![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Машковцев И.Л. Проветривание горных выработок
.pdfИз формулы /187/ видно, что проходное сечение обратно пропорционально числу створок.
і>
Рис.53, в . Простые жалюзи с крылевидной лопастью
Рис.53, г . Жалюзи типа "воздушный карман"
Жалюзи типа |
а ,б , в сужают воздушную струю и меняют |
направления ее |
движения, вызывая сильные завихрения. Жа |
люзи типа г и д |
создают дополнительные турбулентные пото |
ки в карманах и у стенок лабиринта. |
|
Необходимо |
отметить также еще одно положительное ка |
чество жалгазей, |
заключающееся в их пригодности для инер |
ционного осаждения пыли. При хоірошем орошении частицы пыли 130
ударяются о створку и задерживаются около жалюзей. Преду сматривается сбор осевшей пыли.
Рис.53, д. Іалюзи типа "воздушный лабиринт"
Воздушные и водяные завесы
Завесы - воздушные или водяные потоки, искусственно создаваемые в поперечном сечении выработки с целью умень шения дебита воздуха. Могут быть одно- и двусторонние, і встречные и путные, а также сопряженные и кесопряжѳнные . завесы, ри с .54.
Рис.54. Схемы воздушных завес:
а / путная односторонняя; встречная двусторонняя
сопряженная; в / встречная двусторонняя аесопряженная: I - воздухораздающее устройство; 2 - трубо
провод; 3- вентилятор завесы; 4- воздушный поток завесы
Эффективность действия завесы зависит их угла / _Ѳ / между осями завесы и выработки. При путной завесе угол JQ уменьшаетеHjпри встречной - увеличивается. На встречную за весу оказывают большое влияние скорость воздуха в выработ
ке, ширина выработки и начальная кинетическая энергия по тока завесы.
Встречная завеса будет действовать, если ее начальная скорость больше скорости вентиляционной струи. Увеличение кинетической энергии потока, монет быть достигнуто распы
лением в |
нем воды. Вода способствует также пылеподавлению |
|||
и резко |
сокращает |
расход воздуха |
/ I% воды па 20-30JS умень |
|
шает дебит воздуха |
завесы/. |
|
||
Плотность воздуха |
в параллельных струях примерно оди |
|||
накова, |
поэтому расход |
воздуха в |
завесе |
где Qo -
Or и @і~
BgU
h -
/188/ количество воздуха, проходящее по неразветвлонной выработке; соответствеііпо количество воздуха в перекрывае
мой завесой выработке |
и параллельной ей до . |
включения вентилятора |
завесы; |
соответственно ширина |
выработки и суммарная ши |
рина щелей, раздающих |
в завесе воздух /по высо |
те щель должна быть равна высоте выработки/; |
|
коэффициент полезного |
действия завесы |
h |
Qi - |
QT |
|
|
|
• QT |
|
/189/ |
|
||
|
|
|
|||
з д е с ь |
Qj - |
к о л и ч ест в о |
в о з д у х а , |
протекающ ее |
|
|
|
в перекры ваем ой в етв и п о сл е |
|
||
а и ê - опытные |
|
включения |
в р а б о т у |
за а есы ; |
в |
коэффициенты . |
|
|
|
||
Д еп р есси я в ен ти л я тор а |
зав есы |
|
|
|
/во/
где h j p - потери напора воздушного потока завесы в тру бопроводе;
Ьм.с - потери напора на местные сопротивления в заве се: повороты в трубопроводе и раздающем уст ройстве, выход воздуха из щели.
Один из видов водяных завес показан на рис. 55.
Рис.55. Тройная водяная завеса
Трубы I , 2 и 3 армированы жестко прикрепленными по периметру выработки форсунками. Рабочая поверхность фор сунки находится в плоскости^совпадающей с поперечным сече нием выработки. Трубы могут поворачиваться в разные сторо ны на 45-50°. Завеса тройная, так как га расстоянии 3-х диаметров выработки расположены три трубы. Тройная завеса надежнее в работе и позволяет избежать нарушений аэродина мического режима при частичных отключениях труб во время прохода транспорта или людей.
Воздушные и водяные завесы при встречном действии яв ляются отрицательными регулирующими органами; при путном— положительными, так как благодаря эжектирующему действию увеличивают дебит воздуха в выработке.
Завесы не загромождают выработки и не препятствуют работе транспорта, управление ши легко поддается автомати зации.
Несмотря на то, что в завесах расходуется много сжа
того воздуха и воды, их применение, как регуляторов, расши ряется.
