Аэрология горных предприятий

4.По соотношению сопротивлений ветвей, подводящих к диагонали и отводящих от нее воздух (по показателю диагонали), можно определить устойчивость направления потока воздуха в каждой диагонали.

5.Если условие устойчивости потоков воздуха в диагоналях не выполняется, тогда необходимо наметить мероприятия, обеспечивающие эту устойчивость. К данным мероприятиям можно отнести:

а) увеличение сопротивления какой-то подводящей или отводящей воздух ветви установкой регулирующего устройства – перемычки с окном. Если сопротивление ветви нужно увеличить на величину ∆R, то площадь окна в перемычке определяется по формуле

где S – сечение выработки, в которой устанавливается перемычка, м2; б) уменьшение сопротивления какой-то подводящей или отводящей воздух ветви за счет ее расширения, т.е. увеличения площади по-

перечного сечения на величину S:

Sнов= S + ∆S.

Тогда новое значение сопротивления ветви

где р1 – периметр новой расширенной выработки.

6. Рассчитать полное сопротивление параллельного соединения.

5.5. Указания к выполнению работы

Схема вентиляции шахты и схема вентиляции участка, необходимые для расчетов, приведены на рис. 5.5 и 5.6. Они задаются преподавателем.

Размеры выработок, необходимые для расчетов сопротивлений в них, приведены в табл. 5.1 и 5.2. Из них берутся данные, соответствующие заданным схемам.

61

Таблица 5 . 2

Данные для расчетов устойчивости потоков воздуха в выработках участков

64

Отчет должен содержать:

1)схемы вентиляции рудника или участка;

2)вентиляционные сети с выделенными диагональными соединениями;

3)расчет устойчивости требуемого направления потока воздуха в диагоналях;

4)описание мероприятий по увеличению устойчивости направления потоков воздуха в диагоналях (рекомендации должны быть подтверждены расчетами);

5)формулу и расчет сопротивления параллельного соединения.

Примерный перечень вопросов, на которые студент должен дать ответ в ходе защиты работы:

1.Чем обосновывается выбор того или иного мероприятия по увеличению устойчивости направления потока воздуха в диагонали (диагоналях)?

2.Если увеличить сечение выработки на 10 %, насколько уменьшится ее сопротивление?

3.Какое мероприятие предпочтительнее на практике – увеличение сопротивления одной выработки установкой перемычки с окном или уменьшение сопротивления другой выработки увеличением ее сечения?

65

ТЕСТЫ ПО АЭРОЛОГИИ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

1. Что называется рудничным воздухом?

а) Рудничный воздух – это воздух, подаваемый в шахту вентилятором главного проветривания.

б) Рудничный воздух – это газовая смесь, отличающаяся по своему составу от атмосферного воздуха.

в) Рудничный воздух – это смесь различных газов и паров, заполняющих подземные выработки.

2.Какие факторы влияют на изменение состава рудничной атмосферы?

а) Технологический процесс, газоносность угольных пород и пластов, обводненность горных выработок, дыхание людей, выделение токсичных и удушающих газов при возникновении аварий.

б) Техногенные (зависящие от деятельности человека) и природные источники загрязнения воздуха.

в) Способы проветривания, схемы вентиляции, системы разработки, схемы вскрытия и подготовки пластов.

3.Что называют атмосферным воздухом? Состав атмосферного воздуха.

а) Атмосферный воздух – это смесь газов. Состав атмосферного

воздуха, %: N2 – 20,95; О2 – 78,08; СО2 – 0,93; инертные газы – 0,04.

б) Атмосферный воздух – это смесь газов и паров. Состав атмо-

сферного воздуха, %: N2 – 78,08; О2 – 10,95; SO2 – 10; пары воды – 0,9;

H2S – 0,07.

в) Атмосферный воздух – это смесь кислорода и азота, окружающих земную поверхность. Состав атмосферного воздуха, %: N2 – 79;

О2 – 21.

4. Чему равно предельно допустимое содержание (доли единицы – д. ед.) метана в струе воздуха, исходящей из очистной или подготовительной выработки, камеры, участка?

а) 1 б) 0,25 в) 0,5

66

5.Чему равно предельно допустимое содержание (д. ед.) метана в струе воздуха, исходящей из шахты?

а) 0,75 б) 0,5 в) 0,8

6.Чему равно предельно допустимое содержание (д. ед.) метана в струе воздуха, поступающей в очистные забои, подготовительные выработки и камеры?

а) 0,5 б) 0,1 в) 0

7.Чему равно предельно допустимое содержание (д. ед.) метана в местных скоплениях метана в действующих выработках?

а) 2

б) меньше 2 в) больше 2

8.Чему равна предельно допустимая концентрация (%) кислорода в рудничной атмосфере?

а) 20 б) 19 в) 20,95

9.Чему равно допустимое содержание (д. ед.) углекислого газа

вструе воздуха, исходящей из участков?

