Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
Lời nói đầu

Hiện nay khai trờng khai thác than lộ thiên ngày càng khó khăn về diện sản
xuất ,sản lợng khai thác than lộ thiên sẽ giảm đáng kể .Để hoàn thành kế hoạch
đặt ra phải tăng tỷ lệ khai thác ở các mỏ than hầm lò.Việc tăng sản lợng cũng có
nghĩa là mở rộng sản xuất và tất yếu cần tăng khối lợng các đờng lò thực hiện
trong mỗi năm.
Khi khác thác than hầm lò ,có rất nhiều khâu cần giải quyết nh thoát nớc
,vận tải ,cung cấp điện .Một trong những yếu tố ảnh hởng quyết định đến tiến độ
đào các đờng lò là công tác thông gió. Thông gió phảI đảm bảo về mặt kỹ thuật
và tuân theo quy phạm an toàn ,đồng thời phải tối u về phơng diện kinh tế.Nhiệm
vụ của công tác thông gió là phải đa vào gơng lò chuẩn bị một lợng không khí
sạch đủ để hoà loãng các khí độc ,khí nổ và bụi nổ xuống dới mức cho phép theo
quy phạm an toàn ;mặt khác tạo ra điều kiện vi khí hậu phù hợp đảm bảo cho
con ngời ,các thiế bị máy móc hoạt động.
Môn học thông gió mỏ là môn học hết sức quan trọng đối với sinh viên
ngành khai thác mỏ .Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản
nhất trong công tác khai thác hầm lò và giúp cho những kĩ s khai thác mỏ tơng
lai hiểu biết về công việc cần phải làm trong công tác khai thác hầm lò và đa ra
những giải pháp hiệu quả nhất ,an toàn nhất ,tối u về phơng diện kinh tế. Việc
thiết kế Thông gió mỏlà một trong những công việc quyết định đến hiệu quả
của việc khai thác cũng nh mức độ an toàn trong khai thác hầm lò.
Trên đây là những nhận xét sơ bộ về công tác thiết kế Thông gió mỏ .Trong
quá trình thiết kế do cha có nhiều kinh nghiệm nên không thể tránh đợc những
sai sót.Vì vậy rất mong sự đóng góp và bổ xung của thầy và các bạn đồng nghiệp
để em có kinh nghiệm cho những bản thiết kế sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội ,ngày 2 tháng 11 năm 2007
Sinh viên thực hiện:
Hoàng văn ất

Hànội -2007
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
1
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
CHƯƠNG 1:
lựa chọn phơng án mở vỉa và chuẩn bị hợp lý.
1.1.Lựa chọn phơng án mở vỉa:
Để mở vỉa cho cụm vỉa than đã cho ta áp dụng phơng án mở vỉa và chuẩn bị
ruộng mỏ bằng giếng đứng kết hợp xuyên vỉa tầng (nh trong hình vẽ 1.1)

Hầm chứa
thuốc nổ
5





A

















A











2
1
3
4
Cửa
gió
Hầm
bơm
V
1
V
2
Hình 1.1.Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ bằng giếng đứng với

lò xuyên vỉa tầng.
A - A
10
9
8
6
7
4
3
5
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
2
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ

Trong đó : +h
p
là chiều sâu lớp đất phủ h
p
= 100 m
+ h
đ
là chiều sâu thẳng đứng của vỉa than ,h
đ
= 350 m
1 . giếng đứng chính
2. giếng đứng phụ
3 . lò xuyên vỉa thông gió của tầng
4. lò xuyên vỉa vân tải của tầng
5. lò dọc vỉa thông gió của tầng
6. lò dọc vỉa vận tải của tầng

7. họng sáo
8. lò song song
19. lò cắt tạo lò chợ
10. lò chợ
1.2. Lựa chọn các thông số mở vỉa và chuẩn bị hợp lý:
*Diện tích tiết diện ,chu vi ,loại vì chống của các loại đờng lò mở vỉa và chuẩn bị
đợc thể hiện trong bảng 1.2
Bảng 1.1.Đặc tính của các đờng lò :
TT
Tên các đờng lò
Tiết diện
2
m
Chu vi
m
Vì chống Chiều dài
m
Hệ số
ma sát
1 Giếng đứng chính 28 16 Bê tông 217
4
10.5

2 Giếng đứng phụ 28 16 Bê tông 217
4
10.5

3
Lò xuyên vỉa
thông gió 16 14 Vì sắt 235

4
10.20

4
Lò xuyên vỉa vận
tải 16 14 Vì sắt 315
4
10.20

5
Lò dọc vỉa thông
gió 10 14 Vì sắt 1000
4
10.20

6 Lò dọc vỉa vân tải 10 14 Vì sắt 1000
4
10.20

7 Họng sáo 9 12 Vì sắt 15
4
10.20

8 Lò song song 10 14 Vì sắt 70
4
10.20

9 Lò chợ 9 12
Dàn tự
hành 200

4
1080


10 Rãnh quạt gió 10 14 Bê tông 60
4
10.5

*Vị trí đặt trạm bơm đợc bố trí đặt sát giếng đứng chính và nằm ngay dới đ-
ờng lò xuyên vỉa vận tải để thoát nớc cho các đờng lò .Và công suất động cơ của
bơm là 120 kw.

