книги из ГПНТБ / Отепление шахтных стволов М. М. Шемаханов. 1960- 11 Мб

Рис. 3. Подача теплого воздуха в ствол по первой схеме

so

ход при закрытом устье ствола. Эта схема смешения воздуха широко применяется в Донбассе.

На рис. 4 показана вторая схема, где поступление холодного воздуха к стволу шахты осуществляется по вентиляционному ка­

налу с воздухозабором, расположенным вне надшахтного здания.

Калориферная установка монтируется совместно с воздухо­ заборным устройством вентиляционного канала, что позволяет произвести смешение холодного и нагретого воздуха в вентиля­

ционном канале до ствола шахты. При этом нет необходимости

в устройстве кольцевых каналов, и ввод воздуха выполняется

через одно окно. При таком устройстве требуется отдельный за­ пасной выход для людей, который предусматривается со стороны лестничного отделения ствола.

Запасной вентиляционный канал (ход) не требуется, так как

в случае пожара в надшахтном здании подача вентиляционного

воздуха производится прежним путем при закрытом устье ствола. При реверсировании струи воздух выходит из ствола шахты че­

рез тот же вентиляционный канал и воздухозаборную шахту при закрытых задвижках (жалюзи) калориферных каналов. Такая

схема подачи и смешения воздуха осуществляется на шахтах

Кузбасса и Донбасса. На рис. 5 показана установка калорифе­

ров по этой схеме.

Центробежный вентилятор 1, приводимый в движение элек­ тродвигателем 2, прогоняет воздух через калориферную уста­

новку 3. В схеме предусмотрено два агрегата — вентилятор и ка­

лорифер. Для измерения температуры нагретого воздуха преду­ смотрен термометр 4. Обходные клапаны 5 установки служат для пропуска части воздуха в обход калориферов при регули­

В первом случае надшахтное здание, через которое посту­ пает холодный воздух, не отапливается. Кроме того, забор хо­ лодного воздуха в зимнее время через надшахтное здание вызы­

вает появление циркуляционных потоков воздуха в надшахтном

здании — сквозняков. Очевидно даже при неработающей клети

нагретый воздух, поступающий в ствол, частично будет подни­ маться в надшахтное здание.

Калориферная установка должна располагаться как можно ближе к стволу, так как при движении нагретого воздуха по

10

-xw-

- 0006------ ■— -4-0001

каналу имеет место потеря тепла. Не исключена также возмож­

ность обжигания людей, находящихся в движущейся по стволу клети, струей горячего воздуха. Вследствие этого температура подогретого воздуха после калориферов допускается не более

70—80°.

В случае осуществления смешения воздуха по второй схеме

надшахтное здание должно быть герметичным, что несколько

увеличивает сопротивление главной вентиляционной установки.

Однако, поскольку подача воздуха в ствол происходит после сме­

шения потоков воздуха, т. е. при -ф 2°, возможно осуществить подогрев воздуха в калориферной установке до более высокой

температуры, чем 70°, что сокращает количество воздуха, прохо­

дящего через калориферы, и уменьшает потребную производи­ тельность вентилятора калориферов.

Если шахта оборудована установкой с нагнетательной вен­

тиляцией, калориферную установку можно поместить непосред­ ственно в здании главной вентиляторной установки. При этом

возможно расположение калориферной установки в нагнетатель­

ном канале вентиляторной установки и на всасывающей стороне

главной вентиляторной установки.

Более целесообразной является вторая схема, по которой по­

догревательная установка расположена так, что в зимнее время

только часть воздуха, засасываемого главным вентилятором, про­

ходя через калорифер, подогревается. Первая схема уста­

новки калорифера в нагнетательном канале имеет существенный

недостаток: весь вентиляционный воздух прогоняется через по­

догреватель воздуха и поэтому главный вентилятор должен соз­ давать давление, превышающее обычное на величину сопротивле­

ния воздухоподогревателя, что вызывает излишний расход элек­ троэнергии.

При применении указанной схемы необходимо, чтобы уста­

новка для подогрева воздуха имела минимальное сопротивление

движению воздуха.

На рис. 6 показано устройство калорифера в здании главной

вентиляционной установки. Воздух поступает к калориферам 1

через жалюзи 2 в боковых стенах здания. Калориферы устанав­

ливаются перед вентилятором, поэтому остальное количество воз­

духа поступает к вентилятору через поворотные жалюзи 3, минуя

калориферы. Количество воздуха, проходящего через поворотные жалюзи, регулируется в зависимости от температуры наружного

воздуха таким образом, чтобы температура смеси воздуха, по­

ступающей в вентилятор 4, была не ниже —2°. Установлено ^ка­

лориферов — по 6 с каждой стороны, три секции параллельно

и две последовательно. Группы калориферов имеют общий кон-

денсатоотводчик 5.

