Solicitud de tesis para especialización en mecánica y electricidad de minas de carbón

Informe de capacitación integral de graduación

Título: Diseño de ventilación de minas

Curso profesional: High Mine Point 0831

Diseñador : Ren

Guía turístico: Liu Wennuan

27 de mayo de 2011

Colegio Técnico y Vocacional de Liaoyuan

Revisión del proyecto de graduación (tesis) comentarios

Revisor: (firma)

Fecha de revisión: año, mes, día

Liaoyuan Vocational and Technical College

Biye Design ( tesis) Número de respuesta y comentario

Fecha: Año, Mes, Día

Estudiantes que presentan el diseño (tesis):

Presentan materiales de defensa del diseño de graduación (tesis):

1), manual de diseño (en papel) * * *

2), dibujo de diseño (en papel) * * * página

3), se refiere al manual del maestro comentarios* * *Página

Proyecto de Graduación (Tesis) Comentarios de Respuesta;

Puntuación de Respuesta:

Logros Integrales:

Proyecto de Graduación ( Tesis) Líder del equipo de defensa: (Firma)

Miembros del equipo: (Firma)

Contenidos

1 Contenidos y requisitos del diseño de ventilación de mina 5

(1) Ventilación durante la construcción de infraestructura minera 5

(2) Ventilación durante la producción minera 5

(3) Contenido del diseño de ventilación de la mina 6

( 4) Requisitos de diseño de ventilación de mina 7

II. Optimización del sistema de ventilación de mina 7

(1) Requisitos para el sistema de ventilación de mina 7

(2) Determinar el sistema de ventilación de la mina 8

3. Cálculo del volumen de aire de la mina 8

(1) Principios de cálculo del volumen de aire de la mina 8

(2) Cálculo de la mina Requisitos de volumen de aire 8

Cálculo del volumen de aire requerido para el frente de minería de carbón No. 1.8

2.11 Cálculo del volumen de aire requerido para el frente de trabajo de excavación

3.13 Cálculo de volumen de aire requerido para la cámara

4. Calculadora de demanda de aire para otros conductos de aire 14

4. Se calcula que la resistencia total del flujo de aire de la mina es 15.

(1) Principios de cálculo de la resistencia total del flujo de aire de la mina 15

(2) Cálculo de la resistencia total del flujo de aire de la mina 15

Selección de. equipo de ventilación de mina 16

p>

(1) Selección de ventiladores principales 17

6 Estimación de costos de ventilación de mina 21

Prefacio

La ventilación está relacionada con la seguridad de la producción de minas de carbón. Para garantizar la estabilidad y confiabilidad del sistema de ventilación, el sistema de ventilación debe transformarse inmediatamente y coordinarse con los cambios en la producción minera, el control estricto de la ventilación en serie, el fortalecimiento de la gestión de la ventilación local, la prevención de cortes de energía no planificados de los ventiladores locales y el mantenimiento de la sistema de ventilación normal, razonable, confiable y estable.

El diseño de la ventilación de la mina es una parte importante de todo el diseño de la mina y un vínculo importante para garantizar una producción segura. Por lo tanto, debe considerarse y diseñarse cuidadosamente para lograr el efecto deseado.

Capítulo 1 Contenidos y requisitos del diseño de ventilación de minas

La tarea básica del diseño de ventilación de minas es establecer un sistema de ventilación de minas que sea tecnológicamente avanzado, económicamente razonable, seguro y confiable. El diseño de ventilación de mina se divide en diseño de ventilación de mina nuevo o ampliado. Para el diseño de ventilación de nuevas minas, es necesario considerar tanto las necesidades actuales como la posibilidad de desarrollo a largo plazo. Para el diseño de ventilación de la reconstrucción y ampliación de la mina, es necesario realizar una investigación detallada de las condiciones originales de producción y ventilación de la mina, analizar los problemas de ventilación existentes, considerar las características del plan de producción y desarrollo de la mina, hacer pleno uso de los túneles y equipos de ventilación originales de la mina, y hacer pleno uso de los túneles y equipos de ventilación originales de la mina Existe una base para proponer un diseño de ventilación más completo y práctico. Independientemente del diseño de ventilación de minas nuevas, renovadas o ampliadas, se deben implementar las políticas técnicas y económicas del partido y se deben seguir las normas de seguridad minera, los reglamentos técnicos, las especificaciones de diseño y las regulaciones pertinentes promulgadas por el estado.

El diseño de la ventilación de la mina generalmente se divide en dos períodos: el período de infraestructura y el período de producción, y los cálculos de diseño se realizan por separado.

