Файл: Клебанов, Ф. С. Аэродинамическое управление газовым режимом в шахтных вентиляционных сетях.pdf

Подставляя в формулу (11,86) вместо Я и "Св п их значения в соответствии с двумя последними формулами, получим

тогда, когда газ из выработанного пространства не поступает в лаву, количество газа G л и Gy можно определить непосредственно по кон­ центрациям газа в вентиляционной струе на выходе из лавы и в исхо­ дящей струе участка, используя формулы (11,83). При Ц =1 формула (11,88) приводит к неопределенности типа 0/0; это значит, что дан­ ный способ определения величины 'Gл неприменим в том случае, когда

где сл_в _ концентрация газа в струе на выходе из лавы.

58

С другой стороны, если обозначить через а ту долю газового де­ бита Gjj, • которая уходит из лавы в выработанное пространство вмес­ те с утечками воздуха в соотвествуюшем направлении, то очевидно

уходит в выработанное пространство вместе с утечками воздуха

i2 E

(И,91)

l_ i2(l_e)

Подставляя значение а из формулы (11,91) в формулу (11,89), на­ ходим выражение для определения дебита газа в лаве при движении воздуха на участке по схеме 3

т.е. дебит газа в лаве при проветривании участка по схеме 3 в слу­ чае незначительной величины утечек воздуха из лавы в выработанное пространство приближенно равен произведению количества воздуха, из­ меренного на входе в лаву (внизу лавы) на величину концентрации газа, измеренную на выходе из лавы (вверху лавы).

В схеме 3 количество газа, поступающего в исходящую струю участ­

ка,

59

Глава III

ГАЗОВАЯ ДИНАМИКА ЭЛЕМЕНТОВ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СЕТЕЙ

В гл. II были рассмотрены вопросы газовой статики шахтных -вы­ работок, т.е. вопросы об установившемся газовом режиме в выработ­ ках. В ряде случаев газовая обстановка в ветвях вентиляционной сети может быть существенно нестационарной.

Причиной газовой нестаниионарности в выработках служат: I ) нестационарность источников газа и 2) изменение условий проветривания (аэродинамическая нестационарность).

Нестационарность источников газа определяется отдельным или сов­ местным изменением во времени интенсивности источников, их перемещением или изменением геометрии источников.

При изменении условий проветривания отдельных выработок или шах­ ты в целом нарушается динамическое равновесиемежду выделением газа в выработки и выносом его вентиляционной струей. Статическая картина распределения газа в выработках и во всей вентиляционной се­ ти сменяется на более или менее длительный период неустановившейся (нестационарной, переходной) картиной содержания газа в объемах выработок.

Под изменением условий проветривания подразумевается изменение расходов воздуха в элементах вентиляционной сети; изменение аэро­ динамических сопротивлений отдельных выработок, вызывающее пере­ распределение расходов воздуха в ветвях вентиляционной сети; одно­ временное изменение расходов воздуха и сопротивлений.

Влияние аэродинамической нестационарности на газовую обстановку в выработках в конечном итоге определяется нестационарностью раоходов воздуха в ветвях шахтной вентиляционной сети. Нестационарность расходов воздуха в отношении изменения газовой обстановки в выра­ боткеформально может быть сведена к случаям нестационарности ис­ точников газа. Например, резкое (скачкообразное) изменение расхода воздушного потока в выработке приводит к такому же эффекту пере­ распределения концентрации газа в выработке, какой возникает в ней с началом действия дополнительного точечного источника газа, распо­ ложенного в некотором сечении данной выработки.

Если изменение расхода воздуха во времени происходит плавно по некоторой закономерности, то это эквивалентно действию дополнитель­ ного фиктивного источника газа, интенсивность которого также являет­ ся функцией времени.

61