 1,8 – 4,0 м)
Таблица 4
Диаметр скважины dскв, м 1,8 2,1 2,3 2,4 2,6 2,8 3 4
Площадь поперечного сечения
скважины S, м2 2,54 3,46 4,15 4,52 5,31 6,16 7,07 12,57
Коэф. стоим. проведения
скважины, учитывающий по-
стоянные затраты независимо
от S на 1 м, грн/м
18180 18180 18180 18180 18180 18180 18180 18180
Коэф. стоим. проведения
скважины, учитывающий по-
стоянные затраты независимо
от S на 1 м3, грн/м3
775 775 775 775 775 775 775 775
Поправочный коэфициент, fп 1,076 1,076 1,076 1,076 1,076 1,076 1,076 1,076
Коэффициент, учитывающий
период работы шахты, ρ 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17
Стоимость проведения 1 м
скважины kп, грн 25379 26276 26951 27311 28078 28906 29795 35161
Стоимость проведения сква-
жины, тыс. грн 19035 197075 202135 204835 210585 216795 223465 26371
Затраты на электроэнергию
при отработке панели (17 лет),
тыс. грн
59913 406303 38256 37433 36242 35400 34594 33391
Годовая экономия электроэне-
ргии по сравненинию с базо-
вым вариантом, тыс. грн
1050 2184 2324 2372 2442 2492 2539 2610
Экономия электроэнергии по
сравненинию с базовым вари-
антом при отработке панели
(17 лет), тыс. грн
17850 37132 39507 40329 41521 42363 43168 44371
Затраты на проветривание с
помощью скважины при отра-
ботке панели (17 лет), тыс. грн
78947 60338 58469 57916 57300 57079 56941 59762
Затраты на электроэнергию, расходуе-
мую вентилятором главного проветрива-
ния ВЦ-32, определяются по формуле
эВМэ сEЗ ⋅= , грн,
где эс – стоимость 1 кВт·ч потребленной
электроэнергии, грн/кВт; для предприятий
468
горнодобывающей промышленности
=эс 0,973 грн/кВт.
Стоимость проведения 1 м воздухопо-
дающей скважины определяем по формуле:
( ) ρ⋅⋅⋅+= nn fSCCk 21 , грн,
где 1C – коэффициент стоимости проведе-
ния скважины, учитывающий постоянные
затраты на 1 м, независящие от площади
поперечного сечения, грн/м;
2C – коэффициент стоимости проведе-
ния скважины, учитывающий постоянные
затраты на 1 м3, независящие от площади
поперечного сечения, грн/м3;
S – площадь поперечного сечения
скважины, м2;
nf – поправочный коэффициент, учи-
тывающий глубину работ, обводненность и
выбросоопасность забоя
вз.oHn kkkf ⋅⋅= ,
где Hk – коэффициент глубины работ
H,,kH ⋅+= 120990 ,
где H – средняя глубина расположения
выработки, км;
з.ok – коэффициент обводненности за-
боя;
вk – коэффициент выбросоопасности
забоя;
ρ – коэфициент, учитывающий период
строительства или работы шахты.
Графическое определение рациональ-
ного диаметра вентиляционной скважины
представлено на рис. 5.
Исходя из полученных результатов
(рис. 5), можно сделать вывод о том, что
рациональным диаметром вентиляционной
скважины является значение 3,0 м для ус-
ловий отработки оставшихся запасов угля
южной панели пласта 3l шахты «Пионер».
Рис. 5. Определение рационального диаметра
воздухоподающей скважины по затратам на
проветривание панели и сооружение скважины:
А – стоимость сооружения скважины; В – затраты
на электроэнергию, потребляемую вентилятором
главного проветривания ВЦ-32; С = А + В
ВЫВОДЫ
В ходе выполнения работы были полу-
чены следующие результаты:
1) Разработана методика определения
рационального диаметра скважины с уче-
том затрат на ее сооружение и затрат на
проветривание сети горных выработок.
2) Определено влияние диаметра дега-
зационной скважины на работу главной
вентиляционной установки в условиях
шахты «Пионер».
3) Получены следующие зависимости:
– коэффициента аэродинамического со-
противления скважины от площади попе-
речного сечения скважины;
– давления вентилятора от площади по-
перечного сечения скважины;
– характеристики шахтной вентиляци-
онной сети от диаметра воздухоподающей
скважины;
469
– затрат на электроэнергию, потребляе-
мую вентилятором главного проветривания
ВЦ-32 от диаметра воздухоподающей сква-
жины.
Практическая ценность полученных ре-
зультатов заключается в минимизации за-
трат на сооружение и эксплуатацию возду-
хоподающей скважины при обеспечении
устойчивого проветривания сети горных
выработок шахты.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Клебанов Ф.С. Воздух в шахте / Ф.С. Клебанов.–
М., 1995.– 607 с.
2. Руководство по проектированию вентиляции
угольных шахт. – К.: Основа, 1994. – 312 с.
ОБ АВТОРАХ
Муха Олег Анатольевич – к.т.н., доцент кафедры
аэрологии и охраны труда Национального горного уни-
верситета.
Пугач Иван Иванович – к.т.н., доцент кафедры
аэрологии и охраны Национального горного универси-
тета.
|