Sección 1: Ventilación de la mina durante el período de construcción de la infraestructura

La ventilación durante el período de construcción de la infraestructura de la mina se refiere a la ventilación cuando se excava el pozo durante el proceso de construcción, es decir, el pozo excavación (o socavón) y fondo del pozo, ventilación en cámaras subterráneas, primeros túneles de transporte horizontal y túneles de ventilación. Durante este período, el túnel de un solo extremo se ventiló mediante ventiladores locales. Cuando los dos pozos están conectados y se instala un ventilador principal, el ventilador principal se puede utilizar para ventilar el pozo excavado a plena presión, acortando así la distancia entre el resto del pozo y la ventilación local durante la excavación de la caverna.

Sección 2 Ventilación durante el período de producción de la mina

La ventilación durante el período de producción de la mina se refiere a la ventilación después de que toda la mina se pone en operación, incluido el desarrollo de toda la mina, la precisión Minería, caras de trabajo de minería de carbón y otros pozos Ventilación de callejones. El diseño de ventilación en este período se puede dividir en dos situaciones según la duración de la vida útil de la mina:

(1) Cuando la vida útil de la mina no es larga (alrededor de 15 a 20 años), la ventilación El diseño sólo se hace una vez. La resistencia mínima a la ventilación después de la producción de la mina es el período fácil para la ventilación de la mina; el período difícil es el momento en que la resistencia a la ventilación de la mina es mayor. Realice cálculos de diseño en función de las condiciones de producción en estos dos períodos y seleccione la ventilación en estos dos períodos como equipo de ventilación adecuado.

(2) Cuando la mina tiene una larga vida útil, el diseño de ventilación debe realizarse en dos fases, teniendo en cuenta factores como la selección del equipo de ventilación y los cambios en el volumen de aire y el viento. Presión requerida por la mina. El primer nivel es la primera etapa, para la cual se llevan a cabo cálculos de diseño detallados para las dos condiciones de ventilación fácil y ventilación difícil. El diseño de ventilación de la segunda fase solo hizo un plan de principio general, pero el sistema de ventilación de la mina debe considerarse integralmente en función de los factores técnicos y económicos de todo el período de producción de la mina, de modo que el sistema de ventilación determinado no solo pueda cumplir con la producción real. requisitos, sino que también tienen en cuenta el desarrollo de la producción a largo plazo.

Los datos básicos requeridos para el diseño de ventilación de mina son los siguientes:

Mapa topográfico y geológico de la mina; sílice libre (silicio), azufre, sustancias radiactivas, gases y gases nocivos en minerales y rocas El contenido de carbón y roca de combustión espontánea; la explosividad del polvo de carbón; las condiciones climáticas del área minera, incluida la temperatura máxima, mínima y promedio anual, la temperatura del suelo, la tasa de profundización geotérmica y la dirección del viento dominante perenne; fragmentación, coeficiente de suelta, contenido de minerales y rocas, volumen y cohesión del lodo; si existen túneles de horno antiguos en el área minera y su ubicación y existencia; la producción anual de la mina, la vida útil, el sistema de desarrollo, la secuencia de extracción y los métodos de extracción; y diseño de operación, así como el número y respaldo de frentes de trabajo. El número de frentes de trabajo. el número y distribución de varios tipos de perforadoras de roca operando al mismo tiempo; la cantidad máxima de explosivos que se explotan al mismo tiempo; de personas trabajando al mismo tiempo, etc.

Sección 3 Contenido del diseño de ventilación de mina

(1) Determinación del sistema de ventilación de mina

(2) Cálculo de ventilación de mina y distribución del volumen de aire

(3) Cálculo de la resistencia de la ventilación de la mina

(4) Selección del equipo de ventilación

(5) Estimación de los costos de ventilación de la mina

Además, Según las diferentes regiones o debido a las circunstancias especiales de las minas, debemos estar atentos al cálculo del ajuste de la temperatura del aire de la mina (consulte el Capítulo 8 para obtener más detalles).

Sección 4 Requisitos de diseño de ventilación de minas

(1) Entregar de manera efectiva suficiente aire fresco al lugar de trabajo subterráneo para garantizar la producción y crear buenas condiciones de trabajo;

(2 ) El sistema de ventilación es simple, el flujo de aire es estable, fácil de manejar y tiene resistencia a desastres;

(3) Cuando ocurre un accidente, el flujo de aire es fácil de controlar y el personal es fácil de evacuar ;

(IV) ) Contar con ambiente subterráneo y sistemas de detección de seguridad o medidas de detección que cumplan con los requisitos;

(5) El sistema de ventilación tiene baja inversión, bajos costos operativos y buena beneficios económicos generales.

Capítulo 2 Optimización del sistema de ventilación de minas

Sección 1 Requisitos para los sistemas de ventilación de minas

(1) Cada mina debe tener un sistema de ventilación independiente completo.

(2) La boca del pozo de entrada de aire debe disponerse en un lugar libre de polvo, polvo de carbón, polvo, gases nocivos y gases de alta temperatura de acuerdo con la frecuencia de la dirección del viento durante todo el año.

