книги из ГПНТБ / Машковцев И.Л. Проветривание горных выработок
.pdfБольшое распространение находят трубы из ткани_^М11,пред ставляющей собой прошитый и прорезиненный с обеих сторон текстильный материал с общей толщиной 0 ,8 -1 ,2 мм/слой ре зины 0,5 - 0,7 мм/. Ткань имеет сопротивление на разрыв 27 кг/пог.см . Длина звена 20 м.
Трубы из ткани "М" удобны в эксплуатации. Они в 15 раз легче металлических труб, имеют небольшре количество стыков и могут без специальных колен устанавливаться на поворотах выработки.
Стыки труб имеют простое и надежное соединение, со стоящее из пружинных колец. Кольцо одного звена вставляет ся за кольцо другого звена, рис.82. Стык при заполнении трубы воздухом самоуплотняется. Сверху стык может быть за тянут хомутом /2 /.
А/ А :ü: Узел й
- W j><h
<5=Г Г
І2-2І 1L
тг
|
Рис.82. |
Соединение |
труб из |
ткани |
"М": |
* |
I и 3- |
соединяемые |
концы труб; 2- хо- |
||
мут; |
трос для подвески |
трубы; |
5- |
'крючѲк; 6-* гребешок трубы для крепле ния крючков; 7- петля для стягивания концов труб; 8- ткань "И"; 9 и 10ыеталлические кольца,, находящиеся в
ткани на концах труб
.ІР
А
з_
в
Л
1
Трубы из ткани "И" не могут применяться при всасываю щем проветривании, легко подвергаются повреждениям и имеют небольшой срок службы /около I года/.
Деревянные трубы изготавливают из досок и фанеры.При меняют их в местах, где другие трубы использоваться не мо гут из-за повышенной кислотности подземных вод. З в ер я сое диняют с помощью муфт. Вес фанерных труб диаметром 300 мм
10Кг/пог.м.
-Диаметр труб из ткани ПМ" находят по выражению
CtT p ~ (0 ,2 5 -0 ,3 5 ) f û # . |
/2І4-/ |
|
Сопротивление линейной части вентиляционного трубопро |
||
вода находят по формуле / 5 9 |
/ аэродинамического |
сопротив |
ления трения. Коэффициент аэродинамического сопротивления
трубы / |
ai |
/ приведен |
в табл.16. |
|
|
Для |
извилистого |
трубопровода |
поправка равна 1,15, |
||
помятого |
и |
неточного |
в |
соединениях |
- 1 ,2 -1 ,8 . |
Вентиляторы местного проветривания /ВМП/
Применяют осевые и центробежные ВМП. Данные об основ ных вентиляторах приведены в табл.17.
Осевые вентиляторы - одно и двухступенчатые - с раз личными приводами: электрическим, гидравлическим и пневма тическим. Шум,создаваемый при работе вентилятора, частично устраняют с помощью войлочного глушителя, находящегося между кожухом и специальным сетчатым корпусом,)
С целью повышения безопасности работ вентиляторы мест ного проветривания блокируют таким образом, чтобы при оста новке ВШ1 отключалась электроэнергия, подаваемая к другим механизмам участка.
Центробежные вентиляторы типа ВЦО имеют большую про изводительность и напор, что определяет их распространение при проходке и ygлубке стволов.
При d g и hg , превышающих индивидуальные значения вентиляторов, в выработке может быть установлено несколь ко вентиляторов.
Вентиляторы могут быть установлены последовательно /при большой депрессии/ и параллельно /при большом Q i / .
Материал трубы
Металл
Текстонит
Ткань "М"
Доски
«г*
Фанера
|
|
Таблица |
16 |
1 1 |
' |
1 |
|
Характеристика |
• |
оі ■10 '* |
|
|
трубы |
||
|
|
|
|
о ігр = 300 мн |
|
4,5 |
|
|
400 |
|
3,6 |
|
500 |
|
3,5 |
|
600-700 |
|
3 |
|
800 |
|
2,9 |
|
1 кл о о |
|
1,6 |
|
600 |
|
|
|
|
1,5 |
|
|
700-800 |
|
1,3 |
|
- . |
2 ,5 -3,5 |
|
|
нестроганпая |
3 - 3,5 |
|
|
строганная |
2,5 -2,7 |
|
|
гладкая |
|
2,3 |
|
с боковым швом |
3 - 4 |
|
, |
водопроводного |
2-2,3 |
|
типа |
Последовательная установка вентиляторов на один тру бопровод характеризуется наличием в последнем зон компревоии /на напорной стороне/ и депрессии /на всасывающей сто роне/. При неточной установке нескольких вентиляторов в з'о- не депрессии /или разряжения/ может произойти сплющивание трубы,рециркуляция воздуха и большие утечки.
