Giáo trình Máy thủy khí: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình "Máy thủy khí" cung cấp cho học viên những nội dung về: máy quạt gió và thiết bị thông gió mỏ; những vấn đề chung về mạng thông gió mỏ; điều chỉnh quạt gió mỏ; thiết bị thông gió mỏ; máy nén khí và thiết bị cung cấp khí nén; tính toán thiết kế và lựa chọn thiết bị cung cấp khí nén;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Máy thủy khí: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh PHẦN 2: MÁY QUẠT GIÓ VÀ THIẾT BỊ THÔNG GIÓ MỎ Chương 3 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MẠNG THÔNG GIÓ MỎ3.1. Tính chất của mạng thông gió mỏ và phân loại thiết bị thông gió mỏ3.1.1. Tính chất của mạng thông gió mỏ3.1.1.1. Đặc điểm của không khí trong đường lò mỏ Không khí trong các đường lò mỏ có nguồn gốc là khí trời, khi di chuyển vàotrong các đường lò nó bị pha trộn với bụi bẩn, khí độc, khí cháy, bụi nổ…làm thay đổihàng loạt tính chất lý hóa khác không khí sạch ngoài trời. Độ nhớt động học của khôngkhí mỏ sẽ thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 200Chay 2930K, độ ẩm tương đối 50%, áp suất 760mmHg hay 10,33mH20) thì ʋ = 1,4.10-5m2/s. Thành phần chủ yếu của không khí mỏ: + Khí Oxi (O2): Là chất khí không mầu, không mùi, không vị, tỷ trọng so vớikhông khí khoảng 1,11. Oxi là chất khí quan trọng giúp duy trì sự sống cơ thể conngười. Khi hàm lượng oxi trong không khí trong khoảng từ (18÷21)% thì nhịp thở conngười bình thường, khi nồng độ oxi giảm xuống khoảng (6÷10)% thở rất mạnh vànhanh, khi nồng độ khoảng (3÷5)% thì sẽ tử vong. Các nguyên nhân làm giảm hàmlượng oxi trong không khí mỏ như: Quá trình oxi hóa chậm của than, gỗ, cháy mỏ, nổkhí, bụi; Sự xuất hiện các khí CH4, CO2, N2…; Sự hô hấp của con người; Sự hòa tanoxi trong nước mỏ. + Khí Nitơ (N2): Là chất khí không màu, không mùi, không vị, tỷ trọng so vớikhông khí khoảng 0,97. N2 là chất khí rất trơ về mặt hóa học và sinh lý học, không duytrì sự thở, sự cháy. Nguyên nhân chính làm tăng hàm lượng N2 ở trong mỏ: Sự phânhủy của các chất hữu cơ, khi nổ mìn (khi nổ hoàn toàn 1kg thuốc nổ đinamit sẽ sảnsinh ra khoảng 130l N2). + Khí Cacbonic (CO2): Là chất khí không mầu, không mùi, vị hơi chua, có tínhaxit yếu, tỷ trọng so với không khí khoảng 1,52. Khí CO2 không cháy, không duy trìsự thở và cháy, ở mức độ thấp có tác dụng kích thích đến màng niêm mạc của mắt,mũi, mồm. Nồng độ CO2 đạt khoảng 10% con người chỉ chịu được trong vài phút, khinồng độ khoảng (20÷25)% con người sẽ bị ngộ độc. Những nguyên nhân làm tăngnồng độ khí CO2: Quá trình oxi hóa chậm của than, các chất hữu cơ khác; Những quátrình cháy nổ trong mỏ (cháy mỏ, nổ mìn, nổ khí và nổ bụi); Sự thở của con người(một người sản sinh ra khoảng 50lít CO2/giờ); Sự xuất khí CO2 từ trong các vỉakhoáng sản. Theo quy định an toàn nồng độ CO2 như sau: tại vị trí làm việc, luồng gióthải của khu vực dưới 0,5%; Luồng gió thải của cánh tầng toàn mỏ dưới 0,75%; Khiđào lò thượng vào khu vực sụt lở dưới 1%. Các khí độc và khí cháy nổ trong mỏ: 75 + Khí Cacbon oxit (CO): Là chất khí không màu, không mùi, không vị, tỷ trọngso với không khí