(3) Los ejes de elevación de volquete o los ejes equipados con cintas transportadoras no deben usarse como ejes de entrada de aire. Si se utiliza como conducto de entrada de aire, se deben tomar medidas para cumplir con los requisitos de seguridad.

(4) En un sistema de ventilación de múltiples ventiladores, bajo la premisa de cumplir con los requisitos de distribución del volumen de aire, la presión del aire de trabajo de cada ventilador principal debe ser cercana.

Cuando la diferencia de presión del viento entre ventiladores es grande, la presión del viento en el * * conducto de aire debe reducirse para que no exceda el 30% de la presión del viento de cualquier ventilador.

(5) Cada nivel de producción y cada área minera debe estar equipada con vías de retorno de aire e implementar ventilación zonal.

(6) El almacén subterráneo de equipos de voladura debe tener un flujo de aire fresco separado, y el flujo de aire de retorno debe introducirse directamente en la vía de aire de retorno principal de la mina o en la vía de aire de retorno principal.

(7) La sala de carga subterránea debe ventilarse con un flujo de aire fresco separado y el flujo de aire de retorno debe introducirse en el conducto de aire de retorno.

Sección 2 Determinación del sistema de ventilación de la mina

Con base en la cantidad de emisión de gas de la mina, la capacidad de producción del diseño de la mina, las condiciones de ocurrencia de la veta de carbón, el espesor de la capa superior del suelo, el área del campo de pozos, la temperatura del suelo, y tendencia a la combustión espontánea de las vetas de carbón. Teniendo en cuenta las necesidades de la producción de etapa media a tardía, se proponen varias soluciones técnicamente viables y el sistema de ventilación de la mina se determina mediante optimización o comparación técnica y económica. Los sistemas de ventilación de las minas deberían tener una fuerte resistencia a los desastres. Cuando ocurre un accidente catastrófico bajo tierra, el sistema de ventilación seleccionado puede controlar el desastre al mínimo y restaurar la producción normal rápidamente.

Capítulo 3 Cálculo del volumen de aire de la mina

Sección 1 Principios de cálculo del volumen de aire de la mina

El volumen de aire requerido en la mina se calcula de acuerdo con los siguientes requisitos: y se toma el valor máximo.

(1) Según el número máximo de personas que trabajan bajo tierra al mismo tiempo, ¿el volumen de aire por persona por minuto no debe ser inferior a 4 m? ;

(2) Calculado en base al volumen total de aire requerido para la extracción de carbón, excavación, cámara, etc.

Sección 2 Cálculo del volumen de aire requerido en las minas

1 Cálculo del volumen de aire requerido en el frente de la mina de carbón

El volumen de aire en el frente de la mina de carbón debe ser basado en los siguientes factores Calcule para obtener el valor máximo.

1) Calculado en base a la cantidad de emisiones de gases.

Qwi=100 Qgwi Kgwi

En la fórmula, Qwi——el volumen de aire requerido para el frente de extracción de carbón I, m. /min

qgwi——El volumen absoluto de emisión de gas de la superficie minera de carbón I, m? /min

KGWI: el coeficiente de volumen de aire de respaldo de la cara de trabajo de la minería de carbón I debido a la salida desigual de gas, que es la suma de la cantidad máxima absoluta de salida de gas y la cantidad promedio absoluta de salida de gas de la zona de trabajo. cara. La mina de producción puede observar al menos 5 días y noches según las condiciones normales de producción de cada frente de trabajo, y se obtienen 5 ratios y se toma el valor máximo. Generalmente, KGWI = 1,2 ~ 1,6 para la cara de trabajo de minería mecánica; KGWI = 1,4 ~ 2,0 para la cara de trabajo de voladura y KGWI = 2,0 ~ 3,0 para la cara de trabajo de minería con agua.

2) Cálculo basado en la temperatura del aire de entrada al frente de trabajo

El frente de trabajo de la minería del carbón debe tener buenas condiciones climáticas. La temperatura del aire de entrada se puede calcular basándose en el método de predicción de la temperatura del aire. Su temperatura y velocidad del viento deben cumplir los requisitos de la Tabla 7-4-1.

Tabla 7-4-1 Tabla de correspondencia entre la temperatura del frente de la minería de carbón y la velocidad del viento

Temperatura del aire de entrada del frente de la minería de carbón/℃s-1

lt15

15~18

18~20

20~23

23~26 0,3~0,5

0,5 ~0.8

0.8~1.0

1.0~1.5

1.5~1.8

Cálculo del volumen de aire requerido para el frente de minería de carbón:

Qwi=60 Vwi Swi Kwi

En la fórmula, Vwi - la velocidad del viento del frente de la mina de carbón I, seleccionada de la Tabla 7-4-1 según la temperatura del aire de entrada, m/s;

Swi - la sección de ventilación efectiva del frente de mina de carbón I, tomando el promedio de las secciones efectivas en el control de techo máximo y mínimo, m2.

kwi——El coeficiente de longitud de la superficie de trabajo I, que se puede seleccionar de acuerdo con la Tabla 7-4-2.