о
м
со
Э
а
«
о
сз
ен
о1 |
|
Ен |
|
о cd |
|
с |
|
о Вi a |
|
0 П О L. |
|
PQ*tw W |
|
|
CO |
|
EH |
|
O |
|
O |
X |
a |
p |
|
3 |
CO * |
а |
Ш |
a |
|
P« |
P . |
<D |
Из |
а |
|
со |
|
£ |
m • |
|
я |
|
S |
|
w |
|
w * |
OOW |
|
||
« р, |
|
|
|
ООІЧШ |
|||
S'O O B |
|||
гу*о |
Еч а |
||
л |
|
' |
|
Ен <D |
|
||
О ЕН |
|
||
о |
со |
* |
|
o p |
|
w |
|
32 « |
• |
|
|
P« |
EH |
||
O |
|
||
О |
|
|
|
к я и ; |
|
||
cd S О |
|
||
33 „ P |
|
||
1 |
в |
|
|
о |
|
«. |
|
P |
q P Ш |
||
со Е3 &i a |
|||
К 05 О Я |
|||
О b<ON |
|||
Ріа mo |
|||
ta w |
1 a |
||
P« 1 « ь |
|||
аэ tr о |
-ü |
||
a о w |
® |
||
аз'О |
|
со |
|
s |
cd о |
RP.mO
1 cЭ
JH 1c4 isa
H p и
p о cd Ê-l P Pi
O |
LA O |
LA LA O |
-sf LA O O |
IA ÎA CO CM |
2703 |
|||||||||
CVJ MD c- |
IN ■3- |
O |
vo |
O |
O |
|
HH |
|
HH IA |
|||||
|
HH LA CM HH |
|
||||||||||||
C\J |
CM -d* |
HH |
CM CM CM Al |
HH RI |
00 |
|
N4 |
|
|
|||||
O |
LA O O |
O |
<J* ГЛ O |
Q O |
LA LA O IA |
2885 |
||||||||
LA 04 CM CM O |
O |
O |
04 |
CM |
|
HH |
|
HH AI |
||||||
|
HH HH O |
00 |
|
|||||||||||
VO MD |
CO vo |
N |
tN |
CO |
VO VO vo VO vo |
LA CM |
|
|||||||
LA O O O O CO O O O O O AJ O LA |
2530 |
|||||||||||||
04 |
HH |
ГЛ |
IN |
ГА Ю |
04 |
O |
O |
|
HH |
|
HH AJ |
|||
îA LA' CM LA vo |
|
|||||||||||||
VO C' |
IN |
VO |
IN |
vo |
N |
vo N |
LA ÎA IA |
•3" |
00 |
|
||||
N |
EN o |
O |
LA |
|
IN O O AJ LA O O |
LA |
3550 |
|||||||
CM O |
ЬН |
HH |
|
04 |
co |
IN |
|
HH ÎA |
|
HH CO |
||||
04 |
|
CO CM 00 |
LA IN |
W |
|
|||||||||
CO CO O |
vo LA |
CO |
IN |
00 |
ÎA |
O |
O |
<J- AJ |
O |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
LA |
|
|
O O O O O O O O O O O O O |
1500 |
|||||||||||||
AJ |
CM CM CM CM CM CM CMîA CM HH• |
|
AJ |
HH |
||||||||||
O O |
O |
LA LA |
O |
CMO |
O |
LA VO LA IN |
00 |
|
||||||
CA CA |
04 |
04 |
04 |
04 |
04 |
EN |
O |
04 |
-3- CO |
04 |
-=t- |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14LA |
|
|
' |
|
|
|
|
LA |
|
LA |
|
|
|
|
N-ovo•» |
|
O |
|
|
04 Ы O |
•et* |
O |
O |
CN CO |
la |
m |
|
|||||||
». |
» |
• s o o |
220 |
|||||||||||
|
HH N4 *x> HH N |
CM HH |
|
|
H-о со |
|
|
|||||||
|
|
|
CM w a IAHH |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cd Qo |
|
|
|
|
O LA O O O O O O |
O LA |
pip a |
LA |
|
||||||||||
O |
O O |
620- |
||||||||||||
1 |
1 |
IA ГА |
1 |
l |
1 |
1 |
І |
1 |
1 |
І |
1 |
1 |
||
04 |
«îf- |
O |
LA HH O |
LA AJ LA |
CO |
AJ AJ |
|
|||||||
CM CMLA M |
AJ |
HH |
CM AJ HH Al |
HH |
HH |
VO •г*- |
|
|||||||
O O |
Ы |
O O |
|
O O O AJ O LA LA CM |
270 |
|||||||||
ГЛ AJ |
VO CO 3 |
