Файл: Клебанов, Ф. С. Аэродинамическое управление газовым режимом в шахтных вентиляционных сетях.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
Из формул |
(И,42) и (Н,43) следует |
|
|
Tlij |
w1 |
42ij |
(И,44) |
|
|
|
|
T2ii |
W2 |
4lij |
|
С учетом различия в периодах стабилизации газового уровня в вет вях следовало бы рассматривать две группы начальных условий, а именно:
1) группа всех начальных газовых ситуаций для случая, когда пе риод стабилизации газового режима в первой ветви меньше, чем во второй, т.е. Tjjj <T2ij(Tjij — период стабилизации газового режима
в первой ветви при измененных аэродинамических пареметрах; |
T2ij“ |
то же во второй ветви); |
|
2) группа всех начальных газовых режимов при |
Ука |
занные группы представляют собой следующие комбинации начальных газовых режимов и начальных условий:
1-я группа 2-я группа
Tl i j <T2ij
сП1 > dn > С2П ;
^ |
А М* |
|
nP |
V ^ V |
|
^lij <r^2ij |
|
|
JP |
II | D- |
II nP |
Tlij <T2ij
C111 >dll >c211=
Tlij<T 2ij
c211 >dll >clll =0:
(11,45) |
T2ij <Tlij |
|
(H,50) |
|
|
|
|||
|
cl ll >dll >c211* |
|
||
(11,46) |
T2ij <Tlij |
|
(11,51) |
|
c211 >dll >clll ’ |
||||
|
|
|||
(11,47) |
T2ij <Tlij |
|
(H,52) |
|
|
cl l l = d ll |
= c211; |
|
|
(11,48) |
T2ij < Tlij |
(11,53) |
||
|
||||
|
Clll > dll >-c21J = 0* |
|||
|
|
|||
(11,49) |
T2ij <Tlij |
|
(11,54)- |
|
|
C211 > dll |
> C111 = °* |
|
Нетрудно видеть, что из десяти видов начальных условий, из кото рых состоят эти две группы, различных видов имеется всего пять. Это могут быть комбинации условий, входящих в какую-либо одну группу, например в первую. Остальные пять видов начальных режимов, вхо дящих во вторую группу, отличаются только системой обозначений ве личин и по существу тождественны с первой группой.
4 820 . |
49 |
|
Действительно, рассмотрим, например, комбинацию начальных режи
мов (11,48) |
(из 1-й группы) и комбинацию (И,51) |
(из 2-й группы). |
|
Два эти случая вполне тождественны друг |
другу: большая концен |
||
трация метана имеет место в более короткой |
ветви, |
меньшая - в бо |
лее длинной. Подобно этому тождественны также (отличаясь только ■
системой обозначений) комбинации начальных режимов (11,46) |
и |
|||
(И,50), (11,47) |
и (11,52), (11,49) и |
(11,53), (11,48) |
и |
(И,54). |
Т.аким образом, |
если рассмотрим все |
случаи из первой группы на |
чальных режимов, то тем самым будем иметь представление о всех
возможных комбинациях начальных режимов, как для случая |
Т ," < |
|
То;; |
< Т , - |
И) |
< Т2у , так и для случая »2ij |
4 1 lij |
|
Необходимо иметь в виду также, что в принципе не исключен част ный случай равенства периодов стабилизации метановых уровней в обеих ветвях параллельного соединения, т.е. Tjy = Т2у . Этому част ному случаю соответствует третья -группа начальных режимов.
3-я группа |
|
||
Tlij = T2ij |
(И,55) |
||
С111 |
> dll > с211 ’ |
||
|
|||
Tlij |
= T2ij |
(И,56) |
|
С211 |
> di 1 > Cj j !; |
||
|
Tlij |
" T2ij |
|
(11,57) |
|
О |
II Q(- |
II |
||
ro |
||||
|
|
|
О |
|
^1 ij |
^2 ij |
(11,58) |
||
|
|
|
cl 11 > dl 1 > c2i j = 0;
(11,59)
c211 > dl l >clll = 0.
Учитывая тот факт, что нумерация ветвей имеет условный смысл, в 3-й группе режимов достаточно ограничиться (не нарушая общности) рассмотрением лишь начальных режимов (11,56), (И,58) и (11,59).