Tabla 7-4-2 Tabla de coeficientes de aire de longitud de frente de minería de carbón

Longitud de frente de minería de carbón/metro de longitud de frente de trabajo coeficiente de volumen de aire Kwi

lt15< / p>

50~80

80~120

120~150

150~180

gt180 0,8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.30~1.40

3) Según Dosis explosiva.

Qwi=25×Awi

En la fórmula, 25 es el volumen de suministro de aire por 1 kg de explosivo utilizado, m3/min;;

Awi—— I La cantidad máxima de explosivos para una explosión en la superficie de trabajo, kg

4) Según la cantidad de personal.

Qwi=4×nwi

Donde 4 es el volumen mínimo de aire que se debe suministrar por persona por minuto, m3/min;

Nwi—— I El número máximo de personas que trabajan en el frente de la mina de carbón al mismo tiempo es 1 persona.

5) Comprobar según la velocidad del viento.

Compruebe el volumen de aire mínimo de cada frente de extracción de carbón en función de la velocidad del viento más baja:

Qwi≥60×0.25×Swi

Calcule cada frente de extracción de carbón basado en la velocidad más alta del viento Volumen máximo de aire en el frente de trabajo:

Qwi≤60×0.25×Swi

Cuando el frente de trabajo de la minería de carbón tiene ventilación en serie, se debe calcular en base en uno de los volúmenes de aire máximos requeridos. La superficie de trabajo de respaldo también debe cumplir con los requisitos anteriores y cumplir con los requisitos de gas, dióxido de carbono, temperatura del flujo de aire, velocidad del viento, etc. para calcular el volumen de aire requerido, que no deberá ser inferior al 50% del volumen de aire requerido. durante la minería.

2. Cálculo del volumen de aire requerido para el frente de trabajo de excavación

El volumen de aire para el frente de trabajo de excavación del túnel de carbón, del túnel de roca de medio carbón y del túnel de roca debe calcularse de acuerdo con a los siguientes factores y al valor máximo.

1) Calculado en base a la cantidad de emisiones de gases.

Qhi=100×Qghi×Kghi

En la fórmula, Qhi——el volumen de aire requerido para la primera cara de trabajo de excavación, m3/min;;

Qghi ——El volumen absoluto de salida de gas de la primera cara de trabajo de excavación, m3/min;

Kghi——El coeficiente de salida de gas desigual y el coeficiente de volumen de aire de respaldo de la primera cara de trabajo de excavación, generalmente 1,5 ~ 2.0.

2) Según la cantidad de explosivos.

Qhi=25×Ahi

En la fórmula, 25 es el volumen de suministro de aire de 1 kg de explosivo, m3/min;;

Ahi - la primera excavación cara de trabajo La cantidad máxima de explosivos para una explosión, kg.

3) Calculado en base al volumen de succión de aire del ventilador local.

Qhi= ∑Qhfi×Khfi

Donde ∑ qhfi es la suma de los volúmenes de aire nominales de los ventiladores locales que funcionan simultáneamente en el I-ésimo frente de trabajo de la excavación. El volumen de aire nominal de varios ventiladores se puede seleccionar según la Tabla 7-4-3.

Khfi: el coeficiente de reserva de volumen de aire para evitar que los ventiladores locales succionen el aire circulante, generalmente 1,2 ~ 1,3. Cuando no salga gas a borbotones del túnel de entrada de aire, tome 1,2, y cuando salga gas a borbotones, tome 1,3.

Tabla 7-4-3 Volumen de aire nominal de varios ventiladores locales

¿Volumen de aire nominal/m3 del modelo de ventilador? Mínimo-1

JBT-51(5,5kW)

JBT-52(11kW)

JBT-61(14KW)

JBT-62 (28 kW) 150

200

250

300

4) Según número de personal.

Qhi=4×nhi

donde NHI - el número máximo de personas trabajando al mismo tiempo en el frente de trabajo de excavación I, personas.

5) Comprobar según la velocidad del viento.

Calculado en base a la velocidad mínima del viento, el volumen mínimo de aire de cada cara de trabajo desesperada del túnel de roca:

Qhi≥ 60×0.15×Shi

Cada carbón túnel o la mitad El volumen de aire mínimo de la cara de trabajo de excavación del túnel de carbón:

Qhi≥ 60×0.25×Sdi

Calculado en base a la velocidad más alta del viento, el volumen de aire máximo de cada cara de trabajo de excavación:

qhi≤60×4×10

En la fórmula, Shi——el área transversal neta del túnel del I-ésimo trabajo de excavación cara, m2.

