Giáo trình Nâng cao hiệu quả thông gió thoát nước khi khai thác xuống sâu: Phần 1 (Dùng cho trình độ cao học)

Phần 1 của giáo trình" Nâng cao hiệu quả thông gió thoát nước khi khai thác xuống sâu (Dùng cho trình độ cao học)" cung cấp cho học viên những nội dung về: đặc điểm không khí mỏ hầm lò khi khai thác xuống sâu; thiết kế thông gió đào lò khi khai thác xuống sâu; thiết kế thông gió chung cho toàn mỏ;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Nâng cao hiệu quả thông gió thoát nước khi khai thác xuống sâu: Phần 1 (Dùng cho trình độ cao học) 78 BỘ CÔNG THƢƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH TS. Hoàng Hùng Thắng TS. Lê Văn Thao TS. Phạm Đức Thang GIÁO TRÌNH NÂNG CAO HIỆU QUẢ THÔNG GIÓ THOÁT NƯỚC KHI KHAI THÁC XUỐNG SÂU D NG CHO TR NH Đ CAO HỌC QUẢNG NINH – 2020 1 Trang phụ bìa 2 LỜI NÓI ĐẦU Thông gió là biện pháp cơ bản nhất để cải thiện điều kiện làm việc và nâng cao mức độ an toàn cho ngƣời làm việc trong hầm lò. Thông gió còn là một giải pháp hữu hiệu nhất để phòng chống cháy nổ khí Metan và bụi than. Công việc chủ yếu của thông gió mỏ là duy trì trong các đƣờng lò đang hoạt động một bầu không khí sạch, mang lại cho ngƣời làm việc cảm giác nhiệt thích hợp với điều kiện lao động và đƣa hàm lƣợng khí độc, khí cháy nổ, bụi mỏ đến mức độ an toàn theo quy định. Giáo trình nâng cao hiệu quả thông gió thoát nƣớckhi khai thác xuống sâu đƣợc biên soạn theo Đề cƣơng môn học của Ngành Khai thác mỏ dành cho học viên cao học đƣợc Khoa Mỏ và Công trình, Trƣờng Đại học Công nghiệp Quảng Ninh thông qua .Trong quá trình biên soạn, giáo trình đã tham khảo và chọn lọc tài liệu từ các sách và giáo trình trong lĩnh vực thông gió thoát nƣớcchuyên ngành khai thác mỏ của các trƣờng Đại học, Viện nghiên cứu khoa học, cũng nhƣ hệ thống Quy chuẩn, Quy phạm trong và ngoài nƣớc nhằm giúp các học viên nâng cao đƣợc lý luận và thực tiễn về lĩnh vực này. Giáo trình nâng cao hiệu quả thông gió thoát nƣớckhi khai thác xuống sâu không chỉ là tài liệu dành cho học viên cao học ngành khai thác mỏ, mà còn có thể sử dụng để tham khảo cho các kỹ sƣ ngành khác nhƣ: Xây dựng mỏ, Xây dựng công trình ngầm và mỏ, Kinh tế mỏ,… và cho các nhà khoa học, quản lý mỏ. 3 Chương 1 ĐẶC ĐIỂM KHÔNG KHÍ MỎ HẦM LÒ KHI KHAI THÁC XUỐNG SÂU 1.1. Khái quát chung về không khí mỏ 1.1.1. Khí trời Xung quanh trái đất có bầu khí quyển dày hàng trăm km thành phần của khí quyển là hỗn hợp của nhiều loại khí O2, N2, CO2, khí trơ; khí quyển có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự sống của sinh vật trên trái đất. Nó nhƣ tấm lá chắn để ngăn cách các tia bức xạ có hại của vũ trụ; Là môi trƣờng điều hoà nhiệt độ và nƣớc trên trái đất; Cung cấp Oxi cho quá trình sống của động vật. Khí trời là một hỗn hợp của nhiều chất khí kết hợp với nhau theo một tỷ lệ nhất định. Thành phần chủ yếu của nó chủ yếu là Nitơ, Oxi và một ít hơi nƣớc. Ngoài ra thành phần của khí trời còn có một lƣợng rất nhỏ các chất khí nhƣ cácboníc, các chất khí trơ: Argon, Neon, Kripton, Heli, Ozon, v.v... Không khí khi có chứa hơi nƣớc gọi là không khí ẩm, ngƣợc lại gọi là không khí khô. Thành phần hơi nƣớc trong không khí ẩm có tỷ lệ thay đổi trong một khoảng khá rộng từ 0 đến 3% theo trọng lƣợng tuỳ theo vùng địa lý và thời gian trong ngày, trong năm. Thành phần các chất khí trong không khí khô tính theo % đƣợc giới thiệu ở bảng 1.1. và hình 1.1. Hình 1.1. Thành phần của khí quyển 4 Bảng 1.1. Tỷ lệ % các chất khí trong không khí khô Ký hiệu hoá Tỷ lệ % theo Tên các chất khí học Thể tích Trọng lượng Nitơ N2 78,08 75,6 Oxi O2 20,95 23,1 Acgon Ar 0,9325 1,286 Cacbonic CO2 0,03 0,046 Neon Ne 0,0018 0,0012 Heli He 0,0005 0,00007 Kripton Kr 0,00011 0,0003 Xenon Xe 0,000008 0,00004 Ozon O3 1.10-6 - Radon Rn 6.10-8 - 1.1.2. Không khí mỏ. Không khí mỏ là hỗn hợp cơ học giữa khí trời và các loại khí độc, khí cháy nổ, bụi sinh ra trong quá trình khai thác mỏ. Về thực chất không khí mỏ là khí trời nhƣng khi đi vào mỏ bị thay đổi về thành phần và hàm lƣợng. - Sự thay đổi về thành phần: Do xuất hiện các loại khí độc, khí cháy, bụi mỏ và một số chất khí khác. - Sự thay đổi về hàm lƣợng: Hàm lƣợng O2 giảm; khí CO2,, khí độc, khí cháy tăng. Hay cũng có thể nói không khí mỏ là hỗn hợp các chất khí và hơi nƣớc chứa đầy các moong ở mỏ lộ thiên và chứa đầy các đƣờng lò ở mỏ hầm lò, đồng thời bao giờ cũng chứa một lƣợng bụi nhất định. Không khí mỏ lộ thiên chính là khí trời ở các mỏ lộ thiên, song thành phần của nó đã có hàng loạt sự thay đổi, cụ thể là thoát ra nhiều chất khí cháy và độc. Còn không khí ở mỏ hầm lò chính là khí trời từ mặt đất đi vào mỏ qua các đƣờng lò sẽ bị thay đổi hàng loạt các tính chất lý hoá. Nói chung hàm lƣợng O2 giảm đi, còn CO2 và N2 tăng lên, đồng thời có sự xuất hiện nhiều chất khí mới, lƣợng bụi cũng tăng lên. 5 Ở các mỏ hầm lò các chất khí mới thoát ra bao gồm: - Các khí độc: Các Oxit nitơ (NO, NO2, N2O3, N2O5 ), amôniac (NH3), Sunfuaro (SO2); Oxitcacbon (CO) và Sunfuahiđro (H2S), hơi Asen, thuỷ ngân, các aldehyde, akrolein, cianua hidro. - Các khí nổ: Oxitcacbon (CO), Sunfuahidro (H2S), Metan, Hidro (H2) và Cacbuahidro. - Các khí có tính phóng xạ: Radông ( Rn) và Thôr ...