Диагональное соединение горных выработок

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

Снова обращаемся к вентиляционной схеме шахты на рис. 5.1 и рассмотрим часть схемы между точками 2-18. Построим вентиляционную сеть по методике, описанной выше:

- воздухоподающий откаточный квершлаг 2-11 на рис. 5.1 представляем безразмерной линией 2-11 на рис. 5.3, (а);

- путь движения воздуха 11- -12-13-14-17 на рис. 5.1 представ-ляем в виде верхней дуги на рис. 5.3 (а) с обозначением соответст-вующих узлов 12, 13, 14;

- путь движения другой струи 11-15-16-17 на рис. 5.1 обозначим в виде нижней дуги с обозначением узлов 15 и 16 на фигуре рис. 5.3 (а);

- вентиляционный квершлаг 17-18 на рис. 5.1 обозначим в виде прямой 17-18 на рис. 5.3 (а);

- путь струи воздуха от узла 15 к узлу 13 на рис. 5.1 обозначим прямой 15-13 на фигуре рис. 5.3 (а);

- в каждой ветви полученной вентиляционной сети на рис. 5.3 (а) стрелками обозначаем пути движения воздуха;

- упрощаем верхнюю фигуру на рис. 5.3, для чего последова-тельные соединения выработок (ветвей) 11-12 и 12-13 заменяем

Рис. 5.3. Диагональное соединение выработок

одной ветвью 1; 13-14 и 14-17 заменяем ветвью 4; 15-16 и 16-17 заменяем ветвью 5. Ветви 11-15 и 15-13 обозначим соответственно 2 и 3.

В результате упрощения имеем более простую фигуру (рис. 5.3, б), представляющую параллельное соединение, «перечеркнутое» диагональю 3. Такое соединение называется простым диагональным. Если в соединении две и более диагоналей - сложное диагональноесоединение(рис. 5.3 в).

Для определения общего сопротивления диагонального соединения математических формул не существует. Единственное, что можно определить - это направление движения воздуха в диагонали:

если > , воздух в диагонали движется снизу вверх, как на рис. 5.3 (а),

если < , движение воздуха в диагонали сверху вниз,

если = , движение воздуха в диагонали отсутствует.

Отношение : называется показателем диагонали .

При = 1 движение воздуха в диагонали отсутствует. При > 1 движение воздуха в диагонали снизу вверх и чем больше величина , тем устойчивее и мощнее этот поток.

На рис.5.4. показаны центральная и фланговая схемы вентиляции рудника. На рис. 5.4 (а) представлена центральная схема вентиляции однокрылого рудника (шахты) с расположением стволов (двух воздухоподающих и вентиляционного) в одном месте. Такая схема приводит к тому, что по главным выработкам 2-3-4-5 и 8-7-6 свежая и отработанная струи движутся в противоположных направлениях (возвратноточная схема). Существует закономерность: если основные струи воздуха движутся в противоположном направлении, то схема соединения выработок становится параллельной (рис. 5.4, с).

Рис. 5.4. Центральная (а) и фланговая (b) схемы вентиляции рудника

При фланговой схеме проветривания вентиляционные выработки (стволы, шурфы) отнесены к границам шахтного поля (рис. 5.4, b). Воздухоподающие выработки могут располагаться в центре шахтного поля, могут быть отнесены к границам или располагаться непосредственно на границе шахтного поля. Существует много разных вариантов компоновки фланговых схем вентиляции:

а) воздухоподающие стволы 1-2 располагаются в центре шахтного поля, а вентиляционные 10-11 отнесены к границам. Шахтное поле чаще всего делится на два крыла, в каждом из которых на границе поля должно быть по вентиляционному стволу. В этом случае главных вентиляционных выработок (стволов, шурфов) должно быть минимум две;

б) воздухоподающие стволы 1-2 располагаются на одной границе шахтного поля, а вентиляционный 10-11 - на противоположной, в этом случае на всю длину шахтного поля должны быть пройдены главные транспортные и вентиляционные выработки, что увеличивает срок строительства шахты.

