5.2. Устройство воздухопроводных сетей для
бурения шпуров и расчет необходимого количества воздуха
Для монтажа воздухопровода применяют бесшовные или сварные трубы с
внутренним диаметром от 32 до 350 мм, имеющие пропускную способность от
1,2 до 320 м3/мин (при изменении длины трубопровода от 150 до 1000 м).
Трубы диаметром до 50 мм соединяют резьбовыми муфтами, а выше — фланцами
с болтовым соединением. Основные магистральные трубопроводы соединяют
сваркой. По трассе трубопровода устанавливают маслоотделители.
В качестве запорных устройств при диаметре трубопровода до 55 мм
применяют вентили, а при большем диаметре — задвижки.
При прокладке трубопровода необходимо соблюдать
следующие требования. Прокладка трубопровода должна производиться по
кратчайшему пути. На поверхности трубы следует укладывать- с уклоном
0,005 в сторону движения воздуха, а в подземных выработках уклон должен
составлять 0,003. Количество арматуры в трубопроводе должно быть
минимальным. Трубы, используемые для прокладки в шахте, подлежат
гидравлическому испытанию на давление, в 2,5 раза превышающее нормальное
рабочее давление воздуха. При прокладке не допускается провисаний трубы
во избежание скопления в ней воды. Воздухопровод в шахте должен быть
заземлен через 500 м. Каждый участок ответвления от главной магистрали
должен иметь запорный вентиль или задвижку.
При1 расчете воздухопроводных сетей руководствуются следующим. Расчет
ведут по допустимой величине потерь на отдельных участках с учетом общей
допустимой величины потерь. Все воздухопроводы состоят из
магистрального, группового и участкового трубопроводов, а такжё участка
подвода к воздухо-приемнику с помощью гибкого «шланга. Потеря давления в
шлангах принимается равной 4),05 МПа. Утечка воздуха должна быть не
более 1,5 м3/мин на 1 км длины трубопровода, а общие утечки в сети не
должны превышать 20% производительности компрессорной станции. Диаметр
трубопровода должен соответствовать расчетному и обеспечивать скорость
движения воздуха в основных магистралях 4—10 м/с.
Потеря давления у самого отдаленного участка сети допускается равной 0,2
МПа (с учетом потери давления в шлангах), с тем чтобы воздух
подавался потребителю под давлением не менее 0,5 МПа, поскольку давление
воздуха в компрессорной станции обычно составляет 0,7 МПа.
Для расчета сложных сетей применяется технико-экономический метод, по
которому диаметры отдельных участков трубопровода выбираются таким
образом, чтобы обеспечивалась наименьшая приведенная стоимость
пневмосети. Упрощенный метод расчета сетей включает следующие этапы.
Составляется схема трубопровода с учетом последовательности проведения
разведочных выработок и выделяется наиболее протяженная (главная
магистраль). На схеме отмечаются потребители сжатого воздуха
(перфораторы, погрузочные машины и др.) их число, расход воздуха каждым
из них, а также длина каждого из участков разветвления. Затем
подсчитывается расход сжатого воздуха (м3/мин) на каждом из участков.
ТАБЛИЦА 5.1
Расход воздуха, м3/мин
Потери давления,
МПа, на каждые 100 м при внутреннем диаметру трубопровода, мм
50
75/80
100
125
150
200
3,3
0,004
8,4
0,025
0,002
16,5
—
0,009 '
0,003
0,001
—
25
—
0,018
0,006
0,002
—
—
33
—
0,03
0,01
0,003
0,001
50
—
—
0,02
0,007
0,003
0,001
67
—
—
—
0,013
0,005
0,001
85
—
—
—
0,02
0,007
0,002
100
—
—
—
0,025
0,01
0,003
Далее определяется диаметр труб на каждом участке.
Внутренний диаметр трубопровода округляется до
ближайшего стандартного размера.
Далее, по суммарному расходу воздуха и принятому
давлению 0,7 МПа выбирают компрессор. Суммарная производительность
компрессоров должна быть равна суммарному расходу воздуха потребителями.
На два-три компрессора предусматривают один резервный. Наибольшее
распространение на геологоразведочных работах получили поршневые
компрессоры, имеющие некоторые преимущества перед винтовыми.