LA |
ни |
|
|
|
|
AJ HH |
||||||
3 |
CO 00 -=h vo |
CM VO 00 |
|
|||||||||||
CM CM |
|
CMîA CM |
|
O |
AJ M CO HH |
<t* |
00 |
1860 |
||||||
|
|
HH |
||||||||||||
s |
O |
O O |
O O O |
|
O |
LA O |
3 |
O |
K4 |
|
||||
vo vo |
00 IN |
CM |
LA |
|
AJ CO O |
IA |
O |
|
||||||
1 1 |
|
1 I 1 1 00 1 1 1 1 1 |
vo |
- |
||||||||||
O O O LA O O |
O Kl O Al O O O |
192 |
||||||||||||
|
|
|
Ы |
CM |
|
CM |
|
|
|
M |
|
|
|
|
ÎA LA vo CM CM IA |
N |
|
CO IN CMH4 VO 04 |
|
||||||||||
CO CO O 00 O |
O O O O CMO CO O O |
1200 |
||||||||||||
O O |
|
O a> |
LA O LA O |
|
w |
HH P |
M |
|||||||
|
HH O |
O |
|
|||||||||||
- LA LA s |
IA vo |
LA |
VD |
|
LA |
|
O |
|
vo |
O |
|
|||
|
я |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P ! |
ci |
a |
O |
O |
LA |
|
|
|
|
vo |
N |
І,2/1500- |
||
n |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
O O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
LA vo |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EN O |
|
||
cd |
cd |
со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
04 |
O |
|
|
|
|
a |
O |
|
|
|
|
cv; |
LA |
|
|||
й |
ä |
*2 |
|
|
|
|
|
|
|
N |
HH |
|
||
ors |
O O LA vo O |
|
|
LA |
|
HH |
-3* 3 |
M |
|
|||||
H |
M |
X |
O |
s |
CM3 t |
1 1 |
s |
1 |
ВЦО |
|||||
taIA ra |
r§ |
« |
PQ pQ a |
j |
1 |
s |
s |
|||||||
o o |
O O |
ià |
ÏS |
|
=3 |
B |
:s a |
« |
O |
O |
|
|||
PO |
Рч |
|
|
|
R |
|
|
|
ia |
|
|
|
Правильная установка вентиляторов состоит в том,чтобы при их работе создавалась по всему трубопроводу компрессия, оис.83.
Рис.83. Графики к выбору оптимального местоположе ния ВіШ при последовательной установке нескольких
|
|
вентиляторов: |
|
|
||
|
© - |
компрессия;© - депрессия |
|
|||
На |
рис. 83: а / сопротивление |
участков АЕ и |
ЕВ соотве |
|||
тствует |
напорам |
вентиляторов |
/0 ,5 |
h |
/ , установленных в на |
|
чале участков; |
б / вентиляторы |
I и |
П |
находятся в |
начале |
трубопровода, высокая компрессия вызывает утечки около вен
тиляторов; в / |
вентилятор П находится на середине участка |
||||||||
ЕВ; |
г / |
вентиляторы I и П находятся |
в начале |
и конце участ |
|||||
ков |
АЕ |
и ЕВ; |
д / |
вентиляторы |
I |
и П |
находятся |
в начале |
и |
конце второго |
участка. |
|
|
|
|
|
|||
|
Из |
рис. |
83 |
видно,, что |
при |
последовательной схеме |
на |
иболее целесообразно все вентиляторы устанавливать в на
чале трубопровода или каждый - в начале обслуживаемого участкам
174
Количество одновременно работающих вентиляторов может быть определено на основании индивидуальных характе ристик и графическим методом.