§4, Утечки воздуха в шахтных вентиляционных сетях. Вентиляционные сооружения и их
герметичность
I . Характеристика утечек
Непроизводительные расходы воздуха подразделяют на утечки в атмосферу и исходящую струю.
Утечки з атмосферу: подсосы, притѳчки, оттечки и т .д . происходят между поверхностью и вентиляционной струей че рез щели в надшахтных / или цадустьевых/ сооружениях или трещины в земной коре. Размер утечек зависит от герметич ности надшахтных сооружений и толщины-напосов над обрушен ными зонами пород.
Утечки в исходящую струю происходят через неплотности вентиляционных сооружений в шахте, разделяющих свекую и указанные струи. Размер утечки в исходящую, сі’рую-зависит от качества вентиляционных труб, дверей, перемычек бутовых полос, кроссингов и др.
В целом утечки воздуха при проветривании могут дости гать 50fa и более. Они наносят большой вред: вызывают воз душное голодание в забоях, так как утекаемый воздух минует основные рабочие места. Утечки ухудшают условия работы, повышают запыленность рудничной атмосферы и увеличивают время на проветривание выработок после взрывных работ. Кро ме этого утечки увеличивают расход электроэнергии на не производительную работу вентиляторов.
При самовозгорающихся полезных ископаемых утечки воз духа могут вызвать появление очага рудничного пожара.
При утечках сохраняется квадратичная зависимость ос новного закона сопротивления h ~ R Q x t золи они проис ходят через перемычки, неуплотнившийся слой обрушенных по род и крупнокусковатую закладку ламинарный режим движения воздуха характерен для утечек через выработанное простран ство о хорошо уплотненными породами, Яромѳкуточный режим — для утечек через бункера с кусковатым материалом.
Для оценки количества утекаемого воздуха " пользуются
процентом утечек
|
P |
- |
■( 0 0 |
, |
|
|
|
и |
|
|
/1 9 1 / |
где |
О у г и |
(2 - утекаемое |
и общее |
количество воздуха! |
|
|
2. |
Краткая |
характеристика |
вентиляционных |
|
|
; сооружений и их воздухонепроницаемости |
Герметичность вентиляционных сооружений характеризу ется коэффициентом воздухонепроницаемости ! К / , являю щимся величиной , обратной аэродинамическому сопротивлению какого-либо материала в форме призмы с сечением Ім^ и дли ной I м. Тогда для турбулентного движения
|
|
|
|
іГЧ |
Г . " L / |
/1 9 2 / |
|
|
|
|
|
|
. ’ і |
cext KtJ > |
|
где |
Ъ |
- |
аэродинамическое |
сопротивление призмы материала; |
|||
|
t |
- |
общая |
длина |
материала, м . |
|
|
|
Коэффициент |
воздухонепроницаемости |
находится опытный |
||||
путем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Герметизация |
устья |
вентиляционного |
ствола производится |
с целью уменьшения подсоса воздуха вентилятором, установлен ным в подводящем канале. Для герметизации ствола без под*ѳ- Р.ыд. сооружений применяют глухие полки, р и с .56.
Рис.56. Глухой полок устья вентиляционного
------------------ — - |
отвола-і— —--------------- — — |
а / железобетонный |
полок; б / полок арочного |
типа из бетонитов; в/, деревянный полок: I - |
|
герметизирующий |
материал; 2 - полок |
Для того, |
чтоиы глухие полки |
не разрушались при ава |
риях в шахте, |
что может привести к |
нарушению вентиляции, |
в канале вентилятора устанавливают |
клапан, открывающийся |
|
в атмосферу при повышении давления. |
||
При тщательном выполнении устья ствола утечки возду |
||
ха через глухие полки составляют менее с- - 8%. |
||
Герметизация надшахтного здания производится различ |
||
ными способами. Изолируется от атмосферы вое здание, часть |
его или ограничиваются только устройством надустьевого кла ла на -
Частичная герметизация здания ствола со скиповым подъе мом показана на рис.57.
Из рис.57 видно, что надстволрвап часть здания и место раз грузки скипов выполнены сплошными, т .е . сделаны из толстых непроницаемых стен с двойными /или д п б ѳ тройными/ оконными рамами. Проход людей и пропуск полезного ископаемого из изо лированной части здания в неизолированную производится че рез шлюзы.
Для полезного ископаемого иногда вместо шлюзов устраи вают герметический опрокид или бункер, в котором роль изо лятора играет слой постоянно невыпускасмсго полезного ис копаемого.
