Файл: Справочник горного мастера геологоразведочных партий..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 128

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Измерение физических параметров воздуха и параметров воздушного потока

Температура измеряется ртутными (высокие температуры) и спиртовыми (низкие температуры) термометрами или термографами.

Для измерения низких и высоких температур в течение наблюдаемого времени пользуются минимальными и максимальными термометрами. Темпера­ тура воздуха не должна быть выше 26° С.

Влажность (относительная) измеряется: психрометрами, гигрометрами и гигрографами.

Относительная влажность определяется но разности температур по психро­ метрическим таблицам.

Давление воздуха в горных выработках измеряется с помощью баромет­ ров — анероидов, барографов (автоматически записывающих непрерывное изме­ нение давления). Величины статического, динамического и суммарного напоров движущегося потока воздуха замеряются с помощью водяных и спиртовых U-образных манометров и микроманометров, соединяемых с трубками Пито.

Измерение скорости движения воздуха производится с помощью анемомет­ ров, трубок Пито с U-образными манометрами и специальными приборами (на­ пример, ДСУ).

Анемометры крыльчатые со струнной осью (АСО-3) применяются для замера скорости воздуха от 0,1 до 5 м/сек.

Крыльчатый технический анемометр применяется для замера скорости потока от 0,4 до 0,8 м/сек.

Чашечный анемометр МС-13 применяется для замеров скорости воздуха от 1 до 20 м/сек.

Анемометр рудничный индукционный АРИ-49 применяется для замеров мгновенной скорости (от 1 до 30 м/сек).

Трубки Пито можно применять для замеров скорости движения воздуха только при больших скоростях потока (около 5—10 м'сек), так как при скоро­ стях до 5 м/сек скоростные напоры не превышают 2 мм водяного столба.

Прибор ДЭС-V построен на принципе отклонения легкой пластинки под действием скоростного напора потока воздуха; стрелка-пластинка перемещается от 0 до 200°. Прибором замеряют скорости от 0,1—0,2 до 7—9 м/сек. Замеры ско­ рости производятся по способу обвода сечения, в «сечении» и по полю скоростей.

Скорость движения струи воздуха в подземных выработках должна быть не ниже 0,15 м/сек, с учетом пылевого режима — не ниже 0,35 м/сек.

Скорость не должна превышать следующих значений:

а) в стволах, по которым производится спуск и подъем людей и грузов, — 8 м/сек.

б) в вентиляционных скважинах скорость воздушной струи не ограни­ чивается;

в) в остальных выработках — 6 м/сек.

Измерение величины депрессии в выработках производится с помощью барометров, анероидов и депрессиометров (U-образные манометры с трубками Пито).

2. СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРИ ДВИЖЕНИИ ВОЗДУХА ПО ВЫРАБОТКАМ И ТРУБАМ

При движении воздуха имеют место в основном три вида сопротивлений: сопро­ тивление от трения частиц воздуха о стенки и слоев воздуха между собой, мест­ ные сопротивления (расширения, сужения и повороты потоков воздуха) и лобо­ вые сопротивления (препятствия в выработке в виде механизмов, оборудования и пр.).

Напор на преодоление сопротивления трения рассчитывается по формуле

h = ?>- — " 2 7 Y. к г > 2


или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

р>

LP

(?2

LP п

 

Здесь Р коэффициент шероховатости

стенок;

 

Ру

кгс-сек2

 

 

 

 

, ~

„ ,

а , =

- Р - ,

 

j

 

аэродинамический коэффициент сопротивления (таол. 74,

L,

Р, S

75,

76);

 

 

 

 

 

 

— длина и периметр в м и площадь поперечного сечения выработки

 

v

(трубы),

м2 ;

 

 

 

 

 

— средняя

скорость

движения

воздуха, м/сек;

 

 

Y — объемный

вес воздуха, кг/м3;

 

 

g — ускорение

силы тяжести, м'сек2 .

 

 

Большая

единица

сопротивления

 

 

 

 

 

 

 

 

сс • L

• Р

 

 

 

 

 

 

 

R =

- р

,

КГС'СЄК2/М8.

 

 

Малая единица

сопротивления

мюрг (ц.)

 

 

 

 

 

 

|л= 1000Д, кгс • сек2/мв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

74

Значение а для штрекообразных выработок чистых и прямых, закрепленных неполными крепежными рамами из леса круглого сечения

Диаметр крепи, см

15

16

17

18

20

22

24

Значение а • 1 о-* при продольном калибре крепи, равном

1

2

3

4

5

6

7

9,0

11,8

14,0

15,9

17,8

16,8

16,2

9,2

12,1

14,4

16,5

18,4

17,1

16,3

9,4

12,4

14,7

16,9

18,9

17,3

16,6

9,6

12,6

15,1

17,3

19,4

17,5

16,8

9,8

13,0

15,8

18,1

20,3

17,9

17,2

10,1

13,6

16,0

18,9

21,3

18,2

17.5

10,5

14,1

17,1

19,7

22,2

19,6

17,8

Площадь поперечного сечения вы­ работки S, м8

Поправка на поперечное сечение вы­ работки К

1

1,2

2

1,1

3

1,0

4

0,93

5

0,89

6

0,86

8

0,82

П р и м е ч а н и е .

Приведенные значения а• 10~4 даны для

выработок с

поперечным сечением 5 = 3 м2 .

 

 

Для выработок другого поперечного сечения следует в табличные данные

вносить поправки

на поперечные

сечения в виде множителя К

и получен­

ные значения а Н

О - 4

округлять

до целых единиц.