Вычерчиваются суммарные кривые совместной работы двух, трех и более вентиляторов, на которые накладывается харак- • теристика трубопровода. Пересечение этой кривой с одной из суммарных характеристик в месте, удовлетворяющем расчет по дебиту воздуха, укажет на количество одновременно работаю щих вентиляторов.
Поскольку сопротивление трубопровода пропорционально только его длине, в начале проходки условиям проветривания может удовлетворять установка одного вентилятора. Последую щие вентиляторы будут устанавливаться по мере удлинения трубопровода и увеличения потребного напора. Оптимальная
длина трубопровода |
на |
один |
вентилятор |
|
|
у |
7 |
_ |
R (оо |
■Û S ■ G з |
|
|
|
: |
— Ш |
Т ' |
/ 2І5/ |
Б длинных |
тупиковых выработках, как правило, |
возника |
ет потребность в установке нескольких последовательно сое диненных вентиляторов, так как сопротивление трубопровода
является большим, а |
потребность забоя в воздухе сравнитель |
но маленькой. |
|
При установке |
ВМІІ необходимо учитывать наличие на |
участке очистной выемки угля, так как одновременная тран спортировка угля из лавы и забоя просека і* подача в пос ледний свежего воздуха с помощью вентилятора, установлен ного в штреке,вызывает дополнительные трудности. Выработ ки) загромождаются оборудованием, увеличивающим сопротив ление движению воздуха, а вентиляционные трубы подверга ются механической порче.
Решение проблемы состоит в увеличении опережения забоя просека от лавы и переносе вентиляционного оборудо вания в самостоятельную печь. Особенно важно это для сло&-^ вой разработки мощных пластов. Не участке здесь имеетоя несколько лав на небольшом расстоянии друг от друга, а вы работки подвержены взаимному влиянию слоев при выемке.
§б. Контроль проветривания и пылевентиляционная служба на шахтах и карьерах
I . Меюды определения физических констант, характери зующих состав рудничного воздуха, тепловые условия'
и проветриваяие горных выработок* Измерение температуры воздуха производят ртутными и
спиртовыми термометрами со вставной шкалой. Термометр, при вязанный к шнуру для вращения и ускорения замера, называ ется пращевым.
Производят два замера через 5-10 мин., которые должны быть одинаковыми.
Максимальная температура в пределах 41-42° монет быть зафиксирована медицинским термометром. Термометр имеет в устье ртутного резервуара суженный капилляр. Вследствие этого, при повышении температуры ртуть нормально проходит в капилляр, а в момент падения температуры столбик ее раз рывается, так как силы трения о стенки капилляра в узком месте выше сил сцепления между отдельными частицами ртути.
Минимальная температура может быть зафиксирована, ес ли в столбике спирта находится специальный штифтик, рис.84. Движение штифтика при снижении температуры обеспечивается пленкой поверхностного натяжения спирта. В момент повыше ния температуры штифтик останавливается, фиксируя минималь ную температуру. Термометр работает в лежачем положении.
Изменение температуры во времени отмечается самопис цем - термографом. Основной частью прибора является биме таллическая пластинка, деформирующаяся при колебаниях тем пературы.
ш ~ Здесь дано неполное описание ряда приборов, так как этому посвящена работа автора "Лабораторный практикум по курсам"Проветриваниѳ горных выработок и борьба с под - земными пожарами" и "Основы техники безопасности, противо пожарная техника и горноспасательное дело". Москва, 1968.
Термографы, как и другие самописцы /влажности и давления/, рассчитаны на постоянный суточ ный или недельный замер. Для этого они имеют часовой меха низм, вращающий' барабан с диаг раммной лентой. Чувствительная часть прибора соединена через передаточный механизм с пером самописца.
Термограф обеспечивает за пись температуры в пределах от
-35°С до +4-5°С с точностью І°С .
Рис.84-. Схема основ ной части минималь ного термометра!
I - капилляр; 2--опирт; •; 3- штифтик; 4-
шкала
Определение температуры пород производится о помощью специальных приборов или обычных термометров, устанавли ваемых в скважины.