На рис. 7 показано расположение калориферной установки

над помещением технологического комплекса блока вспомога­

тельного ствола. Такая компоновка предложена Южгипро'шахтом

13

I

11

нулевой площадки). Станок копра имеет обшивку, открытую сверху для поступления наружного воздуха. В обшивке нагре­

тый воздух смешивается с холодным, в результате чего при тем­

пературе + 2° воздух вследствие действия всасывающей вентиля­ ции шахты поступает в ствол. Для регулирования количества

воздуха предусмотрены шторы 3.

Основные типоразмеры таких установок разработаны для

стволов диаметром 6 и 7 м.

Предложенная компоновка сокращает объем работ по устрой­

ству фундаментов здания и подземных каналов; уменьшает аэро­ динамическое сопротивление установки и расход электроэнергии.

Внекоторых случаях подогревают весь воздух, поступающий

вствол. С этой целью в первом этаже надшахтного здания или же внутри ствола устанавливают нагревательные приборы (на­ пример, радиаторы типа «Гамма») по окружности ствола; воз­ дух, проходя мимо радиаторов, нагревается. Такое устройство

не всегда осуществимо (из-за местных условий). Так как нагре­

вательные приборы располагаются по окружности ствола, то на­

гревается главным образом воздух, омывающий эти приборы; по­ этому установка работает недостаточно производительно и имеет

малый обогревательный эффект.

Общее количество воздуха, вводимое в ствол при расчете

калориферной установки, должно быть задано или определено исходя из условий вентиляции шахты.

Для ориентировочного подсчета количества воздуха можно

36

Продолжение табл. 1

При мечание. При определении количества воздуха принято: коффициент, учитывающий неравномерность добычи — 1,15; коэффициент, учитывающий потребное количество воздуха для провет­

ривания запасных и резервных лав, —1,1; коэффициент, учитывающий утечки в надшахтном здании,— 1,1;

максимальное газовыделение на 1 т суточной добычи для шахт произ­ водительностью до 1000 тсутки— 22 м3/сутки, для шахт от 1000 т[сутки.

и выше — 32,5 м3/сутки.

Центрогипрошахт [30] принимает расход воздуха на 1 т су­ точной производительности шахт в зависимости от категорийно-

сти: I категория — 1,0 мР/мш-г, II — 1,25 м3/мин~, III — 1,5 мамину

вне категории (при суточном газовыделении 30 м3 на 1 т и со­

держании углекислоты или метана 0,75% в исходящей струе) —

2,8 м31мин.

Объем подаваемого воздуха относится к стандартному со­ стоянию, когда у = 1,2 кг!м3 (р = 760 мм, f = 20°).

Расположение отопительной установки по отношению к стволу

шахты определяется местными условиями. Целесообразнее по­

мещать калориферную установку вблизи ствола шахты, так как при этом сокращается длина канала, подводящего воздух в ствол, уменьшаются потери напора вентилятора на преодоление сопро­ тивлений и тем самым уменьшается расход электроэнергии на

привод вентилятора.

2 М. М. Шемахако*

II. КАЛОРИФЕРЫ

Общие замечания

Как указано выше, для нагревания воздуха, обогревающего

ствол шахты, применяют калориферы. Калориферами называются такие устройства, в которых тепло от теплоносителя сооб­ щается нагреваемому воздуху через поверхности нагрева. По

взаимному направлению движения теплоносителя и подогревае­

мого воздуха различаются калориферы с параллельным и попе­

речным токами воздуха и теплоносителя.

В первом случае теплоноситель и нагреваемый воздух дви­

жутся в каждом элементе калорифера параллельно друг другу

(в одном направлении или противоточно).

Во втором случае направления их движения в элементах ка­

лорифера перпендикулярны друг к другу, причем теплообмен во всем калорифере может происходить также противоточно или прямоточно.

При отеплении стволов в качестве нагревательной среды при­

меняется обычно водяной пар. Горячая вода и электроэнергия пока для подогрева воздуха не применяются. Калориферы, подо­ гревающие воздух острым паром из котла или мятым, т. е. отра­ ботанным паром, называются паровыми. Воздух может нагре­ ваться и дымовыми газами; калориферы в этом случае называют

газовыми, или огневыми.

При установке паровых калориферов требуется и установка

парового котла. Иногда для обогрева калориферов можно ис­

пользовать пар от ТЭЦ. В этом случае стоимость подогрева

воздуха может быть значительно снижена.

При наличии ТЭЦ для обогрева калориферов вместо пара мо­ жет быть применена перегретая (с температурой более 100°) вода. Температура воды в наших сетях теплофикации принята

130—150°.

Сравнивая воду и пар, как теплоносители, можно отметить

следующее:

18