Файл: Куликов В.П. Проветривание угольных разрезов.pdf

Т а б л и ц а 2

Повторяемость основных схем проветривания по периодам года в зависимости от скорости ветра

Рециркуляционная схема проветривания возника­ ет при нескольких меньших скоростях ветра, чем пря­ моточная, причем в теплый период года она наблю­ дается преимущественно при скорости ветра до 3 м/с (65% числа случаев), тогда как повторяемость пря­ моточной схемы составляет 46% числа случаев. Если рассматривать интервал скорости ветра от 0 до 6'м/с, то повторяемость обеих схем оказывается одинаковой (94—95% случаев). В холодный период года, когда термический фактор оказывает меньшее абсолютное влияние, наибольшая повторяемость рециркуляцион­ ной схемы наблюдается при скорости ветра от 3,1 до 6 м/с (50%) и при скорости 6 м/с (78%), тогда как повторяемость прямоточной схемы в зимний период по существу не зависит от скорости ветра на поверх­ ности; на каждую из четырех градаций скорости ветра приходится по lU числа случаев этой схемы

(см. табл. 2).

При сохранении направления ветра на прилегаю­ щей территории в разрезе в течение суток наблю­ дается изменение схем естественного проветривания: прямоточная схема переходит в.рециркуляционную в теплый период года в среднем между 8—10 ч, а в холодный—.между 11—13 ч, когда усиливается сол­ нечный нагрев. Обратное изменение схем наблюдает­

26

Рис. 10. Повторяемость различных величии аг по периодам года:

/ — теплый; 2 — холодный

Из табл. 3 видно, что величина угла расширения свободной струи в карьерном пространстве аг, опре­ деляющего границу между прямыми и обратными потоками (см. рис. 7), изменяется от 2 до 18° (рис. 10).

Та б л и ц а '3

Характеристика рециркуляционной схемы проветривания в зависимости от величины угла раскрытия струи

на Коркинском разрезе

шую величину, чем в теплый, за исключением слу­

27

Т а б л и ц а 4

Характеристика рециркуляционной схемы проветривания при различном направлении ветра на прилегающей территории

сферы, характеризуемой коэффициентом турбулент­ ности, который вычисляется по известным формулам с использованием результатов натурных измерений. Уменьшение турбулентности воздушного потока со­ кращает образование вихрей, выносящих вредные примеси. В холодный период в 20% числа случаев с рециркуляционной схемой наблюдаются очень ма­ лые значения аг = 2ч-5°, а в 54% случаев аг = 2^-8°. Воздушный поток как бы проскакивает по верхней части разреза, не проветривая его глубокую часть. В связи с этим за счет энергии ветра зимой проветри­ вается слой внутрикарьерной атмосферы мощностью только 100—150 м (иногда до 200 м при северовосточном и северо-западном направлении ветра), а более глубокая часть мощностью 240—190 м провет­ ривается плохо, так как она находится в зоне рецир­ куляции с очень малой скоростью воздушных потоков. Наиболее часто именно в этой зоне при ясном небе возникают температурные инверсии за счет радиаци­ онного выхолаживания земной поверхности и приле­ гающих-слоев воздуха, в результате чего происходит загазование глубокой части разреза. При таких ситуациях здесь сохраняется полный штиль, хотя на прилегающей территории ветер может достигать 8 м/с.

Средневзвешенное значение угла расширения свободной струи в карьерном пространстве составля­

28

Для разных периодов года отмечается несколько

различная зависимость угла а 2 от скорости ветра на прилегающей к разрезу территории U0 (рис. 11). Зна-

наблюдается при несколько меньшей скорости ветра: соответственно 3,3 и 5,1 м/с.

На рис. 12 показана зависимость величины сг2 от направления ветра на прилегающей территории для

Рис. 12. Зависимость а,2 от

направления ветра на при­ легающей территории по пе­

риодам года:

1 — теплый; 2 — холодный

разных периодов года. Зимой при ветре северного, северо-восточного и северо-западного направлений коэффициент турбулентности атмосферы больше, чем для других направлений, поэтому угол расширения а 2 свободной струи ветрового потока в разрезе имеет большее значение; при этих направлениях ветра раз­ рез проветривается лучше, так как объем зоны рецир­ куляции оказывается значительно меньше, величина скоростей воздушных потоков на дне больше.

На рис. 13 в качестве примера по данным щаропи-

29