*Số lợng gơng lò chuẩn bị chọn là 4 gơng gồm:
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
3
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
+Hai gơng giếng chuẩn bị khi xuống sâu xuống tầng tiếp theo với chiều sâu
L
g
= 60m
+Hai gơng lò dọc vỉa vận tải và lò dọc vỉa thông gió đi về cánh còn lại của
ruộng than tầng thứ nhất của vỉa V
1
với chiều dài L
dvcb
= 100 m.
*Các loại công trình thông gió và vị trí đặt chúng bao gồm :
_Các công trình gió đặt trên mặt đất :
+Rãnh quạt gió
+Nhà trạm quạt

+Hệ thống đảo chiều gió
+Loa quạt
+Hệ thống bịt miệng giếng thông gió
_Các công trình gió đặt trong mỏ :
+Cửa gió
+Thành chắn
+Cửa sổ gió
*Để thông gió khi đào các đờng lò chuẩn bị với mỏ xếp loại I theo khí Mê
tan ( CH
4
) thì ta dùng phơng pháp thông gió đẩy .Và quạt gió đợc đặt cách mép
các đờng lò chuẩn bị là 10 m ,nh trong hình 1.2.
Hình 1.2 Sơ đồ thông gió đẩy
*Trong một ca làm việc thì số ngời làm việc trong gơng lò chuẩn bị lớn nhất
là 8 ngời.Và lợng thuốc nổ nổ một lần ở trong gơng lò chuẩn bị lớn nhất là 20 kg
cho một lần nổ.
*Vị trí hầm chứa thuốc đợc đặt ở dới ngay sát đờng lò xuyên vỉa vận tải ,và
thể tích hầm chứa thuốc nổ là 30
3
m

Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
4
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
chơng 2
Lựa chọn hệ thống khai thác và các thông
số hợp lý
2.1. Lựa chọn hệ thống khai thác :
* Hệ thống khai thác là tình tự tiến hành công tác chuẩn bị và khai thác than
trong phạm vi một khu khai thác gắn kết chặt chẽ với nhau cả về không gian và

thời gian.
Để tiến hành công tác chuẩn bị và khai thác cụm vỉa ta chọn hệ thống khai
thác cột dài theo phơng lò chợ tầng.
10
9
8
6
7
4
3
5
Hình 1.3 . Hệ thống khai thác cột dài theo phơng lò chợ tầng.
Công tác chuẩn bị : Từ lò xuyên vỉa thông gió ,vận tải (3 và 4) ta đào về
hai cánh của tầng lò dọc vỉa thông gió (5) và lò dọc vỉa vận tải (6) .Sau khi các đ-
ờng lò dọc vỉa thông gió và vận tải đào ra đến biên giới của khu khai thác tiến
hành đào các họng sáo (7) và lò song song (8) để tạo thành cột kéo dài theo ph-
ơng.Sau khi chuẩn bị thành cột ,nối tiếp đến là mở lò cắt (9) để tạo lò chợ ban
dầu.
Công tác khai thác : Từ lò chợ ban đầu ở hai cánh của tầng ta tiến hành
khai thác than khấu dật về trung tâm của tầng.
*Sản lợng hàng năm của một lò chợ là 200000 t/năm .Theo kế hoạch thì sản
lợng hàng năm của mỏ là 800.000 t/năm ,do đó để đảm bảo sản lợng của mỏ thì
ta cần 4 lò chợ hoạt động đồng thời.
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
5
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
* Các lò chợ đợc mở ở tầng thứ nhất của các vỉa V
1
vàV
2

.Trong đó 4 lò chợ
đầu tiên hoạt động đợc tiến hành ở vỉa V
2
: vỉa V
2
đợc chia làm 2 lớp mỗi lớp có
chiều dày là 2,8m (với 2,2m là khấu còn 0,6m còn lại thu hồi) và lớp trên khấu
trớc lớp dới khoảng 100m .Còn vỉa V
1
thì có 1 lò dự phòng và đang chuẩn bị tiếp
lò chợ thứ 2 để đảm bảo có 4 lò chợ hoat động liên tục.
2.2. Lựa chọn các thông số hợp lý của hệ thống khai thác:
*Chiều dài mỗi lò chợ là 200m ,với tiết diện là 9
2
m
*Công nghệ khấu than của mỏ là cơ khí hoá toàn bộ ,khấu than bằng máy
khấu.
*Số công nhân làm việc lớn nhất trong 1 ca sản xuất là 15 ngời
*Lò chợ đợc chống bằng giàn tự hành và công suất của máy bơm dung dịch
nhũ tơng cho từng lò chợ là P = 40 kW.Và ở đầu mỗi lò chợ bố trí một hầm bơm
nhũ tơng để bơm dung dịch nhũ tơng cho giàn tự hành.

Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
6
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
Chơng 3 :
thiết kế thông gió chung cho mỏ
3.1. Lựa chọn hệ thống thông gió .
* Để thông gió chung cho mỏ ,ngời ta 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 hạng mỏ ,thì đối với mỏ loại I theo khí mêtan (CH
4
) thì ta lựa
chọn phơng pháp thông gió đẩy để thông gió chung cho mỏ.Và vị trí của trạm
quạt gió chính dợc đặt trên mặt đất có rãnh gió nối thông với giếng đứng phụ(2)
* Sơ đồ thông gió : Tuỳ thuộc vào số lợng và vị trí các đờng lò dẫn gió sạch
vào mỏ và dẫn gió bẩn ra khỏi mỏ ,đồng thời có kể đến dạng làm việc của quạt
,sơ đồ thông gió đợc phân làm 3 nhóm chính :
Sơ đồ thông gió trung tâm.
Sơ đồ thông gió sờn.
Sơ đồ thông gió hỗn hợp.
Dựa vào điều kiện của vỉa , phơng án mở vỉa và chuẩn bị ruộng than nh mục
(1.1) ta chọn sơ đồ thông gió chung cho mỏ là sơ đồ thông gió trung tâm cạnh:
Từ phơng án mở vỉa ta có sơ đồ không gian đơn giản nh sau :

cg3
cg2
2'
cg 1
Hầm chứa
thuốc nổ
Hầm bơm
nứơc
Hầm bơm
nhũ t
Ư
ơng
21

20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Hình 1.4. Sơ đồ thông gió không gian đơn giản
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
7
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
Từ sơ đồ thông gió không gian đơn giản ta có sơ đồ tính toán thông gió nh
sau :
1
2
3
4

