14.3 АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

  Главная     Учебники - Горное дело     Ю. Ф. ВАСЮЧКОВ ГОРНОЕ ДЕЛО

 поиск по сайту     

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..

 


14.3 АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Шахтная вентиляционная система включает вентиляционную сеть выработок, вентиляционные сооружения и установки. Элементы вентиляционной сети (горные выработки, узлы их сопряжений, средства регулирования расхода воздуха) отличаются большой сложностью и разнообразием движения в них воздушных потоков; что обусловлено большой шероховатостью и неровностью поверхностей выработок, загромождением их крепью, оборудованием, армировкой, а также наличием изгибов, сужений и расширений сечения выработок, их разветвлением и др. При движении воздуха в выработках возникает аэродинамическое сопротивление, связанное с трением струи о поверхность выработок, обтеканием воздухом выступов, изменением скорости

и направления его движения. Сопротивление движению воздуха по горным выработкам условно подразделяют на три вида: сопротивление трения о поверхность выработки, лобовое сопротивление и местные сопротивления.

Расход воздуха — объем воздуха, проходящий в каком-либо сечении выработки в единицу времени. Связь между расходом воздуха Q (м3/с) на участке выработки и депрессией этого же участка h (Па) называют законом сопротивления. Для горных выработок закон сопротивления имеет вид

h=RQ

где R — аэродинамическое сопротивление выработки воздушному потоку, Н • с2/м8.

 

 

 

Для характеристики аэродинамического сопротивления сети выработок используют обобщенный показатель — эквивалентное отверстие, под которым понимают условное круглое отверстие в тонкой стенке с сопротивлением, равным общему сопротивлению всей сети выработок В более редких случаях понятие эквивалентного отверстия применяют к одиночной выработке.

 

Если изменять расход воздуха по выработкам и одновременно измерять депрессию сети, то можно получить график функции h = f(Q), который называют аэродинамической характеристикой сети (рис. 14.2). Переход горных работ на глубокие горизонты, увеличение протяженности проветриваемых выработок ведут к росту аэродинамического сопротивления вентиляционной сети и увеличению ее депрессии.
 

К местным сопротивлениям относят повороты, расширения и сужения выработок, слияние и разветвление струй и т. п.

 

 

Местные сопротивления изменяют конфигурацию и характер потока на некотором расстоянии впереди и за собой, приводят к отрыву потока от поверхности выработки, образованию вихревых зон, к смешиванию и разделению потока, Депрессия на преодоление местных сопротивлений (Па)

 

 

 

14.4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ


Путь воздуха между двумя соседними разветвлениями называют вентиляционной ветвью. В вентиляционную ветвь входит группа последовательно соединенных выработок с одинаковым расходом воздуха. Место соединения трех и более ветвей называют узлом На схеме вентиляции пространство, ограниченное со всех сторон ветвями вентиляционной сети, считают ячейкой. Внутри ячейки ветви отсутствуют. Группа ветвей, ограничивающих одну ячейку, образует вентиляционный контур

 


 

14.5. ЕСТЕСТВЕННАЯ ТЯГА

Под естественной тягой воздуха в шахтной вентиляционной сети понимают естественно возникающую депрессию в горных выработках, вследствие которой шахтный воздух движется самопроизвольно. Причиной естественной тяги в шахте служат разность плотности воздуха, температуры или давления в точках входа и выхода воздушной струи из шахты.