3. Cálculo del volumen de aire necesario para la caverna.

El volumen de suministro de aire de cada cámara de ventilación independiente debe calcularse según los diferentes tipos de cámara:

1) Cámaras mecánicas y eléctricas

Las cámaras electromecánicas con gran poder calorífico deben calcularse por separado en función del poder calorífico del equipo electromecánico que funciona en la cámara;

Qri= 3600×∑N ×θ

p>

ρ×CP×60×δt

En la fórmula, Qhi——el volumen de aire requerido de la primera cámara electromecánica, m3/min;;

∑n—— —La potencia total del motor (transformador) funcionando en la sala electromecánica, kW;

θ——El coeficiente de calentamiento de la sala electromecánica, que puede ser se utiliza para convertir el calor real del equipo mecánico en la sala electromecánica en la capacidad equivalente del equipo eléctrico según encuestas reales. Puede determinarse por el coeficiente de no esfuerzo o puede seleccionarse de acuerdo con la Tabla 7-4- 4;

ρ-densidad del aire, generalmente 1,2 kg/m3;;

CP-bajo presión constante La capacidad calorífica específica del aire es generalmente 1 kJ/(kg?k);

δt——La diferencia de temperatura entre el aire de entrada y el de retorno en la sala electromecánica, ℃.

Tabla 7-4-4 Tabla de coeficiente de calefacción electromecánico de la habitación (θ)

Coeficiente de calefacción del nombre de la habitación electromecánica

Sala de compresores de aire 0,20 ~ 0,23

Sala de bombas 0,01 ~ 0,03

Subestación y sala de cabrestante 0,02 ~ 0,04

La subestación y la cámara de la subestación en el área minera se determinan en función de los valores de la experiencia Volumen de aire:

Qri=60~80 metros cúbicos/minuto

2) Almacén de material explosivo

Qri=4×V/60

En la fórmula, V es el volumen del almacén, m3.

Sin embargo, los almacenes de equipos de voladura grandes no deben tener una capacidad inferior a 100 m3/min, y los almacenes de equipos de voladura pequeños y medianos no deben ser inferiores a 60 m3/min.

3) La cámara de carga

muestra que la concentración de hidrógeno en el flujo de aire de retorno es inferior a 0,5.

Qri=200×qrhi

En la fórmula, qrhi es la cantidad de hidrógeno generado por el primer orificio cargado de hidrógeno durante el proceso de carga de hidrógeno, m3/min.

4. Otros computadores de demanda de aire utilizados en túneles de viento.

La demanda de aire de cada túnel debe calcularse en función del flujo de gas y la velocidad del viento, y se debe tomar el valor máximo.

1) Calculado en base a la cantidad de emisiones de gases.

Qoi=133×Qgoi×kgoi

En la fórmula, Qgoi——el volumen absoluto de emisión de gases de otros túneles de viento en el Artículo I, m3/min;;

Koi: el coeficiente de reserva de volumen de aire cuando la salida de gas de otras vías aéreas en el Artículo I es desigual, generalmente kgoi=1,2~1,3.

2) Comprobar según la velocidad del viento más baja.

Qoi≥ 60×0.15×Soi

En la fórmula, Soi——el área transversal neta de otros carriles en el Artículo I, m2.

5. Cálculo del volumen total de aire en la mina

El volumen total de entrada de aire en la mina debe calcularse en función de la suma de los volúmenes de aire reales requeridos en la minería del carbón. excavación, cámara y otros lugares:

Qm=(∑Qwt ∑Qht ∑Qrt ∑Qot)×km

Donde ∑ QWT es la suma del volumen de aire requerido para la minería del carbón cara de trabajo y cara de trabajo de respaldo, m3/min;;

∑Qht——La suma del volumen de aire requerido para la cara de trabajo de excavación, m3/min;;

∑ Qrt——La suma del volumen de aire requerido para la caverna, m3/min;;

∑Qot——La suma del volumen de aire requerido en otros puntos de medición del viento, m3/min.

Km——Coeficiente de ventilación de la mina (incluidas las fugas de aire y la distribución desigual del flujo de aire en la mina), que puede ser de 1,15 a 1,25.

Capítulo 4 Cálculo de la resistencia total al flujo del viento en minas

Sección 1 Principios para el cálculo de la resistencia total al flujo del viento en minas

(1) El total La resistencia al flujo del viento en las minas no debe exceder los 2940 pa.

(2) La resistencia local de los túneles de las minas. Las minas nuevas (incluidas las áreas de expansión para la ventilación independiente de las minas) deben calcularse en base a 10 veces la resistencia a la fricción de los túneles de las minas ampliadas. Calcula 15 veces la resistencia a la fricción de los túneles mineros.