В любой фланговой схеме вентиляции в главных выработках 3-4-5-6-10 и 3-7-8-9-10 свежая струя и отработанная движутся в одном направлении - к вентиляционному стволу (прямоточная схема), тогда согласно все той же закономерности схема соединения выработок становится диагональной (рис. 5.4, d).

Порядок выполнения работы

1) На рис.5.5 (а, б) представлены схемы вентиляции шахты, а на рис. 5.6 (а, б) – участка. Следует выбрать две схемы (задается преподавателем) и построить вентиляционные сети.

2) В вентиляционных сетях выделить параллельное и диагональное соединения и сами диагонали. По соотношению сопротивлений ветвей, подводящих к диагонали и отводящих от нее воздух, определить устойчивость направления потока воздуха в каждой диагонали.

3) Сопротивление трения ветвей определяют по формуле

, (1.1)

где a - коэффициент аэродинамического сопротивления, определяющий только степень шероховатости поверхностей выработки и не зависящий от геометрических параметров этой выработки.

Р - периметр выработки, м;

L - длина выработки, м;

S - площадь поперечного сечения выработки, м².

Данные величины задаются в таблицах 5.1 и 5.2.

4) Если условие устойчивости потоков воздуха в диагоналях не выполняется, тогда необходимо наметить мероприятия, обеспечивающие эту устойчивость. К данным мероприятиям можно отнести:

а) увеличение сопротивления какой-то подводящей или отводящей воздух ветви установкой регулирующего устройства – перемычка с окном. Если сопротивление ветви увеличивается на величину ∆R, тогда размеры окна (S) в перемычке должны равняться

где S – сечение выработки, в которой устанавливается перемычка, м².

б) уменьшение сопротивления какой-то подводящей или отводящей воздух ветви за счёт ее расширения S_нов= S + ∆S, тогда новое значение сопротивления ветви будет равно

,

где p^, - периметр новой расширенной выработки.

5) Рассчитать сопротивление параллельного соединения.

Состав отчёта

1. Схемы вентиляции (схематично) рудника или участка.

2. Вентиляционные сети с выделенными диагональными соединениями.

3. Расчет устойчивости требуемого направления потока воздуха в диагоналях.

4. Мероприятия по увеличению устойчивости направления потоков воздуха в диагоналях, подтверждённые расчётами.

5. Формула и расчёт сопротивления параллельного соединения.

Примерный перечень вопросов, на которые студент должен дать ответ:

1. Чем обосновывается выбор того или иного мероприятия по увеличению устойчивости направления потока воздуха в диагонали (диагоналях)?

2. Если увеличить сечение выработки на 10%, во сколько уменьшится ее сопротивление?

3. Какое мероприятие предпочтительнее на практике – увеличение сопротивления одной выработки установкой перемычкой с окном или уменьшение сопротивления другой выработки увеличением ее сечения?