а) 0,5 б) 0,1 в) 0,25

10.При какой минимальной концентрации кислорода (%) в рудничной атмосфере возможна жизнедеятельность человека, если убыль кислорода возмещается инертным или углекислым газом?

а) 10 б) 17 в) 20

11.Что называется вентиляционной сетью?

а) Совокупность связанных между собой горных выработок шахты, по которым движется воздух, называется вентиляционной сетью.

67

б) Вентиляционная сеть – это план, на котором показано движение воздуха по горным выработкам.

в) Вентиляционная сеть – внемасштабное изображение горных выработок с указанными направлениями движения воздуха.

12. Что такое вентиляционный план?

а) Вентиляционным планом называется вычерченный в масштабе план горных выработок, на котором указано направление, скорость движения и количество воздуха в выработках, а также геометрические и аэродинамические характеристики выработок и вентиляционных сооружений.

б) Вентиляционный план представляет собой план горных пород, на котором показаны стрелками направления движения свежих и исходящих струй.

в) Вентиляционным планом называют упрощенное внемасштабное изображение вентиляционной сети, на котором взаимное расположение элементов, соответствующих путям движения воздуха, тождественно их расположению в шахте.

13. Какие схемы вентиляции шахт вы знаете?

а) Нагнетательные, всасывающие и нагнетательно-всасывающие. б) Центральные, фланговые, комбинированные и секционные. в) Центрально-сдвоенные, центрально-отнесенные и централь-

ные.

14. Какие способы проветривания вы знаете?

а) Нагнетательный, всасывающий и комбинированный. б) Центральный, фланговый и секционный.

в) Искусственный (с помощью вентиляторов) и за счет естественной тяги.

15. Для чего проводятся депрессионные съемки? В чем их сущность?

а) Депрессионные съемки выполняются для получения информации к расчету аэродинамического сопротивления отдельных участков или всей вентиляционной сети и выявления причин больших потерь давления воздуха на тех или иных участках сети. Сущность съемки

68

состоит в замере давления воздуха в вентиляционной сети от точки входа до пункта выхода струи на поверхность.

б) Депрессионные съемки – это комплекс работ для установления распределения депрессии и расхода воздуха в сети подземных выработок. Сущность состоит в определении параметров с помощью ба- рометров-анероидов, барографов и микроманометров.

в) Депрессионные съемки проводятся для определения депрессии выработок. Сущность съемки заключается в определении маршрута максимальной депрессии.

16.Когда может возникать отрицательная естественная тяга? а) В летний период в неглубоких шахтах.

б) В летний период.

в) В шахтах небольшой глубины.

17.Уменьшается ли расчетная депрессия на величину положительной естественной тяги?

а) Да, уменьшается.

б) Наоборот, увеличивается.

в) При расчете депрессии положительная естественная тяга не учитывается.

18.Какими способами осуществляется регулирование распределения воздуха?

а) С помощью перемычек, вентиляционных окон и воздушных завес.

б) Изменением режима работы вентилятора главного проветривания и общего аэродинамического сопротивления шахты.

в) Отрицательным регулированием.

19.Что такое аэрология?

а) Аэрология – это наука о воздухе. Предметом аэрологии карьеров являются модели атмосферы карьеров и аэрогазодинамических процессов, протекающих в атмосфере карьеров. Атмосфера карьеров контактирует с приземным слоем тропосферы (тропосфера – это нижний слой атмосферы Земли, а приземный слой – это слой атмосферы на высоте до 100 м от поверхности Земли).

69

б) Аэрология – это наука об атмосфере. Предметом аэрологии карьеров являются модели атмосферы карьеров и аэрогазодинамических процессов, протекающих в атмосфере карьеров.

в) Аэрология – это наука об атмосфере. Атмосфера карьеров контактирует с атмосферой.

20.За счет чего можно уменьшить сопротивление горных выра-

боток?

а) За счет увеличения сечения выработки.

б) За счет снижения значений коэффициентов трения, местного, лобового сопротивлений.

в) За счет снижения значений коэффициентов трения, местного, лобового сопротивлений и увеличения сечения выработки.

21.Какие меры снижения местных сопротивлений вы знаете?

а) Плавные переходы от одного сечения выработки к другому, плавные повороты со скруглением кромок.

б) Плавные переходы от одного сечения выработки к другому, плавные повороты со скруглением кромок, установка направляющих лопаток на поворотах, уменьшение длины участков местных сопротивлений.

в) Переход от жесткой армировки (расстрелов с направляющими)

кподъему сосудов в стволах по канатным направляющим.

22.Какие мероприятия по уменьшению лобового сопротивления вы знаете?

а) Придание телу удобообтекаемой формы. б) Увеличение сечения выработки.

в) Придание телу удобообтекаемой формы и увеличение сечения выработки.

23.Что такое эквивалентное отверстие шахты?

а) Эквивалентное отверстие шахты – это отверстие, сопротивление которого равно сопротивлению шахты.

б) Эквивалентное отверстие шахты – это отверстие, площадь которого имеет величину, обратную аэродинамическому сопротивлению шахты.

70