Таким образом, все многообразие различных возможных случаев начального статического газового режима в пареллельном соединении из двух ветвей (каждая из которых пассивна) укладывается в совокуп
Я щ = Ql + Ч2ц* |
|
|
(11,60) |
В установившемся |
газовом режиме |
концентрация газа в ветви 2 |
|
перед источником газа ^ равна d j j , |
а за источником газа |
||
G2 + d l 1^211 |
с 2 |
' . |
(11,61) |
= —— + d n . |
|||
С211 --------------- !---- |
(Н,49), (11,56), (11)58), (11,59). |
|
|
ность условий (11,45) - |
активной ветвью |
||
Перейдем теперь к параллельному соединению с |
(см. рис. 13,6). Здесь расходы воздуха связаны в отличие от условия (11,35) равенством
Ч211 4211
50
Концентрация газа в ветви 1 за источником |
Gj равна dj j | а пе- |
||||
ред источником |
|
|
|
||
'111 |
ЧЦ1 |
|
|
dl,62) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Концентрация газа в общей исходящей струе |
данного соединения |
||||
|
|
Gj + G2 |
_ ^ Н 1 |
+ сш . |
(и,63) |
dll |
= |
|
|||
Ч111 |
Чц1 |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Из |
равенства (11,61) |
следует, что |
|
||
с211 |
> dl 1 ’ |
|
|
|
|
а из равенства (11,63) |
|
|
|||
dll |
> С111 * |
|
|
|
|
Следовательно, |
|
|
|||
С211 >dll > С111* |
|
(11.64) |
|||
|
|
||||
При |
G2 = О |
|
|
|
|
С211 |
= dl 1 > С111 * |
|
(11.65) |
||
|
|
||||
При |
Gj = О |
|
|
|
|
С211 >dU = С111* |
|
|
Таким образом, установившийся газовый режим в параллельном соединении с одной активной ветвью характеризуется соотношениями
(П,64), (И,65) и (11,66).
4.Газовая статика выемочных участков
Схемы проветривания выемочных участков. Характерной особен ностью проветривания выемочных участков является включение в их вентиляционную сеть выработанных пространств большого объема. В зависимости от места включения выработанного пространства в вен тиляционную сеть участка возможны четыре основные схемы провет ривания (рис. 14).
При прямом ходе отработки пласта: П-образная схема (рис. 14, а); Z-образная схема (рис. 14,6);
51
при обратном ходе: Z -образная схема (рис. 14,в); П-образная схема (рис. 14, г).
На практике применяются также некоторые разновидности этих че тырех основных схем, определяемых общей схемой проветривания дан ной шахты.
В П-образной схеме при прямом ходе отработки пласта направле ние утечек воздуха в выработанном пространстве может быть различ
ным [32, 38] в зависимости от соотношений между удельными (на 1м) |
|
аэродинамическими сопротивлениями выработок; откаточного штрека |
|
R[ |
(кг-сек^/м®), лавы R2 (кг*сек^/м^) и вентиляционного штрека |
R3 |
(кг«сек2/м9). |
Если сопротивления, выработок таковы, что одновременно Rj > R3 и R2<Rj+ R3 , то утечки воздуха поступают на вентиляционный штрек и
частично в лаву (рис. 15,а); |
количество воздуха в лаве в данном слу |
чае увеличивается по ходу вентиляционной струи. |
|
При RjaRj и R2>Ri+R3 утечки воздуха поступают в основном на |
|
вентиляционный штрек (рис. |
15,6); количество воздуха в лаве при |
этом одинаково на всем ее протяжении. |
|
При Rj<R3 H' R2< RJ+R3 утечки воздуха происходят как с откаточно |
|
го на вентиляционный штрек, |
так и из лавы на вентиляционный штрек |
(рис. 15,в); количество воздуха вдоль лавы в этом случае уменьшает |
ся по ходу вентиляционной струи.
Ниже для краткости приняты следующие наименования схем провет ривания выемочных участков:
Схема-1, П-образная схема проветривания при'прямом ходе отра ботки пласта и отсутствии утечек и притока воздуха по длине лавы
(рис. 15,6).
Схема 2. То же при наличии притока воздуха в лаву из выработан ного'пространства (рис. 15, а).
1 |
1 |
|
|
:f |
• |
|
f |
|
|
\ |
|
1 |
/ |
|
<* |
|
|
|
: |
|
|
* |
|
|
ZZ//////////Z///////2 |
|
|
---- |
1 |
|
I |
|
, |
5 |
1 |
|
||
|
/ |
|
|||
|
|
' |
|
|
\ - |
|
|
/ |
|
|
|
|
|
/ |
|
)})})))}))))))}}//f////// |
|
|
|
У |
г |
||
|
|
|
|
|
Рис.14.Схемы проветривания выемочных участков
52