В качестве специальных приборов применяются электротермометры и термоэлектрические датчики. Действие первых основано на свойстве металлов изменять электрическое соп ротивление в зависимости от изменения температуры, дейст вие вторых - на возникновении термотока при различии, тем пературы тѳрмоспаев. Один термоспай /медь-или константан/,'
постоянно |
находится в |
термосе с |
t = con*, t |
, второй, |
|
как датчик, помещается |
в скважину .Приборы весьма шещнонны. |
||||
При |
замере температуры обычными термометрами в |
сква-. |
|||
жину подают водяную гильзу для равномерной передачи |
тепла. |
||||
В гильзе |
находится максимальный |
термометр. |
|
|
Определение влажности воздуха производят с помощью пращевого или аспирационного психрометров. В приборах Име ются два термометра - сухой и мокрый, показания которых в ненасыщенном воздухе различны. По разности показаний т е р - . момѳтров с помощью номограммы или таблиц устанавливают от носительную влажность воздуха. •
Самописец основан на изменении длины пучка воло£_й£_ влажности воздуха.
Содержание газов в рудничном воздуха устанавливают с помощью различных приборов. Большинство из них рассчитано на .определение нескольких газов.
При определении содержания газов непосредственно в атмосфере горных выработок применяют бензиновые лампы,ин терферометры /НМ—3, ГИК и д р ./, аспираторы /АМ-2М/, теплоэлектрические приборы /СШ-2/ и реактивы.
Лабораторный анализ проб рудничного воздуха произво дится с помощью объемных приборов /00Г -2/, хроматографов /ГСТЛ/ и колориметрии.
Бензиновая лампа является простейшим прибором, позво ляющим определять в шахтах содержание 0^, С02 и CH/f. Она находит применение и сейчас, особенно в шахтах,опасных по углекислому газу .
Лампа состоит.из следующих основных частей, (р и с.85): ре зервуара /I/.заполняемого бензином;высокопрочмого стекла /2
двух сеток |
/3 /, |
Служащих |
тепло- и газобарьероы; |
каркаса с |
|
крючком для |
подвешивания |
/4/5 винта для |
поллчи |
Фитиля /5 /; |
|
магнитного |
и пломбового |
зато р о в / 6 / ; |
|
|
|
Содержание |
метана устанавливается |
по оищей |
ларактерис- |
тике и высоте ореола пламени. Более точный замер осуществ ляется с прикрученным фитилем /высота пламен^, 2-3 мм/, а первоначальный /особенно в плохо проветриваемых местѳх/ - о поЯнцм пламенем высотой 25-27 мм. В обоих случаях уже при 4% СИ^ в рудничном воздухе пламя вытягивается до вершины
сетки, коптит, а |
затем при 5-G% гаснет,и во |
внутреннем |
про |
||
странстве лампы |
горит метан светло-голѵбым |
пламенем. |
|
||
. |
Кислброд и углекислый газ определяются |
по силе света |
|||
пламени. Так,.при С02 І-І,5% сила |
света составляет 70-80 |
$ |
|||
от |
первоначальной, при С02 2,5-3% соответственно &і-40% |
||||
и |
при С02 4-5% |
пламя гаснет. |
° |
|
|
' |
Основные недостатки лампы: |
субъективность замера, |
вы |
||
сокая нижняя граница определения |
СН^равная |
0,5-0,75%, и |
|||
трудность замера |
газов у кровли |
выработок; |
|
|
Вновейших приборах, предназначенных для установления
вшахтах содержания газов, точность опробования повышена до
сотой и тысячной процента. Приборы, особенно электрические, составляют основу аппаратуры для автоматического контроля. Они связаны с диспетчерским пунктом шахты и позволяют од новременно контролировать атмосферу во всех забоях.
Рис.85. Схема бензиновой лампы для опробования ру
дничного воздуха на С , С Оа и
I - резервуар; 2- стекло; ° 3- с е т к а ; к р ю ч о к ; -
5- винт; б- затвор
Интерферометр ГИК-І
Предназначен дйя раздельного определения в рудничном' воздухе водорода, метана и углекислого газа в пределах 0-6%.
В отличие от ШИ-3 в ГИК смонтирован поглотитель "водо рода из металлического палладия.
Содержание газов определяется в следующей последова тельности. Вначале определяется процент метана / dt %/,
при этом СО2 и Hg поглощаются в приборе. Затем устанавливав ѳтся содержание водорода /при поглощении COg/