книги / Рудничная вентиляция

Рис. 11.4. Схема установки пластинчатых поворотных регуляторов

Рис. 11.5. Схема установки вентиляцион­ ного окна

4. Коэффициент сопротивления одного дверного проема нахо­ дят по формулам:

5. Необходимое число дверных проемов определяют по фор­ муле (при дробном значении п округляется до целого числа)

Значение А определяют по графику (рис. 11.3). Расстояние (м) между дверными проемами

I = (2,5н-4,5) d8HB,

где daKb = 4S JP — эквивалентный диаметр; Р — периметр вы­ работки.

Расчет пластинчатых поворотных регуляторов (рис. 11.4) ведется на максимальное значение их сопротивления, когда площадь проема между пластинами 5П. „ имеет минимальное зна­ чение. Исходя из назначения выработки и площади ее попереч­ ного сечения SB, устанавливают площадь проема между пласти­ нами Sn. „. По формуле (11.3) находят общую величину дополни­ тельного сопротивления и в зависимости от типа и схемы разме­ щения пластин определяют максимальное значение коэффициента местного сопротивления.

на рис. 11.6. Метод расчета воздушных завес, основанный на ма­ тематическом описании уравнения оси струи и ее дальнобойности, сводится к следующему.

По формуле (11.3) определяется аэродинамическое сопротив­ ление, которое должна создать завеса. Площадь выработки, не перекрываемая воздушной завесой (рис. 1 1.6 ), определяется по фор­ муле (1 1.1 0) или (1 1. 1 1).

При заданных скорости воздуха в выработке до установления завесы ип, ширине щели завесы d, равной высоте выработки, где устанавливается завеса, площади поперечного сечения этой выра­ ботки 5В, а также угла а, оптимальное значение которого лежит в пределах от 45 до 60°, определяется количество воздуха, которое необходимо подавать для образования завесы:

(11.13)

При S0H/SB < 0,5 п = 0,84; при S0H/SB > 0,5 п = 0,76. Напор, который должен создавать вентилятор, используемый

для создания завесы,

где Аст — статический напор, теряемый в подводящем трубопро­ воде; Араэ — статический напор, теряемый в разделяющем устрой­ стве; Лск — скоростной напор на выходе из щели завесы.

11.4. Регулирование количества воздуха путем уменьшения сопротивления выработок (положительное регулирование)

Положительное регулирование количества воздуха в простом параллельном соединении выработок осуществляется путем умень­ шения аэродинамического коэффициента сопротивления трения а или увеличения площади поперечного сечения выработки в уси­ ливаемой струе.

Порядок решения задачи сводится к следующему.

Принимая суммарное количество воздуха Qo. подаваемое к па­ раллельному соединению, неизменным, задаются новыми значе­ ниями количества воздуха в усиливаемой Qx и ослабляемой Qs струях:

Увеличения количества воздуха в усиливаемой струе доби­ ваются путем уменьшения сопротивления ветви R1 до /?1у, ко­ торое определяется по формуле

При неизменной площади выработки Slf новое значение коэф­ фициента

где Lx и Рг — соответственно длина и периметр выработки с уси­ ливаемой струей.

По найденному новому значению коэффициента а 1у подбирают соответствующий вид крепи. Если принятая новая крепь имеет коэффициент а н < а 1у, то перекреплению подлежит участок вы­ работки

где Ah — депрессия, на которую необходимо уменьшить первона­ чальную депрессию hLдля того, чтобы выровнять ее с депрессией другой ветви.

Новое значение площади выработки усиливаемой струи при

где С — коэффициент, учитывающий форму выработки.

В случае применения комбинированного регулирования (умень­ шение коэффициента трения и увеличение площади поперечного сечения) новое значение площади выработки SlK, обеспечиваю­ щее заданное распределение воздуха,

(11.17)

hiy — новая депрессия усиливаемой ветви.

11.5. Регулирование количества воздуха с помощью вспомогательных вентиляторов

Вспомогательный вентилятор устанавливают в той выработке, где хотят увеличить количество воздуха до заданной величины. Применяют два способа установки вентиляторов — через пере­ мычку или без перемычки.

Вентилятор, работающий через перемычку. Количество воз­ духа в усиливаемой струе при работе вспомогательного вентиля­ тора, установленного через перемычку, может быть определено графоаналитическим путем. Порядок решения сводится к следую­ щему (рис. 11.7).

Рис. 11.7. График к определению количества воздуха в усиливаемой струе за счет вентилятора, работающего через перемычку:

ft — депрессия: Q — дебит

1. На график индивидуальной характеристики вентилятора главного проветривания наносят характеристику двух последова­

ристикой вентилятора hx определяет режим проветривания всей сети без вспомогательного вентилятора.

