Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Машковцев И.Л. Проветривание горных выработок

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.61 Mб
Скачать

*

ая

;

j

О

\ /

V V

V

Рис.40. Схемы совместной ра­ боты вентиляторов:

а / последовательная схема с установкой на одном стволе 'двух вентиляторов, работаю­

щих на нагнетание;

б / последовательная схема с установкой вентиляторов на каждом стволе, работающих комбинированно;

в/ последовательная схема о установкой основного всасывающего и вспомогательного вентиляторов;

г / последовательная схема установки трех вентиляторов. _

в подготовительной выработ­ ке;

>д / параллельная схема с ус­ тановкой вентиляторов на одном стволе, работающих на всасывание

проветривания соответственно при параллельной работо вен­ тиляторов на малое сопротивление и последовательной ра­ боте на большое сопротивление.

Анализ показывает, что последовательная работа венти­ ляторов целесообразна при больших значениях сопротивлений сети.Так Q. и h в точке Г больше аналогичных величин пои

индивидуальной работе вентиляторов /точки £, и

/ и

при параллельной - на сеть с данным сопротивлением /точка 3 /. Точнее можно сказать, что последовательная работа вен­ тиляторов выгодна при нахождении точки I на кривой ПС

левее точки В,®.которой -депрессия меныиегі'. вентилятора рав-

ГТО

на нулю. Характерно, что правее точки В работа меньшего вентилятора становится вредной. Эффект от последовательной работы вентиляторов при большом сопротивлении сети может составлять около 40%.

.41. Схема к анализу совместной после­ довательной и параллельной работы вентиляторов

I - индивидуальная характеристика меньшего вентилятора; Г1-- индивидуальная характеристика большего вентилятора; ПС- .суммарная характеристика совместной последователь­ ной работы вентиляторов; ПРсуммарная характеристика, совместной параллельной работы вентиляторов; I , 2;, 3 ій-точки, характеризующие режимы работы вентиляторов

Теперъ^цроизведем анализ совместной параллельной работы вентиляторов.

Параллельная' работа вентиляторов целесообразна при

в алых значениях/ ? , так как

Q и h

л точке 2больтіе ана­

логичных величин в толках

if.jcfj и

Ч , означающих соот­

ветственно режимы индивидуальной работы вентиляторов при

I I I

параллельной соединении и режим, последовательной работы вентиляторов при небольшом сопротивлении. Точнее, парал­ лельная работа вентиляторов выгодна правее точки А, в ко­ торой дебит меньшего вентилятора равен нулю.

Область между точками А и В является переходной, а

точка К вообще

нейтральной, в которой и последовательная

и параллельная

работа вентиляторов одинаково эффективна.

В точке

3,

означающей режим параллельной работы вен­

тиляторов при

большом сопротивлении, общий дебит сети

меньше дебита большего вентилятора. Последний в этом слу­ чае будет пропускать.через себя воздух шахты и засасывать часть воздуха через меньший вентилятор, хотя тот будет вращаться в другую сторону.

Индивидуальные дебиты вентиляторов находятся при по­

следовательной

работе

с помощью

ординаты, проходящей через

точку I /точки

М , и

/ ^ / ;

при

параллельной работе-с по­

мощью абсциссы,

проведенной

через

точку 2 /точки М, и /% /.

 

Определение

режима

проветривания

в разветвленной сети

при параллельной работе

 

 

вентиляторов

 

. J J а

 

Г

,

г

с

D

 

 

s

 

i —1

Рис.42. Параллельная рабо­ та вентиляторов на двух

стволах:

I и П- вентиляторы

Для фланговой схемы' проветривания шахты, пока­ занной на рис.42, требуется определить режим вентиляции в каждом из участков сети

flC-flB ВС

иflJb=flß^Q.t>,

Решение задачи осуществляется графически, с использо­ ванием метода суммарных приведенных характеристик источни-

іов тяги, заключающегося' в том, что как последовательное, так и параллельное соединение выработок приводится к про­ стейшему виду, при котором вентиляционная сеть состоит из одной ветви и источников тпги. Приведение состоит в ио - строении новой кривой путем исключения ординат при после­ довательном соединении и абсцисс-при параллельном.

Строим кривые вентиляторов /I и I I / и сопротивление участков сети /АВ, 83) и ВС/, рис.A3 а , Далее ртроим при - веденные к точке В характеристики вентиляторов, учитывая, что участки АВ и ВС к вентилятору*I, как и АВ и 83) к вен­ тилятору I I , присоединена последовательно.

О а

е н

Q.

 

 

Рис.A3. Построение характеристик совместной параллельной работы вентиляторов при установке двух вентиляторов на одном стволе

а / график; б / схема вентиляционных струй на '»пзвѳтвлении

Для кривой вентилятора I по вертикалям вычитаем орди­

наты участка

ВС. Например,

ордината

вычитается

из а £ '

и получается

точка

приведенной кривой. То же

делает­

ся для

других

произвольных

сечений кривых

I

и I I .

