Файл: Справочник горного мастера геологоразведочных партий..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 0
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].