Sección 2: Cálculo de la resistencia total del flujo de aire de la mina

La resistencia total del flujo de aire de la mina se refiere a la fricción de cada rama en un camino (ruta del flujo de aire) desde el boca del pozo de entrada de aire hasta la boca del pozo de aire de retorno La suma de la resistencia y la resistencia local se conoce como resistencia total de la mina, expresada en hm.

Para minas con dos o más ventiladores principales funcionando, la resistencia a la ventilación de la mina debe calcularse por separado según el sistema al que sirve cada ventilador principal.

Durante la vida útil del ventilador principal, a medida que cambia el frente de extracción de carbón y se reemplaza el área de extracción, la resistencia total del sistema de ventilación también cambiará. Para garantizar que el ventilador principal satisfaga las necesidades durante todo el período de servicio y tenga una alta eficiencia operativa, es necesario analizar los cambios en la resistencia total del sistema en diferentes períodos durante el período de servicio del ventilador principal según el diseño de la mina y la Disposición de reemplazo del frente de trabajo minero. Cuando la máxima resistencia total del recorrido se determina directamente en función del volumen de aire y de los parámetros del túnel (sección, longitud, etc.). ), la resistencia total de la mina se puede calcular en base a la resistencia de esta ruta. Cuando no se pueda determinar directamente, se deben seleccionar varias rutas máximas posibles para su cálculo y comparación.

Cuando la resistencia total del sistema de ventilación de la mina es mínima, se denomina período de ventilación fácil. Cuando la resistencia total del sistema de ventilación es máxima, se denomina período de ventilación difícil. Los diagramas del sistema de ventilación deben dibujarse por separado para los períodos de ventilación fácil y difícil. De acuerdo con las necesidades del frente y la cámara de la minería del carbón, se distribuye el volumen de aire y luego se calcula la presión total de la mina a través de la resistencia de cada sección del camino del aire.

Para facilitar el cálculo y la inspección, se puede utilizar el formato de la Tabla 7-4-5 para calcular la resistencia a la fricción hft de cada sección a lo largo de la ruta del flujo del viento en el período fácil y difícil de ventilación. y luego calcule el período fácil y La resistencia total a la fricción hfe y hfd durante el período difícil luego se multiplica por 1,1 (multiplicado por 1,15 para la mina expandida) para obtener dos períodos.

La resistencia total en el periodo de ventilación fácil HME = (1,1 ~ 1,15)HFE.

Resistencia total HMD durante el período de ventilación difícil = (1,1 ~ 1,15)HFD.

En las dos fórmulas anteriores, hf se calcula según la siguiente fórmula:

hf= hfi

Donde hfi= Qi2

Quinto Capítulo Selección de Equipos de Ventilación de Mina

Sección 1 Equipo de ventilación de mina se refiere al ventilador principal y al motor.

(1) La mina debe estar equipada con dos conjuntos de equipos de ventilación principales de la misma capacidad, uno de los cuales se utiliza como respaldo.

(2) La selección del equipo de ventilación debe adaptarse a los cambios en las condiciones de trabajo en diferentes períodos del primer nivel minero y permitir que el equipo de ventilación funcione de manera eficiente durante un largo tiempo. Cuando las condiciones de trabajo cambian mucho, el motor debe seleccionarse en etapas de acuerdo con el tiempo de preparación de la mina y las condiciones de ahorro de energía.

(3) La capacidad del ventilador debe tener un cierto margen. Cuando el ventilador de flujo axial está diseñado de acuerdo con la presión negativa máxima y el volumen de aire, el ángulo de funcionamiento de las aspas debe ser 5° menor que el rango permitido, la selección y la velocidad de diseño del ventilador centrífugo no deben ser superiores al 90% del máximo; velocidad permitida.

(4) Cuando la diferencia de altura entre los pozos de entrada y salida de aire es superior a 150 m, o cuando los pozos de entrada y salida de aire tienen la misma elevación pero la profundidad del pozo es superior a 400 m, el viento natural Se debe calcular la presión de la mina.

Sección 2 Selección de ventiladores principales

(1) Calcule el volumen de aire del ventilador Qf

Debido a una fuga de aire externa (es decir, la reacción cerca de la explosión en la boca del pozo) (puerta a prueba de agua y el ventilador principal) Fuga de aire a la puerta de aire), el volumen de aire del ventilador Qf es mayor que el volumen de aire de la mina Qm.

Qf=k Qm

En la fórmula, Qf - el volumen de aire de trabajo del ventilador principal, m3/s

QM - el volumen de aire requerido; en la mina, m3/s;

K——Coeficiente de pérdida por fuga de aire, cuando el eje de aire no se usa para elevación, es 1,1, cuando el eje de salto se usa para aire de retorno, es 1,15 ; cuando el aire de retorno se utilice también para elevación de personal, es 1.2.