5
19
17
18
10
6
7
8
9
11
12
13
14
15
16
20
2'
3'
cg1
cg2
cg3
cg2
cg3
21
Hầm bơm
nứơc
Hầm chứa
thuốc nổ
Hầm bơm
nhũ t

Ư
ơng
Hình 1.5 . Sơ đồ tính toán thông gió
3.2 .Tính lợng gió chung cho mỏ:
Khi thực hiện các phơng pháp tính toán lợng không khí để thông gió chung
cho mỏ .Mục đích chính là phai đảm bảo đợc nồng độ khí và bụi ,tạo ra khi nổ
mìn, đến một giới hạn an toàn cho phép . Để tính lơng lợng gió chung cho mỏ ta
chọn phơng pháp tính thứ hai (tính từ trong ra ngoài) : tức là phơng pháp tính lu
lợng gió cho từng hộ tiêu thụ cộng với lợng gió rò trong mỏ là lợng gió cần đa
vào trong mỏ.
Tính toán lợng không khí cần thiết để thông gió có hiệu quả cho đờng lò đợc
tính theo các yếu tố sau :
Tính toán theo số ngời làm việc đồng thời lớn nhất.
Tính theo lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất trong gơng.
Tính theo yếu tố bụi;.
Tính theo tốc độ gió tối thiểu .
Tính theo độ xuất khí mê tan.
3.2.1. Tính lợng gió cho lò chợ hoạt động:
1.Theo số ngời làm việc đồng thời lớn nhất :
q
lc1
= 4 . n ,
phm /
3
(3.1)
Trong đó :
4 lu lợng gió cần cho 1 ngời trong 1 phút theo quy phạm an toàn ,
phm /
3
n số ngời làm việc lớn nhất trong 1 lò chợ , n = 15 ngời

Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
8
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
q
lc1
= 4 . 15 = 60 ,
phm /
3
= 1
3
m
/s
2. Tính theo sản lợng (độ xuất khí mê tan ) :
q
lc2
= q
tc
. T
lc

,
phm /
3
(3.2)
trong đó + T
lc
là sản lợng lò chợ trong một ngày đêm ,
T
lc
=

360
n
A
.
t

1
,
3
m
(3.3)
Với : A
n
là sản lợng của lò chợ trong 1 năm , A
n
= 200000 t/năm
360 là số ngày làm việc trong 1 năm của lò chợ , ngày

t

là trọng lợng thể tích của than ,
t

= 1,4
3
m
t
T
lc
=

4,1360
200000
ì
= 476 ,
3
m
/ngày
+q
tc
là lợng gió sạch tiêu chuẩn cần cho 1 tấn than khai thác ra trong 1 ngày đêm,
lấy theo loại mỏ nh trong bảng1.2
Bảng 1.2 .Trị số q
tc
theo độ xuất khí mê tan tơng đối của mỏ
Loại mỏ
Độ xuất khí mê tan tơng đối của mỏ (
h
t
m
24.
3
)
Trị số q
tc
I Dới 5 1,0
II Từ 5 đến 10 1,25
III Trên 10 đến 15 1,50
Siêu hạng > 15 >1,50
Phụt khí
và than

vụn Nguy hiểm phụt khí
Do khu mỏ là loại I theo khí mê tan nên q
tc
= 1,0
phm /
3
q
lc2
= 476 . 1,0 = 476
phm /
3
= 7,9
3
m
/s
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
9
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
3. Tính theo yếu tố bụi :
q
lc3
= S
lc
. V
t
,
3
m
/s (3.4)
Trong đó : + S

lc
là tiết diện ngang của lò chợ ,S
lc
= 9
2
m
+V
t
là tốc độ gió tối u theo nồng độ bụi trong lò chợ , V
t
= 1 2 m/s
, chọn V
t
= 1 m/s
q
lc3
= 9 . 1 = 9
3
m
/s
4. Tính theo tốc độ gió tối thiểu :
q
lc4
= S
lc
. V
min
,
3
m

/s (3.5)
Trong đó : + V
min
là tốc độ gió tối thiểu ở gơng lò chợ theo quy pham an toàn
V
min
= 0,25 m/s
q
lc4
= 9 . 0,25 = 2,25
3
m
/s
Sau khi tính lu lợng gió theo các yếu tố trên cho lò chợ ta thấy
q
max

= q
lc3

= 9
3
m
/s là lợng gió cần đa vào lò chợ.
3.2.2 .Tính lu lợng gió cho lò chợ dự phòng :
q
lcdp
= 50% . q
lc
= 0,5 . 9 = 4,5 ,

3
m
/s
3.2.3. Tính lợng gió cho hầm bơm , trạm điện:
q
hb
= 10 . (N
đ


) . K
ct
,
3
m
/ph (3.6)
trong đó : +

là hiệu suất làm việc của động cơ :