khoảng 0.97. CO là chất khí cháy và nổ trong hỗn hợp với không khíkhi nồng độ đạt khoảng (16,2÷73,4)% , nhiệt độ đốt cháy khoảng (630÷810)0C. CO làchất khí có “ái lực” rất mạnh với phân từ Hemoglobin (cao gấp khoảng 300 lần so vớiO2) nên khi nạn nhân hít phải khí này, ngay lập tức nó hóa hợp với Hemoglobin ngănchặn việc vận chuyển O2 từ phổi đi nuôi cơ thể. Tình trạng “đói” oxi bắt đầu khi cơ thểhít phải khí CO và khi máu bão hòa CO thì nạn nhân sẽ bị tử vong. Nguyên nhân sinhra khí CO: Sự cháy trong tình trạng thiếu oxi, nổ mìn, nổ bụi hoặc xuất ra từ các vỉathan. Theo quy định an toàn, nồng độ CO lớn nhất cho phép trong không khí mỏ là0,0017%. + Các khí Nitơ oxit: Bao gồm các khí như: Nitơ oxit (NO), Nitơ đioxit (NO2),tetra-oxit Nitơ (N2O4), pen-oxit Nitơ (N2O5), trong không khí mỏ chủ yếu là NO2 vàN2O4. Khí NO2 có tỷ trọng so với không khí khoảng 1,59, hòa tan tốt trong nước tạothành axit (2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3). Khí N2O4 có tỷ trọng so với không khíkhoảng 3,18, hòa tan tốt trong nước. Các khí Nitơ oxit nhìn chung rất độc, chúng kíchthích màng niêm mạc của mắt và các cơ quan hô hấp. Đặc biệt khi nồng độ đạt khoảng0,025% (0,5mg/l) con người dễ dàng bị chết. Hàm lượng NO2 cho phép trong cácđường lò đang hoạt động là 0,00026%. + Khí Sunfurơ (SO2): Là chất khí không màu, có mùi lưu huỳnh cháy, vị chua,tỷ trọng so với không khí là 2,3. SO2 là chất khí rất độc, ăn mòn mạnh màng niêm mạccủa mắt và hệ thống hô hấp. Nguồn gốc tạo ra SO2: do cháy mỏ, nổ mìn, nhất là khi nổtrong đá và khoáng sản có chứa lưu huỳnh… Nồng độ phần trăm SO2 lớn nhất chophép là 0,00038%. + Khí Hydrô Sunfua (H2S): Là chất khí không màu, mùi trứng thối vị hơi ngọt,tỷ trọng so với không khí khoảng 1,19. H2S là chất khí cháy nổ khi hàm lượng của nótrong không khí đạt đến 6%. H2S là chất khí rất độc tác dụng trực tiếp và làm tổnthương lên niêm mạc của mắt và hệ thống hô hấp. Nguồn sinh ra khí H2S có thể là: Sựmục nát của gỗ chống lò; sự phân hủy Pyrit sắt và Canxi Sunfua (FeS2 + 2H2O =Fe(OH)2 + H2S + S và CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S); Sự xuất khí tích tụ trongcác kẽ nứt mỏ khoảng sản; Sự cháy mỏ, nổ mìn (dây cháy chậm). Hàm lượng cho phépcủa khí H2S là 0,00017%. + Khí Amoniac (NH3): Là khí không màu có mùi khai, tỷ trọng so với khôngkhí là 0,59. Hàm lượng NH3 trong không khí đạt khoảng (16÷26)% có thể gây nổ.NH3 là chất khí độc kích thích màng niêm mạc hệ thống hô hấp, da, gây hiện tượngđau đầu, chóng mặt buồn nôn. Nồng độ NH3 cho phép trong không khí mỏ là 0,002%. + Khí Hydro (H2): Là khí không màu, không vị, về mặt sinh lý là một khí trơ,rất nhẹ - tỷ trọng so với không khí là 0,07, nhiệt độ gây cháy khoảng (100÷200)0C. H2thường xuất hiện ở các mỏ than nâu, than gầy, mỏ muối Kali…ngoài ra còn do việcnạp ắc-quy và nổ mìn. Hàm lượng cho phép của H2 khoảng 0,5%. + Khí Mêtan (CH4): Mêtan là chất khí hay gặp và nguy hiểm nhất trong các mỏthan. Khí CH4 được tạo thành theo thời gian cùng quá trình hình thành tạo than. Mêtanlà chất khí không màu, không mùi, không vị, tỷ trọng so với không khí khoảng 0,554.Mêtan không độc n ...