Таблица 5.1

Данные для расчётов устойчивости потоков воздуха в руднике

α P L S

3-4 Квершлаг 0.0005 14.0 200 12.0

4-5 Квершлаг 0.0005 14.0 250 12.0

3-6 Участковый откат. штрек 0.0003 14.0 450 12.0

4-9 Участковый откат. штрек 0.0003 14.0 500 12.0

5-12 Участковый откат. штрек 0.0003 14.0 700 12.0

6-7 Уклон 0.0003 12.0 80 9.0

9-10 Уклон 0.0003 12.0 80 9.0

12-13 Уклон 0.0003 12.0 80 9.0

7-8 Участковый вентил. штрек 0.0007 11.0 450 7.5

10-11 Участковый вентил. штрек 0.0007 11.0 500 7.5

13-14 Участковый вентил. штрек 0.0007 11.0 700 7.5

14-11 Вентиляционный квершлаг 0.0005 12.0 250 9.0

11-8 Вентиляционный квершлаг 0.0005 12.0 200 9.0

Таблица 5.2

Данные для расчётов устойчивости потоков воздуха в выработках участков

α P L S

1-2 Уклон на пласт 1 1 16 50 15.0

2-3 Выемочный штрек 0.003 26 150 30.0

3-4 Сев. камера пл.1 0.003 28 200 40.0

4-5 Южн. камера пл. 1 0.003 28 200 40.0

4-7 Сев. кент. штр. пл. 1 0.0004 10 190 6.0

5-6 Южн. вент. штр. пл. 1 0.0004 10 190 6.0

1-8 Выем. штрек в пл. 2 0.003 26 250 30.0

8-9 Сев. камера в пл.2 0.003 28 200 40.0

8-10 Южн. камера в пл. 2 0.0004 28 200 40.0

9-11 Сев. вент. штр. пл. 1 0.0004 10 250 6.0

10-12 Южн. вент. штр. пл. 1 0.0004 10 250 6.0

11-7 Вентиляцион. сбойка 0.0004 10 20 6.0

12-6 Вентиляцион. сбойка 0.0004 10 20 6.0

6-13 Южн. вентил. сбойка 0.0004 10 200 6.0

7-13 Сев. вентил. сбойка 0.0004 10 200 6.0

Рис. 5.5. Схема вентиляции шахт

Рис. 5.6. Схема вентиляции участков

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1262; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!

где	a -	коэффициент аэродинамического сопротивления, определяющий только степень шероховатости поверхностей выработки и не зависящий от геометрических параметров этой выработки.
	Р -	периметр выработки, м;
	L -	длина выработки, м;
	S -	площадь поперечного сечения выработки, м².

		α	P	L	S
3-4	Квершлаг	0.0005	14.0	200	12.0
4-5	Квершлаг	0.0005	14.0	250	12.0
3-6	Участковый откат. штрек	0.0003	14.0	450	12.0
4-9	Участковый откат. штрек	0.0003	14.0	500	12.0
5-12	Участковый откат. штрек	0.0003	14.0	700	12.0
6-7	Уклон	0.0003	12.0	80	9.0
9-10	Уклон	0.0003	12.0	80	9.0
12-13	Уклон	0.0003	12.0	80	9.0
7-8	Участковый вентил. штрек	0.0007	11.0	450	7.5
10-11	Участковый вентил. штрек	0.0007	11.0	500	7.5
13-14	Участковый вентил. штрек	0.0007	11.0	700	7.5
14-11	Вентиляционный квершлаг	0.0005	12.0	250	9.0
11-8	Вентиляционный квершлаг	0.0005	12.0	200	9.0

		α	P	L	S
1-2	Уклон на пласт 1	1	16	50	15.0
2-3	Выемочный штрек	0.003	26	150	30.0
3-4	Сев. камера пл.1	0.003	28	200	40.0
4-5	Южн. камера пл. 1	0.003	28	200	40.0
4-7	Сев. кент. штр. пл. 1	0.0004	10	190	6.0
5-6	Южн. вент. штр. пл. 1	0.0004	10	190	6.0
1-8	Выем. штрек в пл. 2	0.003	26	250	30.0
8-9	Сев. камера в пл.2	0.003	28	200	40.0
8-10	Южн. камера в пл. 2	0.0004	28	200	40.0
9-11	Сев. вент. штр. пл. 1	0.0004	10	250	6.0
10-12	Южн. вент. штр. пл. 1	0.0004	10	250	6.0
11-7	Вентиляцион. сбойка	0.0004	10	20	6.0
12-6	Вентиляцион. сбойка	0.0004	10	20	6.0
6-13	Южн. вентил. сбойка	0.0004	10	200	6.0
7-13	Сев. вентил. сбойка	0.0004	10	200	6.0