книги / Методы математического моделирования рудничных аэрологических процессов и их численная реализация в аналитическом комплексе Аэросеть

тивления каждой выработки R связывается с падением давления в выработке H через квадрат расхода Q по формуле H R Q2 .

Традиционный способ расчета стационарного воздухораспределения состоит в итерационном подборе величин расходов воздуха Q таким образом, чтобы: 1) в каждом сопряжении сумма входящих расходов была равна сумме исходящих (первый закон Кирхгофа); 2) сумма падений давления в любом замкнутом контуре сети выработок равнялось сумме напоров источников тяги в этом контуре, если они есть (второй закон Кирхгофа).

8.2.1. Аэродинамические сопротивления участков вентиляционной сети

Предусмотрено три способа задания аэродинамического сопротивления выработок и вентиляционных объектов: задание сопротивления по проектным параметрам, на основе данных воздушно-депрессионной съемки и вручную. При известных значениях перепада давлений на выработке или перемычке и расхода воздуха предпочтительнее второй способ задания сопротивления как наиболее точный. При отсутствии такой информации используется способ, основанный на использовании проектных данных, который позволяет задать приблизительную оценочную величину. Задание вручную предусмотрено для всех остальных случаев, когда информация об аэродинамическом сопротивлении вентиляционного объекта определяется иначе.

Полное аэродинамическое сопротивление выработки складывается из ее собственного аэродинамического сопротивления и суммы сопротивлений всех вентиляционных сооружений (перемычек), расположенных в ней. Способ расчета каждого из этих сопротивлений выбирается индивидуально. Например, аэродинамическое сопротивление выработки может быть задано на основе данных воздушно-депрессионной съемки, а сопротивление установленной в ней перемычки – по проектным данным. Этот функционал полезен, когда требуется оценивать предполагаемые проектные решения на существующей сети рудника, построенной на основе фактических замеров.

251

ботка на схеме нарисована с искажением (например при рисовании вентиляционных стволов).

Что касается площади сечения выработки, то она чаще всего известна и обусловлена, например типом проходческого комбайна. Основные площади поперечного сечения доступны в справочнике, открывающемся по кнопке рядом с соответствующим полем.

Периметр поперечного сечения выработки, в свою очередь, целиком определяется площадью поперечного сечения и его формой. Наименьшее значение периметра соответствует выработке круглой формы, поэтому в поле с периметром нельзя ввести меньшее значение, чем периметр круглого сечения для указанной площади. Другие формы сечений доступны в том же справочнике, где заданы отношения периметров разных сечений к квадратному корню из их площади.

253

Предусмотрено два основных способа определения аэродинамического сопротивления перемычки: по площади окна и по воздухопроницаемости.

Для определения аэродинамического сопротивления перемычки с вентиляционным окном используется формула Жуковского. Сначала решается следующее уравнение относительно параметра α

где Sw – площадь вентиляционного окна круглой формы, S –

площадь поперечного сечения выработки. Затем вычисляется проектное аэродинамическое сопротивление R

R SwS 1 2 ,

где – плотность воздуха.

Аэродинамическое сопротивление глухой перемычки определяется на основе проектного значения ее воздухопроницаемости

R p21S 2 ,

где p – воздухопроницаемость перемычки, S – площадь попе-

речного сечения выработки (равная площади глухой перемычки). По умолчанию значение воздухопроницаемости перемычки определяется по ее типу. Воздухопроницаемость различных типов глухих перемычек настраивается централизованно в специальном редакторе проницаемости перемычек, доступном на вкладке «Вентиляция».

254

K PS ,

где P – периметр поперечного сечения выработки, S – площадь поперечного сечения выработки. Таким образом, периметр поперечного сечения выработки однозначно определяется площадью ее сечения. Для каждого типа сечения может быть указан диапазон допустимых площадей. При таком указании осуществляется автоматическая проверка, и если значение площади выходит за пределы диапазона, то тип сечения заменяется на пользовательский.

257

В редакторе типов поверхностей аналогичным образом задаются характерные значения коэффициента шероховатости .

Один из типов выработок может быть назначен типом по умолчанию, после чего этот тип будет автоматически присваи-

258

ваться всем добавляемым выработкам. После заполнения справочника типов выработок появляется возможность заводить свойства выработок группами, выбирая нужный тип из списка.

Длина выработки по умолчанию рассчитывается по координатам, но есть возможность задавать ее вручную. Отмена ручного ввода с возвратом координатных значений длины осуществляется очисткой соответствующего поля и сохранением свойств выработки.

8.2.2. Типы, напоры и места размещения источников тяги

Предусмотрены два основных типа вентиляторов: идеальный и реальный.

Идеальный вентилятор задается фиксированным напором, величина которого не зависит от других параметров. Задается также КПД вентилятора, позволяющий оценить его мощность.

259