13.Сравнительный анализ температурных стратификаций атмосферы карьеров

13. Источники тепла в карьерах.

В общем случае воздух в карьере может как нагреваться, так и охлаждаться. Основными источниками нагревания воздуха являются его естественное адиабатическое сжатие вышележащими слоями воздуха, инсоляция поверхности карьера, пожары и другие окислительные процессы, эндогенное тепло горных пород. Воздух может также охлаждаться холодными поверхностями карьера, снежным покровом.

Адиабатическое сжатие воздуха, не насыщенного паром, при опускании в карьер вызывает увеличение его температуры примерно на 1 градус на каждые 100м вертикальной высоты.Значительным источником тепла в карьере является облучение солнцем(инсоляция) бортов и дна. Количество тепла, полученное единицей поверхности карьера в единицу времени от инсоляции , b-количество лучистой энергии, падающей на единицу площади поверхности, перпендикулярной к лучам, в единицу времени. А-коэффициент отражения, или альбедо,горных пород. рогретые инсоляцией поверхности карьера выделяют значительные количества тепла в атмосферу карьера,способствуя нагреванию воздуха. Окислительные процессы в карьерах могут быть ощутимыми источниками тепла в случае, если реакции окисления экзотермические. Это прежде всего окисления угля и углесодержащих пород Определенное количество тепла поступает к обнаженным поверхностям карьеров из глубин (эндогенное тепло). При радиационном (путем излучения) охлаждении или предварительном охлаждении их холодным воздухом борта и дно карьера могут вызывать достаточно глубокое охлаждение прилегающих слоев воздуха. Зимой борта карьеров могут охлаждать находящийся над ними воздух при покрытии снегом, который отражает до 50% падающей на него солнечной радиации. Кроме того, большое количество тепла расходуется на таяние снега, что также способствует охлаждению воздуха.

14.Общая оценка действия термических сил в атмосфере карьеров

При штилевой погоде или ветре менее 1 м/с, от термических сил зависит подвижность атмосферы карьера и тем самым интенсивность удаления вредностей из карьера.

Термические силы возрастают с глубиной разработки.

Термические силы - являются объемными силами, т.е. они проявляются в каждом элементарном объеме и приложены к каждой частице воздуха. К объемным силам относятся: сила тяжести, сила инерции, и некоторые др. Кроме объемных, существуют еще поверхностные силы, которые приложены к боковой поверхности выделенного объема воздуха (силы трения, давления твердого тела на воздух и др.)

14.Условия применения и способы искусственной вентиляции карьеров.

Под искусственной вентиляцией карьера следует понимать интенсификацию воздухообмена в нем любыми целенаправленными действиями человека. Искусственная вентиляция необходима когда интенсивность воздухообмена в карьере недостаточно для поддержания нормального санитарно-гигиенического состояния атмосферы в местах ведения работ.

Условия, способствующие накоплению вредностей в карьере след.:

-уменьшение энергии ветрового потока на поверхности;

-появление вертикальных температуых градиентов менее адиабатического;

-повышение интенсивности выделения вредностей в атмосферу карьера.

Способы делятся на 2 класса:

-интесификации естественного воздухообмена:

Выбор правильной ориентации карьера в плане;

Выбор наиболее рациональных по фактору проветривания размеров карьера (углов откоса бортов, глубины, размеров в плане);

Создание на поверхности у карьеров искусственных сооружений, способствующих увеличение скорости и турбулизации ветрового потока;

Изменение окраски обнажений горных пород на поверхностях карьера;

Аккумуляция тепла в специальных резервуарах;

Использование глубинного тепла горных пород.

-собственно искусственной вентиляции:

Вентиляция с помощью труб и выработок;

Вентиляция свободными струями.

СПособы искуственной вентиляции делятся на местной и общеобменной вентиляции

Местная-используется для очистки от загрязнений сравнительно небольших объемов внутрикарьерного пространства.

Общеобменная-для очистки от загрязнений или всего внутрикарьерного пространства, или значительных его частей.

Естесственное выветривание карьеров осуществляется энергией ветра и естесственными термическими силами. Активные средства скусственной вентиляции применяют лишь при небольших скоростях ветра на поверхности, штилях и инверсиях.