книги / Методы математического моделирования рудничных аэрологических процессов и их численная реализация в аналитическом комплексе Аэросеть
..pdf
Угрозой безопасности проветривания рудника является наличие рециркуляционных контуров, т.е. последовательности выработок, по которым исходящий загрязненный воздух смешивается с чистым входящим воздухом. Поиск таких выработок в сложных вентиляционных сетях со множеством источников тяги является затруднительной процедурой, поэтому в программе реализован алгоритм поиска и подсветки рециркуляционных контуров (коман-
да «Проверка рециркуляции» на вкладке «Вентиляция»).
После нажатия на эту кнопку выводится сообщение с общим количеством найденных контуров, и, если таковые будут найдены, будет включен режим их подсветки («Вид» –> «Вен-
тиляция» -> «Модельные данные» -> «Выработки» -> «Рециркуляционные контуры»).
8.2.7. Режимы работы вентиляционных установок
На панели свойств вентилятора предусмотрено отображение текущего расхода воздуха на вентиляторе, развиваемого им напора и потребляемой мощности. Здесь же отображается КПД работы вентилятора, вычисляемый по формуле
Q H Q
W Q 100,
где – КПД вентилятора в процентах, Q – расход воздуха на вентиляторе, H (Q) – напор вентилятора при текущем расходе, W (Q) – потребляемая мощность при текущем расходе.
281
При этом значения расхода воздуха по выработке («Q выраб») и дебит вентилятора («Q вент») отображаются отдельно, так как они могут не совпадать в случае размещения вентилятора без перемычки. Те же параметры можно отобразить при помощи соответствую-
щих индикаторов («Вид» -> «Вентиляция» -> «Модельные данные» -> «Объекты на выработках (индикаторы)» -> «Напоры вентиляторов», «Мощностивентиляторов», «КПДвентиляторов»).
На панели свойств на напорной и мощностной характеристиках для выбранного угла лопаток (эта линия подсвечивается синим) отображается рабочая точка вентилятора, которая соответствует текущему расходу. Если текущий расход находится в пределах между минимально и максимально допустимыми значениями, заданными для выбранной характеристики, то рабочая точка закрашивается синим. В противном случае рабочая точка подсвечивается красным, сигнализируя о том,
282
что вентилятор работает в режиме помпажа или в области слишком большого расхода.
Для оперативной визуализации режимов работы всех источников тяги в сети следует включить подсветку вентиляторов, работающих в недопустимом режиме («Вид» -> «Вентиляция» -> «Модельные данные» -> «Объекты на выработках» -> «Вентиляторы в нерабочем режиме»).
Графики с напорными и мощностными характеристиками для выбранного вентилятора открываются в отдельной форме при помощи кнопки «Показать крупнее»,
что дает возможность отслеживать изменения режима работы вентилятора без необходимости открывания панели с его свойствами.
283
8.2.8. Мониторинг скоростей движения воздушных потоков
Требования безопасности накладывают ограничения на максимальные скорости движения воздуха в различных категориях выработок. Такие ограничения можно вводить как для конкретных выработок, так и в редакторе типов выработок.
Значения максимальных скоростей доступны в справочнике, открывающемся с помощью кнопки рядом с полем.
284
При необходимости убрать проверку максимальной скорости движения воздуха в выработке это поле оставляется пустым.
Модельная скорость течения воздуха в выработке отображается на панели свойств выработки.
Просмотр текущих модельных скоростей множества выработок на схеме возможен после включения отображения соответствующего индикатора («Вид» -> «Вентиляция» -> «Модель-
ные данные» -> «Выработки (индикаторы)» -> «Скорости воз-
духа»). Для визуального поиска выработок, где превышена максимально допустимая скорость течения воздуха, предусмотрен специальный режим подсветки таких выработок («Вид» -> «Модельные данные» -> «Выработки» -> «Превышение максимальной скорости воздуха»).