= 0,8 0,85 ,
chọn

= 0,85
+K
ct
là hiệu suất chất tải của động cơ điện : K
ct
= 0,8 0,85
chọn K

ct
= 0,85
+N
đ
là công suất của động cơ
Đối với động cơ bơm nớc N
đ
= 120 kW
q
hbn
= 10 . (120 0,85) . 0,85 = 1013
3
m
/ph = 16,9
3
m
/s
Đối với động cơ bơm nhũ tơng N
đ
= 40 kW
q
hbnt
= 10 . (40 0,85 ) . 0,85 = 333
3
m
/ph = 5,5
3
m
/s
3.2.4. Tính lu lợng gió cho hầm chứa thuốc nổ :

q
htn
= 0,07 . V
htn
,
3
m
/s (3.7)
Trong đó : +V
htn
là thể tích hầm thuốc nổ ,V
htn
= 30
3
m
q
htn
= 0,07 . 100 = 7
3
m
/ph = 1,2
3
m
/s
3.2.5. Tính lu lợng gió cho các đờng lò chuẩn bị :
1. Tính theo số ngời làm việc lớn nhất trong gơng lò chuẩn bị :
q
cb1
= 4 . n
1

,
3
m
/ph (3.8)
trong đó : + 4 là lợng gió tiêu chuẩn theo quy phạm an toàn cần cho 1 ngời trong
1 phút (
3
m
/ph) .
+n
1
là số công nhân làm việc đồng thời lớn nhất trong gơng lò chuẩn
bị n
1
= 8 ngời.
q
cb1
= 4 . 8 =32
3
m
/ph =0,53
3
m
/s
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
10
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
2. Tính theo yếu tố bụi :
q
cb2

= S
cb
. V
t
,
3
m
/s (3.9)
Trong đó : + S
cb
là tiết diện đờng lò chuẩn bị , m
+V
t
là tốc độ gió tối u theo yếu tố bụi của đờng lò chuẩn bị :
V
t
= (0,5 0,7 )m/s ,chọn V
t
= 0,5 m/s
Đối với đờng lò dọc vỉa : S
cb
= 10
2
m
q
cbdv2
= 10 . 0,5 = 5
3
m
/s

Đối với giếng đứng : S
cbgđ
= 28
2
m
q
cbgđ2
= 28 . 0,5 = 14
3
m
/s
3. Tính theo tốc độ gió tối thiểu :
q
cb3
= S
cb
. V
min

3
m
/s (3.10)
Trong đó : + V
min
là tốc độ gió tối thiểu theo quy phạm an toàn ở trong gơng lò
chuẩn bị , V
min
= 0,25 m/s
Đối với lò dọc vỉa : q
cbdv3

= 10 . 0,25 = 2,5
3
m
/s
Đối với giếng đứng :q
cbgđ3
= 28 . 0,25 = 7
3
m
/s
4.Tính theo chế độ khí mê tan CH
4
:
q
cb4
=
o
CH
nn
q

ì
4
100

3
m
/ph (3.11)
Trong đó : + q
CH4

là độ xuất khí mê tan tuyệt đối lớn nhất trong đờng lò theo
Viện khoa học Công nghệ mỏ thì q
CH4
= 0,03
3
m
/ph
+n là nồng độ khí Mêtan tối đa cho phép ở luồng gió thải tai cửa lò chuẩn bị ,
n = 0,5%
+n
o
là nồng độ khí mê tan đã có sẵn trong luồng gió ở lò có gió xuyên thông trớc
khi đa vào lò chuẩn bị , n
o
= 0
q
cb4
=
6
5,0
03,0100
=
ì

3
m
/ph = 0,1
3
m
/s

5. Tính theo lợng thuốc nổ nổ một lần lớn nhất :
Khi thông gió đẩy lợng gió đợc tính theo công thức của V .N .Vôrônin:
q
cb5
=
3
2
2
25,2
P
VbA
t

ì

3
m
/ph (3.12)
Trong đó :
t thời gian thông gió tích cực sau khi nổ mìn , t = 30 phút
A lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất ,kg
Với gơng lò dọc vỉa thì A
dv
= 10 kg
Với gơng giếng thì A
gđ
= 20 kg
V thể tích đờng lò chuẩn bị cần đợc thông gió ,
3
m

Trong công thức trên nếu V
dl
< V
gh
thì V = V
dl
, nếu V
dl
> V
gh
thì V = V
gh

ở đây : V
dl
thể tích thực của đờng lò , V
dl
= S . L ,
3
m
S tiết diện đào của đờng lò ,
2
m
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
11
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
L chiều dài đờng lò cần thông gió , m
Với đờng lò dọc vỉa than : S = 10
2
m

, L = 100 m
V
dldv
= 10 . 100 = 1000
3
m
Với giếng đứng : S = 28
2
m
, L = 60 m
V
dlgđ
= 28 . 60 = 1680
3
m
V
gh
= 12,5 . A . b . K
t

3
m
(3.13)
b lợng khí độc sinh ra khi nổ 1 kg thuốc nổ .Khi nổ trong đá b = 40 l/kg ,
khi nổ trong than b = 100 l/kg
K
t
hệ số khuếch tán rối , K
t
=1,2

Với đờng lò dọc vỉa : V
ghdv
= 12,5 . 10 . 100 . 1,2 = 15000
3
m
Với giếng đứng : V
ghgđ
= 12,5 . 20 . 40 .1,2 = 12000
3
m
Vì V
ghdv
> V
dldv
và V
ghgđ
> V
dlgđ
nên ta lấy V
1
= V
cbdv
, V
2
= V
cbgđ



hệ số hấp thụ khí độc của đất đá khi nổ mìn ,


= 0,8
P hệ số giò gió của đờng ống , chọn P = 1
Thay các giá trị vào biểu thức (1.12) ta đợc
q
cbdv5
=
3
2
2
1
8,0.)1000.(100.10
30
25,2
ì
= 69,6
3
m
/ph = 1,16
3
m
/s
q
cbgđ5
=
3
2
2
1
8,0.)1680.(40.20

30
25,2
ì
= 91,3
3
m
/ph = 1,5
3
m
/s
Sau khi tính lu lợng gió theo các yếu tố trên cho các đờng lò chuẩn bị thấy
q
cbdv Max
= 5
3
m
/s , q
cbgđ Max
= 14
3
m
/s là lu lợng gió cần đa vào lò dọc vỉa và
giếng đứng chuẩn bị
3.2.6 Tính lợng gió chung cho mỏ :
Q
yc

=1,1 . [ K
sl
.


lc
q
+

lcdp
q
+

cb
q
+

hbtr
q
+

htn
q
+

ro
q
],
3
m
/s
( 3.14)
Trong đó :
1,1 hệ số kể đến sự phân phối gió của các nhánh đờng lò .