Г - 7
Рис.57. Герметизация надшахтного здания:
I - ствол; 2- пояс герметизации; 3- оконные проемы для тройных рам; 4- фундамент опор копра; 5- вентиляцион ная сбойка для отвода исходящих струй из камеры ВВ и
зарядки аккумуляторов
При изполъзовании надустьевого вентиляционного клапана /чаще всего при клетевом подъеме/ под приемной площадкой устраивают колодец, который прикрывают сверху большим /3 / и малым /5 / клапанами, ри с.58. Колодец немного опущен в ствол. Между колодцем и сосудом зазоры минимальные.
Рис.58. Схема вентиляционного кла |
|
|
пана в устье ствола: |
і |
|
I - герметизирующая кирпичная обшив |
|
|
ка; 2- клеть; 3- крышка клапана; 4- |
|
|
провидник; |
5- малый клапан; 6- |
|
амортизаторы; 7- стержень; 8 - фар |
|
|
тук; 9- приемная площадка; 10устье |
|
|
ствола; I I - расстрел |
|
|
Клеть, подойдя к |
уровню приемной площадки, |
верхним |
прицепным устройством |
откроет последовательно малый и боль |
|
шой клапаны и, садясь |
на кулаки,перекроет колодец своей |
. нижней частью. Следовательно, в момент выхода из клети люди
находятся |
в зоне, с атмосферным давлением. Во время переподъѳ- |
|
ма клети |
колодец закроет фартук |
/8 / . При опускании клети |
в ствол клапаны ложатся на место под собственным весом. |
||
Утечка, воздуха чёрез отверстия в обшивке надшахтных |
||
зданий |
Q у г =2,63 S OTS / |
h o t ß » |
|
/193/
Так как движение утекаемого воздуха связано с путями, имеющими наименьшее сопротивление, процент утечек прямо; про порционален отношению сопротивления шахты к сопротивлению надшахтного, здания.
Чем больше сопротивление шахты /или чей меньше экви валентное отверстие/, тем лучше должна быть проведена гер метизация надшахтных /или надустьевых/ сооружений,?.е.уве личено сопротивление последних.
Вентиляционные перемычки
Назначение перемычек: изоляция свежей и исходящей струй; выработанного пространства, перераспределение воз духа, ограждение и изоляция очага пожара и др.
Возведение перемычек,кроме аварийных случаев, плани руется заблаговременно: выбираются место и материал, до ставляется в шахту оборудование.
Существует большое количеотво отличающихся друг от друга по конструкции перемычек. Основные из них показаны
на рис. 59-62 |
Наибольшее |
распространение получили |
пере |
|
мычки |
паруоиноіыѳ /простые |
и надувные/, деревянные |
доща |
|
тые и |
чураковые, кирпичные, бетонные и шлакобетонные. |
|||
|
Утечки воздуха через |
перемычку |
|
/І9 Ѵ где к - коэффициент воздухонепроницаемости перемычки, ко личество воздуха, просачивающееся через I м пери
метра /Р / |
перемычки |
толщиной /в / I |
м при депрессии |
||
I мм вод. |
с т .; значения К приведены |
в табл. |
8. |
||
|
|
|
|
Таблица |
8 |
|
|
К • ІО"5 в ненарушенных |
|||
Вид перемычек |
|
целиках |
при боковых' |
||
|
______ породах________ |
||||
|
|
||||
|
|
монолитных |
: трещиноватых |
||
Чурановая |
|
260 |
|
430 |
|
Кирпичная |
|
о 120 |
0 |
215 |
|
Шлако- и бутобетоішая |
90 |
|
165 |
|
Из табл.8 видно, что менее воздухопроницаемы шлако- и бутобетонные перемычки.
|
Рис .-59. Перемычки из парусины: . |
а / |
простая;"б/ надувная: І-пбл0ттгищё;-2= рейки; |
3- |
трубопровод; 4- эластичная камера; 5- тонкая |
стенка: б- дверь-шторка; 7- засыпка низа пустой породой; 8- ниппель; 9- крепь выработки; ІОвы
работка
Фактические утечки воздуха через перемычки при их хо рошем исполнении составляют 10-20 м3/мин при перепаде -дав ления около 100 мм вод,ст■ и 2-6 м3/мин при h = І0-30мм яод.ст. Нормальные значения утечек через перемычки приведѳ-' ны в табл.9.
С целью повышения герметичности перемычек их покрыва ют специальными шіенкообрзоующими эмульсиями. К составу покрытия предъявляется требование по повышению устойчивых