книги из ГПНТБ / Рудничная вентиляция учебное пособие для студентов горных вузов и факультетов канд. техн. наук М. Н. Бодягин.1960 - 23 Мб

крепи (А). Под последним понимается отношение расстояния между осями соседних стоек (/) к диаметру крепи (d0)

С изменением значения А изменяются затраты энергии на ме­ стные и лобовые сопротивления, связанные с обтеканием стоек.

Общий характер этого изменения виден из кривых, приведенных на рис. 66.

При продольном калибре А= 1 струя проходящего по штреку воздуха почти не имеет потери давления, связанной с поперемен­ ным сжатием струи в дверном окладе и ее расширением в ме-

ждуокладном пространстве. При А = 1 меньше и лобовые сопро­ тивления стоек крепи за счет их лучшего обтекания струей. При

А = 5, воздух движется по существу в более широкой выработке,

что уменьшает соответствующие затраты энергии; меньше энер­ гии расходуется также на преодоление лобовых сопротивлений

Примечания: 1. Значения а приведены в десятитысячных.

2.Площадь 5 берется в свету крепи.

3.Табличное значение а умножается на поправочный коэффициент k.

Для определения значения а квершлаго- и штрекообразных

выработок, закрепленных неполными крепежными рамами из

139

круглого леса, можно также пользоваться эмпирическими мулами, например, Л. Д. Ворониной

коэффициента а можно определять по формуле Л. Д. Ворониной

коэффициента а может быть подсчитано по формуле В. В. Кашибадзе

где а, и b — коэффициенты, зависящие от типа крепи, прини­ маются по табл. 15;

S’—поперечное сечение выработки в свету крепи, м2; Рк — периметр закрепленной части выработки, м;

I — расстояние между соседними рамами крепи, м.

Таблица 15

Значения коэффициентов а и b в формуле (59)

140

Таблица 16

Значения коэффициента а для выработок, закрепленных арочной или трапецеидальной формы крепью из двутавровых балок, поставленных полостью навстречу струе

Таблица 17

Значение коэффициента а для выработок, закрепленных сборной железобетонной крепью

141

Рис. 67. Типовые сечения стволов:

а группа I; б — группа II. в — группа III; г — группа IV; д — группа V

142

6. Шахтные стволы. Ввиду особого характера шероховатости

стволы относятся в отдельные группы выработок. Данных о со-

противлениях шахтных стволов имеется много.

В качестве ориентирующего материала для подбора значе­

ний а для стволов можно использовать данные, заимствованные из работы А. И. Ксенофонтовой (табл. 18), составленные приме­ нительно к пяти типовым группам стволов (рис. 67).

Для быстрого подсчета а бетонированного ствола с арми-

ровкой П. И. Мустель рекомендует формулу

S — площадь поперечного сечения ствола в свету бетонной

крепи, -и2;

КИст — площадь S за вычетом площади, занимаемой лестнич­ ным отделением, л2.

По исследованиям П. И. Мустеля, коэффициент а для не-

армированных стволов, закрепленных железобетонными тюбин­ гами, равен 8,5- Ю-4. Для стволов армированных а стенок равен

сравнению с бетонными стволами коэффициенты а стволов при тюбинговой крепи увеличиваются примерно на 8-10~4.

Коэффициенты а для стволов 1 с деревянным креплением при­ нимаются:

I. При сплошной венцовой крепи с расстрелами:

без лестничного отделения

крепью на бабках, с лестничным отделением:

делениям, по которым идет воздух. Лестничное отделение из расчета исклю­ чается.

143

Таблица 18

Значения коэффициента а для шахтных стволов, закрепленных бетонной, железобетонной, бетонитовой и кирпичной кладкой и армированных расстрелами двутаврового профиля

144

7. Прочие выработки. Значения а для лав:

а) механизированных............................................... 0,0045—0,0055 б) немеханизированных.......................................... 0,и030—0,0035

Для печей и просеков коэффициент а при креплении двумя стойками под обапол принимают по табл. 14 со снижением на

15—20%,

Для штреков со стропильным деревянным креплением при­

нимают а = 0,0055—0,0065.