K
sl
Hệ số kể đến sự tăng sản lợng lò chợ , chọn K
sl
= 1,2.


ro
q
tổng lợng gió rò :

ro
q
=

cg
q
,
3
m
/s


cg
q
tổng lợng gió rò qua cửa gió ,

cg
q
= (19

ữ
62 )
3
m
/ph , ta chọn


cg
q
= 60
3
m
/ph = 1
3
m
/s
Q
yc
= 1,1 . [1,2 . (4 . 9 ) + 4,5 +2 .(5 + 14) +( 16,9+5 .5,5) + 0,12 +3 .1 ] =
= 142
3
m
/s
3.3. Tính phân phối gió và kiểm tra tốc độ gió .
3.3.1 Tính phân phối gió cho các đờng lò:
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
12
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
Để phân phối gió cho các đờng lò ta chọn phơng pháp từ trong ra ngoài , l-
ợng gió thực tế trong đờng lò sẽ bằng :

Q
tt
=Q
jc
+

it
Q
+

js
Q

3
m
/s (3.15)
trong đó : Q
tt
lu lợng gió thực tế trong đờng lò ,
3
m
/s
Q
jc
lu lợng theo yêu cầu của chính đờng lò đó


it
Q
Tổng lu lợng gió của các hộ dùng gió phía trớc thải gió bẩn

qua đờng lò đó.


js
Q
Tổng lu lợng gió sạch cung cấp cho các bộ phận sau dẫn gió
qua đờng lò đó .
*Phân phối gió :
Ta có : Q
1-2
= Q
yc
= 142 ,
3
m
/s
Q
2-3
= Q
yc
cg1 cg2 = 142 1 1 = 140 ,
3
m
/s
Q
3-4
= Q
2-3
cg3 = 140 1 = 139 ,
3

m
/s
Q
3-4
= Q
4-5
+ Q
17-18
(1) ,
3
m
/s
Mặt khác ta có : Q
4-5
= Q
6-7
+ Q
9-8
+Q
5-11
= Q
6-7
+ Q
9-8
+ Q
12-13
+ Q
15-14

Để đảm bảo lợng gió cho lò chợ hoạt động bình thờng thì lu lợng gió ở các lò

chợ phải nh nhau : Q
6-7
= Q
9-8
= Q
12-13
= Q
15-14
,
3
m
/s
Từ (1) suy ra : Q
3-4
= 4. Q
6-7
+ 0,5 . Q
6-7
= 4,5 . Q
6-7


Q
6-7
=
5,4
139
5,4
43
=


Q
= 30,9 ,
3
m
/s
Q
17-18
= 0,5 . Q
6-7
= 0,5 . 30,9 = 15,45 ,
3
m
/s
Q
4-17
= Q
17-18
= Q
18-19
= 15,45 ,
3
m
/s
Q
4-5
= 4 . Q
6-7
= 4 . 30,9 = 123,6 ,
3

m
/s
Q
9-8
= Q
12-13
= Q
15-14
= Q
6-7
= 30,9 ,
3
m
/s
Ta có : Q
5-6
= Q
6-7
= Q
7-10
= 30,9 ,
3
m
/s
Q
5-9
= Q
9-8
= Q
8-10

= 30,9 ,
3
m
/s
Q
11-12
= Q
12-13
= Q
13-16
= 30,9 ,
3
m
/s
Q
11-15
= Q
15-14
= Q
14-16
= 30,9 ,
3
m
/s
Q
5-11
= Q
11-16
= Q
16-10

= Q
11-12
+ Q
11-15
= 30,9 + 30,9 = 61,8 ,
3
m
/s
+ Q
19-20
= Q
10-19
+ Q
18-19
+ cg3 =123,6 + 15,45 +1 = 140 ,
3
m
/s
+ Q
20-21
= Q
19-20
+ cg1 +cg2 =140 + 1 + 1 = 142 ,
3
m
/s
Để kiểm tra tốc độ gió trong các đờng lò ta áp dụng công thức sau:
V
tt
=

sd
tt
S
Q
, m/s (3.16)
Trong đó:
V
tt
Vận tốc gió thực tế trong các đờng lò, m/s
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
13
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
Q
tt
Lu lợng gió thực tế trong các đờng lò, m
3
/s
S
sd
Diện tích sử dụng của đờng lò, m
2
Để đảm bảo thông gió cho các đờng lò thì thoả mãn hệ thức:
[V
min
] V
tt
[V
max
]
Bảng tính phân phối và kiểm tra tốc độ gió cho các đờng lò

Ta có : Q
m
= 142 m
3
/s
Bảng 1.3 .Tính phân phối gió và kiểm tra tốc độ gió cho các đờng lò
Ký
hiệu Tên đờng lò
Q
tt
(m
3
/s)
S
đl
( m
2
)
V
tt
(m/s)
V
min
(m/s)
V
max
(m/s)
Đánh giá theo
tốc độ gió
2-3 - Giếng gió vào 140 28 5 0,5 15 Phù hợp