Получаем

приведенные характеристики

вентиляторов

I

и

I I .

 

Эти приведенные характеристики отвечают схеме провет­

ривания, показанной

на ри с.A3 б. Складывая

 

приведенные ха­

рактеристики

по абсциссам,

получим суммарную характеристи­

ку I I I

и точку К пересечения ее с характеристикой

участка

АВ. Координаты точки К определяют режим проветривания это-

'го участка.

U 3

 

Дебиты вентиляторов находятся на абсциссе, проведен­

ной

через точку К,

они равны соответственно

о б я /и

<£е‘ .

 

• Потеря напора вентиляторов находится на ординатах,

построенных

в

точках

пересечения

абсциссы

<£к

и приве­

денных характеристик

вентиляторов /точки

Я '

и б ' / .

Ор­

динаты

o ta '

и

е е ' равны

2-К

и равны потери напора на

общем участке AB. Части ординат

a ' S '

и

е Ѵ ' равны потери

напора соответственно на участках ВС и

В В

,

так

как

<

a'ê\.=

a ê

 

и

e .'d ’= e d

по построению,

,!т.огда

точ­

ки

6 '

и

d '

определяют

депрессии вентиляторов

I

и

I I .

 

' Следовательно, вентиляторы I

и II выбираются по сопро­

тивлениям и количеству воздуха в ветвях AB, ВС

и

ВТ)

,

Можно решить также

иную задачу -

найти

характеристику

од­

ного из вентиляторов, если

известны

вентиляционные

пара­

метры участков и характеристика другого вентилятора.

Определение

режима

проветривания шахты.

имеющей

утечки

в устье ствола

 

Вентиляционная ееть с

утечками

в устье ствола

назы­

вается неплотной, как как характеристика сети,, на которую работает вентилятор,неодинакова с характеристикой шахты.

Решение задачи, показанной па рис.44, прАизводится графически, как и в предыдущем примере, методом приведен­

ных

характеристик

исгичника тяги.

На рис.44

показа­

но

проветривание

шахты с

применением всасывающего вен­

тилятора. В вентиляционном стволе герметизация устья ус­

ловно заменена перемычкой.

 

 

 

 

 

 

Приведенную характеристику вентилятора строим после­

довательно от сечения І - І

к

сечению I I —II

и I I I —I I I , рис.

44,а . Для этого из кривой

і

вычитаем ‘■fio

ординатам

значение

депрессии в канале вентилятора /кривая

К

/ ,

как

примы- .

кающем ‘ последовательно к

вентилятгру,

рис.45.

Получаем ха­

рактеристику вентилятора,

приведенную к

сечению

I I —II /кри­

вая

I I / .

 

 

 

 

 

 

 

Дальнейшие р а с ч е т ы связаны с определением

hK

QK

Рис.4 ^ . -Схема к расчету проветривания шахты при работе вентилятора на неплотную сеть:

а / схема выработок шахты: I - перемычка в устье вентиляционного ствола; 2 - вентилятор; 3- под­ водящий канал;

б / схема вентиляционных струй: I —I , П-П и Ш-Ш- характерные сечения

- п р и в е д е н н о й ха­ рактеристики вентилятора к сечению Ш- Ш, сече­ нию вентиляционного ство­ ла или просто у с т ь я в е н т и л я ц и о н ­ н о г о ствола, как это принято называть.Для этого із кривой П вычи­ таем по абсциссам значе­

ния дебитов в устье ство­ ла /кривая у / , как при­ мыкающего параллельно к сечению ІЫІ. Получаем -ха­ рактеристику вентилятора,

Рис.45. Построение характе­ ристик сети и вентиляторов при наличии утечек в устье

ствола

привѳ-

деану» к сечению

I I I —II I /кривая I I I / , 'исключив тем

самим

из анализа подсос

воздуха.

 

Параметры проветривания шахты определяют координаты

точки I:пересечения кривой характеристики шахты LU

с при­

веденной характеристикой вентилятора. Депрессию вентилято­

ра h g

и

Qg

находим

обратным путем, т .е . сначала на

кривой

I I

- точку 2, для

которой депрессии шахты и устья

вентиляционного ствола

равяы /соединение параллельное, рис

4 4 ,6 /;

а

затем

точку 3

на

кривой I из условия равенства

количества воздуха в канале и в самом вентиляторе. Коорди­ наты точки 3 соответствуют Q g и h g .

âocamacca 1-2 и ордината 2-3 соответственно

обозначают

подсос воздуха в устье вентиляционного ствола и

потерю на­

пора в канале вентилятора. Меняя эти величины,

можно регу­

лировать и вентиляционными параметрами шахты / Ош \\ Ьш/ .

 

Анализ

совместной работы вентилятора и ес­

 

 

 

тественной тяги

 

 

 

 

Характеристика естественной тяги графически изобра­

жается

прямой; параллельной оси абсцисс, т .е .

h e

=

const.

По этой причине при построении характеристики венти­

лятора

величина

h e

суммируется или

отнимается

от

hg

на всех

режимах

работы вентилятора.