Для выработок с ленточными конвейерами при креплении не­ полными дверными окладами а = 0,0027—0,0036.

Для гезенков с площадками в ходовом отделении а = 0,0047.

8. При подборе значений коэффициентов а нужно иметь

в виду, что они даются для нормального состояния крепи и выра­

ботки. При загромождении выработки породой, лесом и т. п. ре­ комендуется увеличение а в зависимости от степени загроможде­

ния на 0,0001—0,0010.

В целях учета извилистости выработки значения а изменяют

на 0,0002—0,0005.

Присутствие в выработке ленточного конвейера увеличивает значение коэффициента а на 0,0015—0,0020.

Приводимые значения а можно использовать для проектных

расчетов и приближенных расчетов в условиях производства.

Действительные же значения сопротивлений выработок на дей­ ствующих шахтах предпочтительнее определять непосредственно, методом депрессионной съемки.

9. Методы снижения коэффициента аэродинамического сопро­ тивления а основываются на снижении шероховатости выра­

ботки и придании обтекаемых форм элементам крепи, оказываю­ щим лобовое сопротивление. Так, при креплении неполными де­ ревянными рамами обшивка стенок обаполами вразбежку дает снижение коэффициента а на 20—40%, а при сплошной об­

шивке— в 3—4 раза. При креплении двутавровыми балками облицовка пространства между рамами круглым или колотым

.лесом дает снижение значения коэффициента а в 2,5—3 раза. Для шахтных стволов снижение коэффициента а может быть достигнуто: обшивкой лестничного отделения и расстрелов, уве­ личением расстояния между расстрелами, применением обтекате­ лей для расстрелов. Сплошная обшивка лестничного отделения со стороны подъемного отделения дает снижение значения а ствола на 20%, а обшивка вразбежку на 10%. Увеличение рас­ стояния между расстрелами, например, в приведенном выше

типе ствола Н-126-6021 с 2 до 4 м дает уменьшение значения а

на 28%. Изменение формы поперечного сечения расстрелов на более обтекаемую также дает значительный эффект (рис. 68).

По подсчетам П. И. Мустеля, для стволов, закрепленных же­

лезобетонными тюбингами, за счет снабжения обтекателями одного или двух главных расстрелов, размещенных вблизи

t= t-i+t-г-2,6 do

Рис. 68. Форма поперечного сечения расстрелов и ее влияние на величину коэффициента

центра ствола, и заделки промежутков между полками двутав­ ров деревом или железными листами только со стороны подъем­ ных отделений достигается снижение коэффициентов а примерно на 30%.

§ 23. МЕСТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК1

Те местные сопротивления, которые не связаны с видом кре­

пления выработки (например, повороты, сужения и др.), пред­ ставляют группу отдельно учитываемых сопротивлений.

Общая формула, выражающая потери энергии на преодоле­

струя, выходящая в сечение ~S2 со скоростью vt, испытывает удар о массу воздуха, движущегося со скоростью и2. Как известно из

Однако в шахтных выработках распределение скоростей в се­ чении потока неравномерно, и потому значение g будет факти­

циентов местного сопротивления зависят от шероховатости вы­ работки.

1 Значения коэффициентов местного сопротивления и формулы их рас­ чета даны по А. А. Хареву [90] и А. И. Ксенофонтовой [431.

Величина коэффициента сш для внезапного расширения с уче­ том шероховатости может быть подсчитана по формуле [96]

а— коэффициент аэродинамического сопротивления шеро­

ховатой выработки.

Таким образом, расчетное значение коэффициента местного сопротивления внезапного расширения струи можно прибли­

Если расширение происходит плавно с углом конусности

6<ф20°, то коэффициент местного сопротивления (£ш) прини­

148