3 4 Lò xuyên vỉa VT 139 18 7,7 0,5 8 Phù hợp
4-5 Lò xuyên vỉa VT 123,6 18 6,86 0,5 8 Phù hợp
4-17 DVVT dự phòng 15,45 10 1,545 0,5 8 Phù hợp
17-18 Lò chợ dự phòng 15,45 9 1,7 0,5 4 Phù hợp
18-19 DVTG dự phòng 15,45 10 1,545 0,5 8 Phù hợp
5-6 DVVT 30,9 10 3,09 0,5 8 Phù hợp
6-7 Lò chợ 30,9 9 3,4 0,5 4 Phù hợp
7-10 Lò DVTG 30,9 10 3,09 0,5 8 Phù hợp
5-9 Lò DVVT 30,9 10 3,09 0,5 8 Phù hợp
9-8 Lò chợ 30,9 9 3,4 0,5 4 Phù hợp
8-10 Lò DVTG 30,9 10 3,09 0,5 8 Phù hợp
5-11 Lò XVVT 61,8 10 6,18 0,5 8 Phù hợp
11-12 Lò DVVT 30,9 10 3,09 0,5 8 Phù hợp
12-13 Lò chợ 30,9 9 3,4 0,5 4 Phù hợp
13-16 Lò DVTG 30,9 10 3,09 0,5 8 Phù hợp
11-15 Lò XVVT 30,9 10 3,09 0,5 8 Phù hợp
15-14 Lò chợ 30,9 9 3,4 0,5 4 Phù hợp
14-16 Lò DVTG 30,9 10 3,09 0,5 8 Phù hợp
16-10 Lò XVTG 61,8 10 6,18 0,5 8 Phù hợp
10-19 Lò XVTG 123,6 18 6,86 0,5 8 Phù hợp
19-20 Lò XVTG 140 10 14 0,5 8 Phù hợp
20-21 Giếng gió ra 142 28 4,5 0,5 15 Phù hợp
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
14
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
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
3.4. Tính hạ áp cho các luồng gió:
3.4.1. Phơng pháp tính hạ áp chung của mỏ
Để tính hạ áp cho các luồng áp dụng công thức:

h
i
= h
msi
+h
cbi
, (mmH
2
0) (3.17)
Trong đó :
h
cbi
Là hạ áp của một đoạn đờng lò gây ra bởi sức cản cục bộ
h
cbi
= 10% .h
msi
(mmH
2
0)
h
msi
- Là hạ áp của một đoạn đờng lò gây ra bởi sức cản ma sát
h
msi
=
i
.
3
.

i
ii
S
PL
.Q
2
i
(mmH
2
0) (3.18)
Với:

i
Hệ số sức cản ma sát của đờng lò thứ i
L
i
Chiều dài của đờng lò thứ i, m
P
i
Chu vi của đờng lò thứ i, m
S
i
Tiết diện của đờng lò thứ i, m
2
Q
i
Là lu lợng gió cần cung cấp cho đờng lò thứ i
Do hai luồng gió trong một vỉa có các thông số tơng tự nhau. Nên ta sẽ tính
hạ áp cho 3 luồng gió. Kết quả tính toán đợc ghi theo bảng sau (1.4)
Bảng 1.4 . Tính hạ áp cho các luồng gió :

Luồ
ng
gió
Kí
hiệu
Tên các
đờng lò
Vì
chống

Chiề
u
dài
Chu
vi
Tiết
diện
3
S
Lu l-
ợng
2
Q
h
ims
mm
H
2
0
h

icb
mm
H
2
0
h
mm
H
2
0
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
15
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
4
10

Q
sm /
3
1-2 R.quạt BT 5 60 14 10 1000 142 20164 8,47 0,847 9,3
2-3 G.g.vào BT 5 217 16 28 21952 140 19600 1,55 0,155 1,7
3-4 L.xv-vt V.sắt 20 180 16 18 5832 139 19321 19,1 1,91 21
4-5 L.xv-vt nt 20 125 16 18 5832 123,6 15277 10,5 1,05 11,55
5-6 L.dv-vt nt 20 1000 14 10 1000 30,9 955 26,7 0,267 29,3
6-7 L.chợ D.tự
hành
80 200 12 9 729 30,9 955 25,2 0,252 27,7
7-10 L.dv-tg V.sắt 20 1000 14 10 1000 30,9 955 26,7 0,267 29,3
10-
19

L.xv-tg nt 20 125 16 18 5832 123,6 15277 10,5 1,05 11,55
19-
20
L.xv-tg nt 20 140 16 18 5832 140 19600 15 1,5 16,5
20-
21
G.g.ra BT 5 100 16 28 21952 142 20164 0,73 0,073 0,8
Luồng gió I: 1-2-3-4-5-6-7-10-19-20-21 Tổng : 159
1-2 R.quạt BT 5 60 14 10 1000 142 20164 8,47 0,847 9,3
2-3 G.g.vào BT 5 217 16 28 21952 140 19600 1,55 0,155 1,7
3-4 L.xv-vt V.sắt 20 180 16 18 5832 139 19321 19,1 1,91 21
4-5 L.xv-vt nt 20 125 16 18 5832 123,6 15277 10,5 1,05 11,55
5-11 L.xv-vt nt 20 10 16 18 5832 61,8 3819 0,21 0,021 0,23
11-
12
L.dv - vt nt 20 900 14 10 1000 30,9 955 24,1 0,241 26,5
12
-13
L.chợ D.tự
hành
80 200 12 9 729 30,9 955 25,2 0,252 27,7
13
-16
L.dv-tg V.sắt 20 900 14 10 100 30,9 955 24,1 0,241 26,5
16
-10
L.xv-tg nt 20 10 16 18 5832 61,8 3819 0,21 0,021 0,23
10-
19
L.xv-tg nt 20 125 16 18 5832 123,6 15277 10,5 1,05 11,55