 

 

 

 

’ •Построим совместныо графики длп

условий,

когда

ес­

тественная тяга помогает или препятствует работе вентиля­ тора, ри с.46.

 

Для

случая /

OL

/

Иш -Ьв*Ие._

депрессия шахты и

 

, Q g , e

находятся

в

точке I па кривой

I I , полученной

в

результате суммирования. Напор вентилятора hgie нахо­

дится на

ординате

Qg +e.

ь точке

2.

пересечения ее

с

кривой

I вентилятора.

 

 

 

 

Следовательно, при совпадении направлений вентилпцион

ных струй действующая

депрессия

вентилятора hg+t < hg ч,

т .е ,

естественная тяга

помогает

работе

вентилятора. Если

эта

помощь характерна

для всего

года,

то главный вентиля­

тор

ддп такой шахты следует выбирать пб депрессии

 

h g

=

h u , - h e .

Qê,e

Для случая

/б /

И ш

 

= h g . h e

находятся

в

точке

I

кривой I I ,

тате

разницы между

 

hg

и

/?е .

/1 7 V

депрессия шахты и полученной в резуль-

 

Рис.Дб. Построение характеристик совместной

 

работы вентилятора и естественной тяги:

 

 

а / естественная тяга

помогает

работе

венти­

 

лятора; б /

естественная тяга

препятствует

 

 

работе вентилятора: I и П - характеристики

 

 

вентилятора; I и 2 -

режимы

работы

вѳнтиля-

 

тора

 

 

 

 

 

 

 

Кривые характеристик вентилятора, как

и

в случае / а / ,

-асимптотически приближаются друг

к другу. П о э т о м у

напор

вентилятора

hg+& ,

как и

в

случае

/

^

/ , нахо­

дится

на ординате

 

в

точке 2 кривой I

вентиля­

тора. Таким образом, при несовпадении струй вентилятора

и

естественной

тши

действующая

депрессия hg+e > h g ,

т .е

естественная

тяга

препятствует

работе вентилятора. Если

в

какой-либо из периодов года это происходит, то главный вен

тилятор» следует выбирать по

депрессии

 

hg = h uj + h e

,

/!7 5 /

Вентиляционные устройства на поверхности шахты

Вентиляционные устройства на поверхности шахт включа­ ют: канал вентилятора, вентилятор, диффузор, а также приспиісоЛления.для реверсирования струи, глушения шума, автомати­

зации и очистки.

Схема установки с центробежным вентилятором дана на рис.47. С целью раскрытия сущности работы установки рисунок включает три позиции: конструктивную и две технологических, причем последний показывают только р а б о ч и е венти­ ляторы.

Пригпоооблѳниядля реверсирования струи включают обводные каналы /1 2 /, всасывающую будку /9 /, лебедки и ляды для пе- !рекрытия соответствующих каналов /4 ,8 /, jnic.47 а . млп ре­ версирования, т .е . изменения движения воздуха с направле­ ния^ показанного на рисунке 4 7 ,б,на обратное достаточно пе­ рекрыть подводящее колено /1 3 / и диффузор /3 / основного вентилятора лядами 6 и 4 и подішть ляду 10, отьрыв движе­ ние впздуха из атмосферы через вентиляционную установку в шахту, как показано на рис.47, в. Аналогично происходит ре­ версирование резервного вентилятора.

Расположение каналов и ляд в установке с осевым венти­ лятором отличается от ри с.47 незначительно.

Потеря напора в вентиляторной установке складывается

из

потери давления в подводящем канале и диффузоре

на выхо­

де

в атмосферу. Поэтому сооружению и эксплуатации

канала

“и диффузора придает большое значение.

Канал вентилятора делают небольшой длины, без резких поворотов и с небольшим уклоном в сторону ствола для стока из него воды. Сечение канала прямоутольное, арочное или

круглое; крепь: бетон, железобетон, кирпич

и камень.

Потери депрессии в канале не должны превышать 10-20

м м .вод.от., а сопротивление -

' не больше 0,5 - 2 ^

/для большого оѳчѳния/ и 5-10/4

/среднего

сечения/.

Диффузоры применяются чаще всего пирамидальные и реке

конические. Назначение диффузора

уменьшить

скоростной на-

РисЛ7. Схема установки центрббежноговенти­

 

лятора

на

поверхности

шахты:

 

а /

общий

вид;

б /

нормальное

направление

струи; в /

реверсирование струи: I - ствол;

2-

подводящий

канал; 3-

диффузор;

ляды

основного

и резервного

вентиляторов,

зак­

рывающий диффузор?при реверсировании струи; 5 и I I - колено диффузора; ь и .14основной и резервный вентиляторы; 7- здание вентиля­ тора; 8—ляды, обеспечивающие до.туп возду­ ха к вентиляторам; 9- всасывающая будка; 10ляды, открывающие доступ атмосферному воздуху к вентиляторам при реверсированиг струи; 12обводные каналы; 13колено

вентилятора