Правила безопасности ограничивают также минимальную скорость движения воздуха в проветриваемой выработке:
Vmin 0,1 PS ,
где P – периметр поперечного сечения выработки, S – площадь поперечного сечения выработки. Значение минимальной скорости на схеме отображается соответствующим индикатором
(«Вид» -> «Вентиляция» -> «Исходные данные» -> «Выработки (индикаторы)» -> «Минимальная допустимая скорость возду-
285
ха»). Для проверки превышения модельной скорости воздуха над минимально допустимой реализована подсветка проветри-
ваемых выработок («Вид» -> «Вентиляция» -> «Модельные данные» -> «Выработки» -> «Проветриваемые выработки»).
Произвести сравнение скоростей течения воздуха в выработках между собой можно, включив отображение градиента скоростей воздуха («Вид» -> «Вентиляция» -> «Модельные данные» -> «Выработки» -> «Распределение скоростей воздуха»).
В этом случае выработки с большой скоростью воздуха будут закрашиваться красным, а с маленькой – синим.
8.2.9.Расчет количества воздуха на участках
иопределение утечек
Одной из целей проектирования рудничной вентиляции является обеспечение подачи нужного количества воздуха в рабочие зоны с минимальными утечками. Если воздух в рабочие зоны подается по нескольким воздухоподающим выработкам, то не очевидно, является ли расчетное количество воздуха доста-
286
точным. Проблема решается построением дерева участков, из которых состоит рудник, на вкладке «Участки рудника» на
«Боковой панели».
Для создания нового участка нажимается кнопка «Новый участок», после чего этот участок становится дочерним у выделенного в данный момент элемента дерева. Если ни один из участков не был выделен, то новый участок располагается сверху. Если появится необходимость перестроить иерархию, то это можно сделать, перетаскивая элементы дерева по технологии Drag&Drop. Изменение названия участка возможно в специальной форме, открывающейся по двойному клику на участок.
Каждый участок связан с некоторым множеством выработок на схеме. Чтобы обозначить эту связь, следует воспользоваться командами «Привязать выделенные выработки» и «Отсоеди-
нить выделенные выработки» в контекстном меню соответствующего участка. После этого «привязанные» к участку выработки можно выделить на схеме или подсветить, наведя курсор мыши на соответствующий элемент дерева.
287
Привязать выработку к участку можно также на вкладке «Участки» на панели свойств самой выработки.
Принадлежность выработок к участкам отображается цветами участков на схеме («Вид» -> «Общее» -> «Выработки» -> «Цвет участка на границах / внутри»).
После построения дерева участков в нем можно отобразить различные свойства участков. На вкладке меню «Вид» можно
288
добавить индикатор с входящим модельным расходом на участке. В открывшемся окне выбирается список отображаемых индикаторов, а также иные настройки визуализации, например, закрашивание элементов дерева в цвет участков.
Входящий модельный расход рассчитывается как сумма модельных расходов в связанных с участком выработках, по которым воздух попадает внутрь этого участка. Утечки вычисляются как разность между входящим модельным расходом уча- стка-родителя и суммой входящих модельных расходов его дочерних участков. Расчет утечек должен корректироваться с учетом того, что некоторые рабочие зоны могут проветривать-
289
ся последовательно, а также возможна рециркуляция. В общем случае Qутечек вычисляется по формуле
Qутечек Qродителя Qучасткаi |
1 Kрециркуляцииi |
Kчужогоi |
, |
i |
|
|
|
где Qутечек – расход, соответствующий утечкам на |
участке- |
||
родителе, Qродителя – входящий модельный расход на участкеродителе, Qучасткаi – входящий модельный расход на i-м участке, Kрециркуляцииi – доля входящего расхода на i-м участке, поступаю-
щего за счет рециркуляции (от нуля до единицы), Kчужогоi – доля
входящего расхода на i-м участке, поступающего с других участков в том же родительском участке (от нуля до единицы).
На рисунке представлен простой пример последовательного проветривания двух участков.
Воздух, входящий на второй участок, будет считаться использованным на первом участке (то есть Kчужого2 1), что при-
ведет к исключению входящего расхода на втором участке из расчета утечек.
Пусть теперь часть воздуха на первом участке возвращается назад.
290