19-
20
L.xv-tg nt 20 140 16 18 5832 140 19600 15 1,5 16,5

20-
21
G.g.ra BT 5 100 16 28 21952 142 20164 0,73 0,073 0,8
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
16
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
Luồng gió II : 1-2-3-4-5-11-12-13-16-10-19-20-21 Tổng : 154
1-2 R.quạt BT 5 60 14 10 1000 142 20164 8,47 0,847 9,3
2-3 G.g.vào BT 5 217 16 28 21952 140 19600 1,55 0,155 1,7
3-4 L.xv-vt V.sắt 20 180 16 18 5832 139 19321 19,1 1,91 21
4-17 L.dv-vt nt 20 1000 14 10 1000 15,45 238,7 6,68 0,668 7,34
17
18
L.chợ D.tự
hành
80 200 12 9 729 15,45 238,7 6,3 0,63 6,93
18
-19
L.dv-tg V.sắt 20 1000 14 10 1000 15,45 238,7 6,68 0,668 7,34
19-
20
L.xv-tg nt 20 140 16 18 5832 140 19600 15 1,5 16,5
20-
21
G.g.ra BT 5 100 16 28 21952 142 20164 0,73 0,073 0,8
Luồng gió III: 1-2-3-4-17-18-19-20-21 Tổng : 70,9

3.4.2. Tính điều chỉnh hạ áp:
Từ kết quả bảng trên ta có :
h
I
=159 (mm H
2
0)
h
II
= 154 (mm H
2
0)
h
III
= 70,9 (mm H
2
0)
Nh vậy ta chọn hạ áp của luồng gió lớn nhất làm hạ áp chung cho
toàn mỏ.Nên h
m
= h
I
= 159 (mm H
2
0)
Khi đó ta phải điều chỉnh h
I
=h
I
bằng cách đặt các cửa sổ gió ở trên đờng

lò thông gió
3.5. Tính chọn quạt gió chính :
3.5.1 . Lu lợng gió mà quạt cần tạo ra
Lu lợng gió quạt cần tạo ra
Q
q
= k
r
.Q
m
, m
3
/s (3.19)
Trong đó:
k
r
Hệ số rò gió ở trạm quạt.
k
r
= 1,25 do quạt gió đặt ở giếng có thùng kíp
Q
m
Lu lợng gió cần thiết của mỏ, m
3
/s
Thay sốvào công thức (3.19) ta có:
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
17
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
Q

q
= 1,25. 142 = 177,5 (m
3
/s)
3.5.2. Tính hạ áp của quạt:
Hạ áp của quạt đợc tính theo công thức:
h
q
= h
m
+ h
tbq
, mmH
2
0 (3.20)
Trong đó:
h
m
Hạ áp chung của mỏ, h
m
= 159 (mmH
2
0)
h
tbq
Hạ áp thiết bị quạt, mmH
2
0
h
tbq

= R
tbq
.Q
q
2

Với:
R
tbq
Sức cản của thiết bị quạt, kà
R
tbq
=
4
.
D
a

kà
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
D
sb
=
44,0
m
A
, m
Trong đó:

A
m
Lỗ tơng đơng chung của mỏ,
A
m
=
m
h
Q38,0
=
159
142.38,0
= 4,28 ( m
2
)
Nên
D
sb
=
=
44,0
28,4
3,12 (m )
Do A
m
2m
2
nên D D
sb
. Chọn D = 3,12 (m)

Khi đó R
tbq
=
4
12,3
14,3.05,0
= 0,00165 kà
h
tbq
= 0,00165 . 177,5
2
= 51,98 ( mmH
2
0)
Vậy h
q
= 159 + 51,98= 210,98 (mmH
2
0)

3.5.3 .Chọn quạt gió
Sau khi ta tính đợc lu lợng gió và hạ áp cần phải có của quạt ta chọn quạt hớng
trục loại 2K56
O
N
-24 của TRUNG QUốC sản xuất với tốc độ vòng quay của
trục quạt là n = 1000 vòng/ phút.
3.5.4. Xác định điểm công tác của quạt gió
Ta có ,đờng đặc tính của mỏ khi quạt làm việc :
h

M
=
22

qtbqmm
QRQR +
=
22

qtbqqgm
QRQKR +
,mm.H
2
0
Trong đó : +K
g
hệ số sở hữu kể đén giảm sức cản do sự rò gió.
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
18
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
K
g
=
2
1
r
K
[K
r
hệ số rò gió của trạm quạt , chọn K

r
= 1,2 ]
K
g
=
2
2,1
1
= 0,69
+R
m
Sức cản chung của mỏ : R
m
=
2
2
142
159
=
m
m
Q
h
= 0,0079 kà

h
M
= (0,0079 . 0,69 + 0,00165) .
2
q

Q
= 0,0071 .
2
q
Q
, mmH
2
0
Bảng 1.5 . Xác định h
M
q
Q
20 40 60 80 100 120 140 160 180
h
M
2,84 11,36 25,56 45,44 71 102,24 139,16 181,76 230,04
*Đồ thị biểu diễn miền sử dụng hợp lý của quạt ( h Q ) nh hình dới đây:
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
19
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
45
35
40
30
25
20
177,5
h
M
60

300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
40
20
200
180
160
140
120
100
80
60
40
0
20
Hình 1.6 . Đồ thị biểu diễn miền sử dụng hợp lý của quạt
Từ đồ thị trên ta xác định đợc chế độ công tác hợp lý của quạt là tại điểm A
có : + Lu lợng gió của quạt Q
q
= 177,5 m

