Проверка устойчивости движения воздуха в выработках

Вентиляционные сети шахт представляют собой сложные диаго­нальные соединения, аэродинамическое сопротивление которых в процессе эксплуатации меняется, что может привести к прекра­щению движения воздуха и даже к опрокидыванию струй в диа­гоналях. В связи с этим возникает необходимость принятия мер по недопущению этого опасного явления.

Для выявления диагоналей вентиляционной сети при проверке устойчивости движения воздуха используется следующее правило. Если по какой-либо ветви можно пройти от начала вентиляцион­ной сети до ее конца в направлении, противоположном движению воздуха, не заходя второй раз в один и тот же узел, то такая ветвь является диагональю. Диагоналями являются все выработки, со­единяющие два внешних (крайних) маршрута сети. После на­хождения диагоналей выявляются ветви, опасные по их влиянию на направление движения воздуха в диагоналях. Ветви, которые могут изменить направление движения воздуха в диагонали при увеличении их аэродинамического сопротивления, обозначаются через R_о.у и называются опасными при увеличении сопротивле­ния. Это ветви, по которым воздух подводится к началу диаго­нали или отводится от ее конца. Существуют также ветви, опас­ные при уменьшении их аэродинамического сопротивления и обо­значаемые через R_о.ум. Это ветви, по которым воздух подводится к концу диагонали или отводится от ее начала. Определяющими являются такие ветви R_о.у и R_о.ум,, изменение сопротивления ко­торых в практических пределах может вызывать опрокидывание струи в диагонали. Затем анализируется устойчивость сети, при которой определяются наиболее опасные диагонали и ветви R_о.у, R_о.ум. Наиболее опасными являются диагонали между поступаю­щими и исходящими струями, а также диагонали, на которых располагаются камеры и последовательно проветриваемые объ­екты (очистные забои, конвейерные выработки и др.). Ветви R_о.у не являются определяющими, если расход воздуха в них меньше, чем в исследуемой диагонали, а их депрессии меньше депрессии диагонали. После выбора определяющих ветвей вычисляется их показатель устойчивости по формулам: для ветвей R_о.у

k_ус=R_и/R_н

для ветвей R_о.ум

k_ус=R_н/R_и

где R_и — измененное сопротивление определяющей ветви, при ко­тором прекращается движение воздуха в диагонали; R_н — перво­начальное сопротивление определяющей ветви.

Показатель k_yc всегда больше или равен единице. Чем ближе значение k_yc к единице, тем ветвь опаснее, а устойчивость схемы ниже.

После расчета фактических значений k_yc для определяющих ветвей сравнивают их с возможной степенью изменения аэродина­мического сопротивления аналогичных ветвей в шахтных усло­виях. Опрокидывание струи в диагонали возможно при значении kyc, большем фактически возможной сте­пени изменения аэродинамического сопротивления данной ветви в шахтных условиях.

Схемы вентиляции либо не должны иметь диагоналей, либо могут иметь диагонали, в которых опрокидывание струи воз­можно только при авариях. Повысить устойчивость схем венти­ляции возможно;

уменьшением числа диагоналей;

установкой регуляторов распределения воздуха до слияния диагональных струй или на ветвях R_о.у (в случае положительных регуляторов);

уменьшением утечек воздуха через вентиляционные сооруже­ния (кроссинги, шлюзы, загрузочные устройства в конвейерных выработках и др.);

обособленной вентиляцией конвейерных выработок.