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

Из 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