3
/s
+ Hạ áp của quạt h
M
= 210,98 mmH
2
0
+ Góc lắp cánh bản lá công tác là

= 45
+ Tốc độ quay của trục quạt là n = 1000 vòng/ph
3.5.6. Xác định công suất động cơ quạt
Công suất động cơ quạt gió đợc tính theo công thức (3.21)
N
q
=
dcq
ctct
Qh

120
.
, kW
Trong đó : Q
ct
Lu lợng của quạt gió ,
h
ct
Hạ áp suất của quạt tạo ra , mmH
2

0

q

Hiệu suất quạt gió ,
q

= 0,8

dc

Hiệu suất tính đến khả năng điều chỉnh quạt cho phù hợp với
yêu cầu sản xuất ,
dc

= 0,75
N
q
=
75,08,0120
5,17798,210
ìì
ì
= 520 (kW)
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
20
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
3.6. Tính toán giá thành thông gió :
3.6.1.Thống kê các thiết bị thông gió.
Các thiết bị thông gió của khu mỏ đợc thể hiện ở bảng sau:

TT Tên thiết bị Mã hiệu,
Đơn vị
Số l-
ợng
Đơn giá
(10
3
, đồng)
Thành tiền
(10
3
, đồng)
1 Quạt gió chính Chiếc 1 1500000 1500000
2 Quạt cục bộ Chiếc 4 20000 80000
3 Trạm quạt Trạm( Bê tông) 1 15689 15689
4 Rãnh gió m ( Bê tông) 1 5731 5731
5 ống gió m (vải cao su )
3.6 2.Tính chi phí trả lơng cho công nhân.
Đối với công nhân thông gió thì công việc làm là vận hành + sửa chữa, số
ngời làm công việc thông gió là = 12 ngời vận hành, sửa chữa.
Chi phí trả lơng cho công nhân đợc tính nh sau:
G
ltgió
= N.t
năm
.l
bq
, đồng (3.22)
Trong đó:
N Số ngời làm nhiệm vụ thông gió N = 12 ngời

t
năm
- Số tháng làm việc trong năm t
năm
= 12 tháng
l
bq
Mức lơng bình quân là l
bq
= 3500000 đ/tháng.
Thay số vào công thức (3.22) ta có :
G
ltgió
= 12.12.3500000 = 504000000 , đồng
3.6.3.Tính khấu hao thiết bị và các công trình thông gió.
- Chi phí khấu hao thiết bị đợc tính theo công thức sau:
G
tb
=V
c
.N
c
+ V
cb
.(P
1
.n
cb
+ P
2

.n
dF
), đồng (3.23)
Trong đó:
V
c
: Đơn giá quạt gió chính V
c
=1500.10
6
, đồng
N
c
: Định mức khấu hao quạt chính + quạt dự phòng
N
c
= N
qc
+N
dF
= 8 + 5 = 13 %
V
cb
: Đơn giá quạt cục bộ V
cb
=20.10
6
, đồng
P
1

: Khấu hao định mức cho 1 quạt làm việc cục bộ P
1
= 8%
P
2
: Khấu hao định mức cho 1 quạt làm việc cục bộ dự phòng P
1
= 5%
n
cb
: Số quạt cục bộ sử dụng n
cb
= 4
n
dF
: Số quạt cục bộ sử dụng dự phòng n
cb
= 4
Thay số vào công thức (3.23) ta có:
G
tb
=1500 . 10
6
. 0,13+ 20.10
6
.(0,08.4+ 0,05.4) = 205,4 .10
6
, đồng
3.6.4.Tính chi phí năng lợng
G

đ
= E
đ
. p, đồng/năm (3.24)
p - Đơn giá 1 KW điện p = 770 đ/KWh
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
21
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ
E
đ
- Điện năng tiêu thụ hàng năm
E
đ
= E
c
+

cb
E
, KWh
E
c
- Điện năng tiêu thụ ở quạt chính.
E
c
= E
đ/c
.N.T = 520 . 300 . 24 = 3744000 KWh/năm

cb

E
- Tổng điện năng tiêu thụ ở quạt cục bộ

cb
E
= n
cb
(

cb
p
. N . T) , KWh/năm (3.25)
P
cb
Công suất 1 quạt cục bộ P
cb
=14,7 KW
Thay vào công thức (3.25) ta có:


cb
E
= 4. (14,7 . 300 . 24) = 423360, KWh/năm
Vậy ta có: E
đ
= E
c
+

cb

E
=374400 + 423360 =4167360 KWh/năm.
Thay số vào công thức(3.24) :
G
đ
=4167360 . 770 = 3.208.867.200đồng/năm.
3.6.5.Tính giá thành thông gió cho 1tấn than.
G
than
=
K
A
G

, đồng/tấn
Trong đó :

G
: Tổng chi phí cho công tác thông gió


G
= G
lgió
+G
tb
+G
đ
=
= 504000000 + 205400000 + 32088867200 = 3918267.200đồng

A
K
: Sản lợng hàng năm của mỏ A
K
= 800.000 tấn/năm
Vậy giá thành thông gió cho 1 tấn than là :
G
than
=
=

K
A
G

800000
3918267200
= 4897,8 đồng/tấn
Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
22
Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Bài tập lớn Thông gió mỏ

Tài lIệU tham khảO
1 . Bài giảng kỹ thuật thông gió mỏ hầm lò ;Trần Xuân Hà ,Nguyễn Văn Sung
2. Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Nghiên cứu phơng pháp đồ thị để tính toán
liên hợp quạt khi thông gió cho một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
3. Kỹ thuật an toàn lao động trong mỏ hầm lò ;Trần xuân Hà, Nguyễn văn Sung

Sv :Hoàng Văn ất Lớp Khai thác A K49
23