 

Для искривленных закрепленных и незакрепленных выработок значения а увеличиваются на 0,0002 — 0,0005.

В выработках, на которые выходят люки восстающих или дучек, а уве­ личивается на 25—30%; в выработках, загроможденных лесом, оборудова­ нием ит. п., а увеличивается на 0,0001 — 0,001; в выработках с конвейерной доставкой значение а увеличивается на 0,0015 — 0,002.


Чтобы получить выражение сопротивления в мюргах, надо значение сопро­ тивления, выраженное через R , увеличить в 1000 раз.

Эквивалентное отверстие определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2gh • ф2

Vh

 

 

 

 

 

 

где А — величина эквивалентного отверстия,

м2 ;

 

 

 

 

 

Q — количество

воздуха,

проходящего

через систему

 

выработок

(выра­

 

ботку)

в

единицу времени, м3/сек;

 

 

 

 

 

 

g — ускорение

 

силы

тяжести,

м/сек2;

 

 

 

 

 

 

 

h — депрессия,

кг/м2

(в мм вод. ст.);

 

 

 

 

 

 

 

Ф — коэффициент сжатия струи после прохождения через отверстие

(0,65);

7 объемный

вес

воздуха

(1,2

кг/м8 ).

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<?2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,38<?

0,38

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRQ*

VR

 

Vy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 75

Значения а

для шурфов, скатов и восстающих, закрепленных деревом

Характеристика выработок

Сечение S ,

Значение

а

Движение воздуха

 

м2

Шурф

с тремя

отделениями,

 

2,4

 

0,0020

По двум

отделениям

одно из которых

лестнич­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное; крепь сплошная вен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цовая;

расстрелов нет

 

 

 

 

 

По

двум

подъемным

Шурф

с

тремя отделениями:

 

4,8

 

0,0030

два подъемных и одно лест­

 

 

 

 

 

отделениям

 

ничное;

 

крепь

 

подвесная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

венцовая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По трем

отделениям

Шурф

с четырьмя

отделения­

 

6,4

 

0,0040

ми,

из которых

одно

лест­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ничное;

крепь

 

подвесная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

венцовая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Восстающий,

закрепленный

 

 

 

0,0020

 

 

 

 

 

болтовым

креплением,

без

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полков

и лестниц

 

 

 

 

 

 

 

По двум

отделениям

Восстающий

с

тремя

отделе­

 

3,5

 

0,0053

ниями;

крепь

 

сплошная

 

 

 

0,0065

По одному отделению

венцовая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

всем

отделениям

Восстающий

с

тремя

отделе­

 

2,8

 

0,0026

ниями;

крепь

 

сплошная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

венцовая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По двум

отделениям

Скат

с ходовым отделением

 

2,0

 

0,0020

П р и м е ч а н и е .

Для определения а

в восстающих

лестничное

отделе­

ние не учитывается; для остальных

отделений считается, что воздух движется

по каждому отделению как самостоятельная струя.

Для

каждого

отделения

расчет производится, как для горизонтальных или

вертикальных

выработок

соответственно

сечению и креплению.

 

 

 

 

 

 

 


Значение а для труб из различных материалов

Название материала

Диаметр,

а

 

 

Примечания

 

труб

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Деревянные дощатые

 

0,0004 -0,0005

 

 

 

 

 

Деревянные фанерные 100—300

0,00026-0,00036 Соединение муфтами

 

Брезентовые

 

0,0004 -0,0008

 

 

 

 

 

Прорезиненные

 

0,00025-0,00035

Разница

зависит

от

свойств

Текстовинитовые

500

0,00016

прорезиненной ткани

 

 

 

 

 

»

600

0,00015

 

 

 

 

 

»

700

0,00013

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

800

0,00013

 

 

 

 

 

Железные

 

 

 

 

 

200

0,0005

 

 

 

 

 

 

300-400

0,0004

Прямые,

чистые;

в

случае

 

500-600

0,00035-0,0003

 

1000

0,0003-0,00025

вмятин,

ржавчины,

неров­

 

 

 

ной

подвески

значение а

 

 

 

увеличивается на 25 — 30%;

 

 

 

для

труб гладких,

новых

 

 

 

значение а снижается на 25%

или

0,144

144

В зависимости от значения величин R и А системы выработок (выработка) по степени трудности их вентиляции разделяются на три категории:

трудновентилируемые

 

при

А <[ 1,0

м2

и

R > 144 и

средней трудности

»

А =

1—2

»

и

R =

(144—36) ц.

легковентилируемые

»

Л

>

2

»

і

й

=

36 |t

Коэффициент аэродинамического сопротивления а для выработок и труб

Значения коэффициентов аэродинамического сопротивления для разных гори­ зонтальных горных выработок приведены в табл. 74; для шурфов, скатов и восстающих — в табл. 75.

Значение коэффициента а зависит от формы и размеров сечения, вида основ­ ной крепи, профиля расстрелов, их расположения относительно друг друга, расстояния между ними, геометрических параметров элементов лестничного отделения *.

Значение коэффициента аэродинамического сопротивления для труб приве­ дено в табл. 76 (деревянные и матерчатые, текстовинитовые, железные). В табл.77 дано сопротивление в фасонных частях матерчатых труб.

* Подробные данные о величине а для разных конструкций стволов приво­ дятся в табл. 17, 18, 19 «Справочника по рудничной вентиляции» [31].