Депрессия, затрачиваемая главным вентилятором на преодоле­ ние сопротивления последовательно соединенных выработок ОА и CD Rnoc„ = Явх + Явых, равна ординате 1—2, а ордината 0"—•2 определяет депрессию параллельно соединенных выработок, при_ чем по ветви с сопротивлением Rt будет проходить количеств0 воздуха Qi, определяемое точкой 3, по ветви с сопротивлением Rx— количество воздуха Qî, определяемое точкой 4.

2. Путем вычитания из характеристики вентилятора hx по оси координат характеристики последовательных выработок Sn„cn приводят вентилятор главного проветривания к точке С (кри‘ вая fi/с).

3. Путем вычитания из характеристики hIC по оси абсцисс характеристики Rt получают новое значение характеристики вентилятора Л/с, что соответствует приведению вентилятора глав­ ного проветривания к ветви АВС с сопротивлением

4. На график наносят характеристику вентилятора Лгт, уста­ навливаемого в ветви АВС, который работает последовательно с главным вентилятором. Путем сложения по оси ординат харак­ теристик b u и h'ic получают совместную характеристику венти­ ляторов h'/c + Л//.

5. Пересечение суммарной характеристики Л/с + Л// с со­ противлением Rx (точка 5) определяет режим проветривания ветви АВС. Количество воздуха в усиливаемой ветви возрастает с Qj до Q|. Депрессия в ветви с установленным вентилятором, работающим через перемычку, равна ординате 0'—5, депрессия в ослабленной ветви — ординате 0'—6. Количество воздуха, про­ ходящего по ослабляемой ветви, определяется точкой 7, т. е. Qa. Общее количество воздуха Q0, проходящее по системе выработок при совместной работе, определяется точкой 8, а депрессия венти­ лятора главного проветривания — точкой 9.

Если найденное значение Q2 существенно отличается от задан­ ного, то задачу решают вновь, подбирая необходимый вентиля­ тор, или изменяя сопротивления ветвей Ri и Rt, или комбинируя перечисленные меры.

Вентилятор, работающий без перемычки. Вентиляторы без перемычки (вентилятор-эжектор) создают скоростной напор, за счет которого увеличивается количество воздуха в усиливаемой струе. Так как скоростной напор невелик, то их используют при малом аэродинамическом сопротивлении выработок.

Для повышения эффективности вентилятор снабжают конфузором и устанавливают в тех местах выработки, где сечение имеет сужение.

Заданный режим в усиливаемой ветви с сопротивлением Ri определяется методом подбора параметров эжектирующей уста­ новки.

Расчет вентилятора-эжектора производят в следующем порядке. Определяют критическое аэродинамическое сопротивление

(Н-с2/м8)

(11.18)

Здесь SB. о — площадь выходного отверстия вентилятора или конфузора, м2; Sc — площадь сечения выработки, в котором проис­ ходит смешение потоков, м2.

Если RKp > Rlt то применение вентилятора-эжектора рацио­ нально и ведется дальнейший расчет.

Рис. 11.8. График к определению подачи вентилятора-эжектора:

к — депрессия; Q — подача вентилятора

Расход воздуха, проходящего по усиливаемой ветви (м*/с), находят по формуле

вентилятора-эжектора, м3/с.

Подача вентилятора-эжектора QBопределяется точкой а пере­ сечения полной характеристики вентилятора 1 с характеристикой выходного сечения вентилятора 2 (рис. 1 1.8 , а) или конфузора 4 (рис. 1 1.8 , б).

Полная характеристика вентилятора 1 находится следующим образом: со статической характеристики вентилятора 3 снимают ряд произвольных значений количества воздуха QBи депрессии ЛСт, затем для каждого режима вычисляют скоростное давление

где vB— средняя скорость на выходе из кожуха вентилятора, м/с; р — плотность воздуха, кг/м3.

Скоростное давление для каждого значения QB складывают графически со статическим и расчетные точки соединяют плав­ ной кривой.

Характеристику сопротивления выхода воздуха из кожуха вентилятора 2 находят путем нанесения на график кривой по точ­ кам (QB1 /îCT) (рис. 11.8, а). Точка а определяет подачу вентиля­ тора-эжектора при работе без внешней сети.

подземные, или внутренние. По своему характеру они могут быть распределенными и местными.

Распределение шахт по подземным утечкам для условий Донбасса

Из общих подземных утечек утечки воздуха через выработанное пространство в среднем составляют 43,6 %, через вентиляционные сооружения — 56,4 % [33].

12.2.Утечки воздуха через вентиляционные сооружения

12.2.1.Утечки воздуха через перемычки

Утечки (м*/с) через перемычки

достигается путем покрытия поверхности перемычки и прилега­