3. Розрахунок режимів провітрювання підземних транспортних виробок цпт з урахуванням величини депресії природної тяги.

   1. Визначення величини депресії природної тяги.

      1. Виникнення природної тяги в транспортних виробках ЦПТ обумовлене різною густиною атмосферного повітря і повітря, що рухається підземною транспортною виробкою.

      2. Величина депресії природної тяги визначаєтьс за формулою:

(3.1)

де:

різниця висотних відміток між верхнім і нижнім устями транспортної виробки, м; 120 м + n.

середня питома вага повітря відповідно атмосферного і такого, що рухається транспортною виробкою, н/м³;

Середнє значення питомої ваги повітря визначається за формулою:

(3.2)

барометричний тиск (Па) і температура повітря (°С) відповідно на початку (на поверхні кар’єру) і кінці (на концентраційному горизонті) транспортної виробки.

Барометричний тиск на поверхні кар’єру визначають за результатами багаторічних метеорологічних спостережень для району Кривого Рогу. Барометричний тиск на концентраційному горизонті визначається за формулами:

для літніх місяців:

, мм.рт.ст (3.3)

для зимових місяців:

мм.рт.ст (3.4)

Температуру повітря в кінці транспортної виробки, для умов кар’єрів ГЗКів, можна визначити за формулою (3.5):

в кінці виробки:

^1/2, °C (3.5)

початку виробки:

^1/2, °С (3.6)

Знак «+» перед доданком в формуле (3.5) відноситься до випадку, коли рух повітря в транспортній виробці здійснюється з поверхні кар’єру на концентраційний горизонт, знак – під час руху повітря з кар’єру на його поверхню.

Ентальпія повітря на вході в транспортну виробку:

, ккал/кг (3.7)

Ентальпія повітря в кінці транспортної виробки:

, ккал/кг (3.8)

де: коефіцієнти, які визначаються за таблицею 2 в залежності від інтервалу зміни температури повітря в транспортній виробці і відносної вологості в розрахунковій точці для інтервалу барометричного тиску 740-770 мм. рт. ст.

витрата повітря, кг/година. Для його розрахунку використовувати продуктивність вентилятора головного провітрювання , необхідну для провітрювання трактів ЦПТ, що розраховується за формулою (2.5), але перерахувати її у відповідних одиницях вимірювання, кг/година, враховуючи, що 1 м³ повітря важить 1,293 кг при 0°с і 760 мм. рт. ст. При 770 мм рт. ст. 1 м³ повітря важить 1,31 кг, а при 740 мм рт.ст. – 1,26 кг. Тобто вага повітря при коливаннях 740-760 мм. рт.ст. буде знаходитися в інтервалі 1,26-1,31 кг/м³. Таким чином, необхідно значення в м³/с перемножити на 1,26 і 1,31, що дозволить отримати значення витрати повітря, кг/с, а після перемноження цього значення на 3600 с отримуємо значення витрати повітря, в кг/година.

ккал/кг∙°С (3.9)

де:

площа поверхні стінок транспортної виробки,

м² (3.10)

периметр виробки, м;

довжина виробки, м.

(3.11)

коефіцієнт нестаціонарного теплообміну

Таблиця 2.

Чисельні значення величин, які входять до формул (3.5-3.8)

, °С
=0,6
0-10	1,381	0,339	0,0044	38,31	56,56
5-15	1,45	0,317	0,0059	26,94	42,52
10-20	1,712	0,274	0,0076	18,01	32,89
15-25	2,396	0,194	0,0099	9,82	25,30
20-30	3,776	0,0698	0,0126	2,76	19,78
25-35	6,431	- 0,125	0,0162	-3,86	15,45
30-40	11,135	- 0,416	0,0207	-10,07	12,10
=0,95
0-10	2,192	0,397	0,0071	27,94	35,21
5-15	2,311	0,361	0,0095	19,04	26,37
10-20	2,743	0,289	0,0124	11,69	20,23
15-25	3,901	0,154	0,0162	4,74	15,41
20-30	6,301	-0,062	0,0210	-1,48	11,89
25-35	11,041	-0,409	0,0273	-7,49	9,14
30-40	19,861	-0,956	0,0357	-13,37	6,99

ккал/ (3.12)

де:

коефіцієнт теплозасвоєння масиву гірничих порід, що оточує транспортну виробку:

, (3.13)

еквівалентний радіус виробки, м

м (3.14)

площа перетину виробки, м²; (табл. 1).

коефіцієнт теплопровідності гірничого масиву, ккал/(година∙м∙°С). Середнє значення для гірничих порід кар’єрів ГЗКів можна приймати рівною 3,75 ккал/(м³ ∙ °С);

( – об’ємна теплоємність породного масиву, ккал/(м³ ∙ °С). Середнє значення ( 5,28 ккал/м³ ∙ °С);

час провітрювання транспортної виробки, 0,5 години;

коефіцієнт тепловіддачі;

ккал/(година ∙ м² ∙°С), (3.15)

витрата повітря (див. стор. 11), кг/(година ∙ м² ∙ °С);

коефіцієнт, який враховує поверхню стінок виробок (шорсткість). Для стінок, закріплених бетоном (відносно гладкі стінки)

сума тепловиділень від місцевих джерел, ккал/година. Визначається з формул (3.5) і (3.6) відповідно.

Таким джерелом в транспортних виробках ЦПТ є всі споживачі електроенергії, а також гірнича маса, що транспортується.