(2) Calcule la presión del viento del ventilador

La presión total del ventilador Htd y la presión natural del viento HN*** trabajan juntas para superar la resistencia total hm de la ventilación de la mina. sistema y accesorios del ventilador (túnel de viento y difusor) resistencia hd y pérdida de energía cinética de salida del difusor Hvd. Cuando la presión natural del viento es la misma que la presión del ventilador, tome "-"; cuando la presión natural del viento sea opuesta a la presión negativa del ventilador, tome " ". Según la curva de rendimiento del ventilador proporcionada, la presión del viento del ventilador se calcula mediante la siguiente fórmula:

Htd=hm hd Hvd HN

La mayoría de los ventiladores centrífugos proporcionados por la producción general tienen curvas de presión total y ventiladores de flujo axial Curvas de presión principalmente estáticas. Por ello, la mina utiliza ventilación por extracción:

Ventilador centrífugo:

Tiempos fáciles htdmin = hm HD HVD HN

Tiempos difíciles htdmax = hm HD hvd HN

Tabla 7-4-5 Tabla de cálculo de resistencia a la ventilación de minas

Período No. de nodo Nombre del carril Formulario de soporte a/

ns2m-4L/MU/MS/m2 S3 /s6R/

ns2m-8Q/

m3s-1q 2/

m6s-2hfi

/paV/

ms-1

Tiempos fáciles

hfi=∑hfi= pa

Tiempos difíciles

hfi=∑hfi= pa

Eje ventilador:

Tiempos fáciles Htd min=hm hd-HN

Tiempos difíciles Htd max=hm hd HN

En periodos cuando la ventilación es fácil, para que la presión del viento natural tenga el mismo efecto que la presión del viento del ventilador y haga que el ventilador sea más eficiente, la presión del viento natural HN se resta de la resistencia del sistema de ventilación en períodos de ventilación difícil; para hacer que la presión del viento natural Cuando la presión y la presión del viento del ventilador actúan en direcciones opuestas, se satisface la capacidad del ventilador y la presión del viento natural HN se suma a la resistencia del sistema de ventilación.

(3) Ventilador preliminar

Basado en el Qf y Hsd min (o Htd max) calculados del ventilador durante el período de ventilación fácil de la mina y el Qf del ventilador durante el período difícil. período de ventilación de la mina y Hsd max (o Htd max), seleccione un ventilador que cumpla con los requisitos de ventilación de la mina en la curva característica del ventilador.

(4) Encuentre el punto de trabajo real del ventilador.

Debido a que el punto de operación determinado en base a Qf, Hsd max (o Htd max) y Qf, Hsd min (o Htd max), es decir, el punto de operación de diseño solo es diferente en la curva característica del ventilador seleccionado, el funcionamiento real El punto debe determinarse en función de la resistencia de trabajo del ventilador.

1) Calcular la resistencia al viento de trabajo del ventilador.

Cuando se utiliza la curva característica de presión estática:

Valor mínimo Ssd=

Valor máximo Ssd=

Cuando se utiliza la característica de presión total curva Cuando:

Valor mínimo RTd=

Valor máximo estándar=

2) Determine el punto de trabajo real del ventilador.

Haga que la curva de resistencia al viento en funcionamiento del ventilador se encuentre en la curva característica del ventilador, y el punto de intersección con la curva de presión del viento sea el punto de trabajo real.

(5) Determinar el modelo y velocidad del ventilador.

A partir de los parámetros de funcionamiento de cada ventilador (Qf, Hsd, eta, N), se comparan los aspectos técnicos, económicos y de seguridad del ventilador primario, y el de tecnología avanzada, alta eficiencia y baja operativa. Finalmente se determina el costo, modelos y velocidades de ventiladores que cumplan con los requisitos de ventilación de la mina.

(6) Selección del motor

1) Potencia de entrada del ventilador Calcule la potencia de entrada requerida Nmin y Nmax del ventilador según los períodos fáciles y difíciles de ventilación respectivamente.

nmin = Qf Hsd min/1000ηs Nmax = Qf Hsd max/1000ηs

O nmin = qfhtdmin/100ηt nmax = qfhtdmax/100ηt.

Donde etat y etas son la eficiencia de presión total y la eficiencia de presión estática del ventilador respectivamente;

2) El número y tipo de motores

Cuando Nmin≥ 0.6Nmax Cuando, puedes elegir un motor y la potencia del motor es

Ne=Nmax. ke/(ηeηtr)

Cuando nmin

Nemin inicial=? ke/(ηeηtr)

¿Presionar Ne=Nmax en el futuro? Cálculo de Ke/(etaeetatr).

Donde ke es el coeficiente de reserva de capacidad del motor, ke = 1,1 ~ 1,2.

Eficiencia del motor etae, eta e = 0,9 ~ 0,94 (el motor más grande toma el valor más alto).

etaTR——Eficiencia de transmisión, etatr=1 cuando el motor está conectado directamente al ventilador, y etatr=0,95 cuando es impulsado por una correa.

