Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Рудничная аэрология

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.37 Mб
Скачать

В этом случае средняя скорость воздуха определяется как средне­ взвешенная по секциям

п

 

У = ^ - 2 y«-5'’

(ХХН.З)

1

 

где S —- площадь поперечного сечения выработки; vt и'S'* — соот­ ветственно скорость воздуха и площадь поперечного сечения в i-й секции.

1

I Д _4-~1\)'

----- ^ _ г »

ЪШ 77$Ш ?777777777Ш 7/

Рис. 207. Схема измерения средней скорости движения воздуха путем обвода датчиком поперечного сечоппя выработки

Рис. 208. Схема измерения скорости движения воздуха точечным методом по секциям поперечного сечения выработки

Скорость воздуха измеряется также полярным методом, пред­ ложенным Е. Симодом. Сущность метода заключается в том, что сечение выработки разбивается радиальными прямыми на ряд секций (рис. 209).

Рис. 2Ô9. Схема измерения скорости движёния воздуха полярным методом

По каждой из этих прямых измеряются скорости воздуха на расстояниях от полюса, равных соответственно V2, 1/4 и Vio длины радиальной прямой. Затем производится осреднение

скоростей по замкнутым контурам 1,2,3 я рассчитывается средняя скорость по сечению

V= 0,083г;4 + 0,313г;з+ 0|286у2 + 0,282^.

(XXII.4)

Опыт показывает, что выбор местоположения полюса 4 в сече­ нии слабо влияет на конечный результат, в особенности, когда полюс располагается примерно в центре выработки.

Полярный метод целесообразно применять при измерении средней скорости точечным методом в выработке со сложной фор­ мой поперечного сечения.

Рис. 210. Схема определения скорости движения воздуха по ограниченным точечным измерениям с замером скорости в центре выработки

Рис. 211. Схема определения скорости движения воздуха с замерами по контурной линии

В практике вентиляции используются также методы определе­ ния средней скорости воздуха по измеренной максимальной ско­ рости воздуха в сечении. Этот метод применяется в выработках с выдержанным по форме сечением.

Средняя по сечению скорость воздуха определяется через коэффициент поля скорости к:

v = kvm!lx

(XXII.5)

Коэффициент к принимается

равным 0,7—0,8 в зависимости

от шероховатости стенок выработки.

Существует также ряд методов, направленных на уменьшение точек измерений скорости по сечениям без снижения точности определения средней скорости. Один из таких методов для сечения выработки арочной формы представлен на рис. 210.

Если измерить скорости воздуха в точках, расположенных по указанной схеме, то среднеарифметическое значение скорости будет с достаточной степенью точности соответствовать средней скорости воздуха по сечению.

В выработках с устойчивым скоростным полем положение точек, в которых скорость потока равна осредненной, определяется с достаточной степенью точности расстоянием от стенок выра­ ботки, равным V4 радиуса. При невыдержанной форме сечения выработки иногда выполняется несколько измерений, как, на­ пример, показано на рис. 211.

В этом случае скорость воздуха измеряют в четырех точках, лежащих на вертикальной и горизонтальной осях, проходящих через центр сечения и расположенных на расстоянии V4 соответ­

ствующего радиуса г1?

., г4 от стенки выработки.

 

--------6-8 -

v(x,y)

I

 

I

 

l~ZA = C0nSt

 

V

Рис. 212. Схема измерения скорости движения воздуха с выравниванием скоростного поля

Средняя скорость по сечению выработки определяется из выражения

v = \ { v 1 + v ^ v 3 + vi).

(ХХН.6)

Весьма важно определить среднюю скорость воздуха при авто­ матическом контроле, которая решается обычно путем одно­ точечного замера. Определение коэффициента поля скоростей^ в формуле

(XXII.7)

где v0— скорость воздуха в точке измерения, представляет собой в целом трудоемкую операцию, в особенности, если учесть, что

коэффициент кк должен систематически корректироваться

даже

в тех пунктах контроля, где датчики устанавливаются

стаци­

онарно. В связи с этим более рациональным является метод искус­ ственного формирования скоростного поля с помощью решетки, перекрывающей сечение выработки, как это показано на рис. 212. Размер ячеек решетки равен 2—2,5 мм.

Если в выработке имеет место произвольное распределение скорости воздуха по сечению и (,х, у), то непосредственно за решет­ кой 1 скоростное поле выравнивается, и датчик скорости, уста­ новленный в пункте замера 2, будет измерять среднюю скорость воздуха по сечению выработки.

Для нахождения расхода воздуха необходимо также опре­ делять сечение выработки в пункте замера средней скороди. В подземных условиях сечения выработок подвержены существен­ ным изменениям под влиянием различных факторов. Поэтому измерение сечений выработок при определении расхода воз^Уха необходимо выполнять тщательно.

На основных вентиляционных выработках оборудуются ка­ мерные станции, которые представляют собой участки выработок длиной до 10 м с выдержанным сечением. В остальных нуя#тах контроля расхода воздуха сечепия измеряются каждый раз при измерениях скорости воздуха.

Рис. 213. Схемы к расчету площадей поперечных сечений выработок слож­ ного профиля

При трапециевидной форме поперечного сечеиия выработки его площадь (в м2) определяется по формуле

5 = 0,5# (а+ 6), (ХХП.8)

где Н — высота выработки, м; а и Ъ — ширина выработки соот­ ветственно у кровли и почвы, м.

Определение площадей поперечных сечений (в м2) четырех типов сложного профиля производится по следующим формулам:

при арочной форме сечения первого типа (рис. 213, а)

S = 0,5all + 0,67 (blCl + b2c2);

(XXII.9)

при форме сечения второго типа (рис. 213, б)

 

S = 0,5h (a + b) + 0,5b (I l- h ) + 0,67 (Ьл + Ъ2с2)\

(XXII. 10)

при форме сечения третьего типа (рис. 213, в)

 

S = ah + 0,78 h);\

(XXII. И)

при форме сечения четвертого типа (рис. 213, г)

 

5 г= а (А+0,39а).

(XXII.12)

(Значения параметров показаны на схемах рис. 213). Распространенным методом измерения сечений выработок яв­

ляется фотопланиметрический метод. При данном методе произ­