Cuando la potencia del motor es superior a 400 ~ 500 kW, se debe seleccionar un motor síncrono. La ventaja es que se puede utilizar para mejorar el factor de potencia de la red eléctrica, permitiendo a las minas ahorrar electricidad cuando funcionan con cargas bajas; la desventaja es que los costos de compra e instalación de dichos motores son relativamente altos;

Capítulo 6 Estimación del costo de ventilación de la mina

El costo de ventilación por tonelada de carbón es un indicador económico importante para el diseño y la gestión de la ventilación. El análisis estadístico de la composición de costos es un dato básico indispensable para explorar la reducción de costos y mejorar los beneficios económicos.

La tarifa de ventilación por tonelada de carbón incluye principalmente los siguientes costos:

1 Tarifa de electricidad (W1)

La tarifa de ventilación por tonelada de carbón es el consumo anual de electricidad del ventilador principal y del subterráneo La suma de los costos de electricidad de los ventiladores auxiliares y los ventiladores locales dividida por la producción anual se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula:

W1=(E EA)× D/T

Donde e es el principal El consumo de energía anual del ventilador se calcula según la siguiente fórmula de diseño:

Cuando elige el motor durante los períodos en los que la ventilación es fácil y la ventilación es difícil,

E=8760 (Nemin Nemax )/(keηvηw)

Cuando se seleccionan dos motores

E=4380(Nemin Nemax)/ (keηvηw)

¿Dónde d——precio de la electricidad, yuanes/kilovatio? h

t-la producción anual de la mina, t;

EA-el consumo de energía anual de los ventiladores locales y ventiladores auxiliares;

ηv-eficiencia del transformador , preferiblemente 0,95.

ηw——la eficiencia de transmisión del cable depende de la longitud del cable y de la pérdida del cable por metro, seleccionada en el rango de 0,9 ~ 0,95.

2. Depreciación del equipo

La depreciación del equipo de ventilación está relacionada con la cantidad, el costo y la vida útil del equipo y se puede calcular en la Tabla 7-4-6.

El costo de depreciación W2 del equipo de ventilación por tonelada de carbón es

W2=(G1 G2)/T

Tabla 7-4-6 Cálculo del costo de ventilación tabla

Comando

Número

Nombre del equipo

Unidad de medida

Cantidad Costo total

Servicio completo

Transacciones

Año

Gasto de depreciación limitado para inversiones de capital y revisiones.

Comentarios

Costo unitario, costo de equipo, costo de transporte e instalación

3. Costo de consumo de material

Incluyendo varias estructuras de ventilación Costos de material , costos de aceite lubricante para ventiladores y motores, prevención de polvo y otros costos de instalaciones. El costo del consumo de material de ventilación W3 por tonelada de carbón es:

W3=C/T

Donde c es el costo total del consumo de material, yuanes/a.

4. Salarios y gastos del personal de ventilación

El salario anual total del personal de ventilación de la mina es de uno (yuan) y el costo salarial de una tonelada de carbón es de W4.

W4=Estados Unidos

5. Tarifas de depreciación y mantenimiento de proyectos mineros dedicados a servicios de ventilación.

El coste convertido en toneladas de carbón es W5.

6. Tarifas de compra y mantenimiento de instrumentos de ventilación por tonelada de carbón W6

El costo total de ventilación w por tonelada de carbón extraído en la mina es

W. = W1 W2 W3 W4 W5 W6 Mío

Conclusión

Tres años de estudio están llegando a su fin. A lo largo de tres años de estudio sistemático, he dominado teorías básicas sólidas y conocimientos profesionales sistemáticos, y mi nivel profesional ha mejorado enormemente. Todo gracias a la enseñanza profunda y el estímulo entusiasta de los profesores del Liaoyuan Vocational and Technical College. Ahora que estoy a punto de graduarme, me gustaría agradecer a todos los profesores que me educaron y se preocuparon por mí durante los últimos tres años. Durante mi estudio, me brindaron la ayuda y el aliento más poderosos. Este proyecto se completó bajo la cuidadosa dirección de mi supervisor, el profesor Liu Wennuan. Durante más de medio año, el profesor Liu me preguntó muchas veces sobre el progreso del proyecto, lo que me ayudó a desarrollar ideas de investigación. El profesor Liu me ha dado un ejemplo con su actitud de aprendizaje rigurosa y realista, su gran profesionalismo, su estilo de trabajo diligente y su espíritu innovador. Me gustaría expresar mi sincero agradecimiento y gran respeto al profesor Liu.

Referencias

(1) "Mine Ventilation and Safety" de He Tingshan 2009

(2) Yu Xiaofeng y Liu Qizhi, autores de libros de texto profesionales sobre minería del carbón Grupo tecnológico y profesional.