Аэрология

R = aP_rL_TfSr^m> (23.5)
R - 6,45aL_T/d?. (23.6)
где a — коэффициент аэродинамического сопротивления, Н-с²/м⁴; L_T — длина трубопровода, м; Р_т — периметр трубопровода, м; 5_Т — площадь поперечного сечения трубопровода, м²; d_r — диаметр трубопровода, м.
Коэффициент аэродинамического сопротивления зависит от ше­роховатости и диаметра труб, а также от степени натяжения сте­нок (для гибких труб). Для металлических труб а = 0,0025-^ -^0,0037, для гибких труб типа МУ a = 0,0046-f-0,0048. Аэро­динамическое сопротивление гибких и жестких труб характеризу­ется данными, приведенными в табл. 23.1 и 23.2.
При ухудшении качества монтажа трубопроводов аэродинами­ческое сопротивление возрастает. При недостаточном статическом давлении гибкие трубопроводы провисают, что также ведет к уве­личению аэродинамического сопротивления. При слабом натяже-
293

Таблица 23.1
Таблица 23.4

		Аэродш	омическое сопротивление гибких труб диаметром, м
		0,5			0,6		1	0,8
Длина							i
трубо-					Тип труб
провода,
м	му ТНР	ПХВ члхв	пхвк ЛХВ	му ТНР	ПХВ ЧХЛВ	пхвк ЛХВ	му ТНР	ПХВ члхв		пхвк лхв
	ЧЛХР	ЧЛХВУ		ЧЛХР	ЧЛХВУ		ЧЛХР	ЧЛХВУ
100	10	7	6	4	2	1	1,2	0,95		0,8
150	14	10	9	5,5	3	2	U	1,4		1,1
200	18	14	12	7,0	4	3	2,2	1,8		1,5
300	26	20	18	10	7	5	3,2	2,6		2,2
400	33	27	25	13	9	7	4,2	3,4		3,0
500	40	34	31	15,5	12	9	5,1	4,3		3,7
600	47	40	37	18	14	10	6,1	5,2		4,4
800	59	51	46	22,5	18	14	8,0	6,9		6,0
1000	71	62	57	28	22	17	10	8,5		7,7
1200	82	74	67	32	26	21	11,9	10,3		9,3
1500	95	87	80	38	32	26	15,0	13,3		12,0
2000	115	108	101	50	43	34	21,5	19,0		17,2

нии труб аэродинамическое сопротивление при расчетах следует увеличивать на 25 %.
Утечки воздуха в трубопроводах оцениваются коэффициентом потерь (равным отношению дебита в начале трубопровода или де­бита вентилятора к количеству воздуха, доходящему до конца трубопровода) и коэффициентом доставки (величина, обратная коэффициенту потерь). Для металлических трубопроводов коэф­фициент доставки определяется по формуле

Г):

(23.7)
У Я + lY
/а
где k_B — коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемости (принимаемый равным 0,0025—0,003 и 0,001—0,002 соответственно

Таблица 23.2	Аэродинамическое сопроти-
	вление жестких труб
Диаметр
труб, м
	металли-	текстовинн-
	ческих	товых
0,3	100	56
0,4	22,8	10,8
0,5	5,8	3,3
0,6	2,5	1,2
0,7	1,1	0,5
0,8	0,6	0,25
0,9	0,3	0,13
1	0,16	0,08

294

Таблица 23.3

	Коэффициент Т1 для труб
Длина	диаметром 0,6 м
трубопро-
вода, м	Длина	Длина
	эвена 10 м	звена 20 м
100	0,93	0,93
200	0,88	0,87
300	0,82	0,84
400	0,76	0,80
500	0,71	0,77
600	0,65	0,74
700	0,58	0,72
800	0,52	0,70

Диаметр труб, м		Коэффициент доставки п			ри длине i	грубопровода, м
	100	200	300	400	500	600	700		800
0,5	0,98	0,95	0,91	0,87	0,83	0,77	0,72		0,70
0,6	0,98	0,97	0,93	0,90	0,87	0,84	0,79		0,76
0,7	0,99	0,97	0,95	0,92	0,90	0,87	0,84		0,79
0,8	0,99	0,98	0,96	0,94	0,92	0,90	0,87		0,84

при удовлетворительном и хорошем качестве сборки трубопро­вода); /_З.т — длина звена трубопровода, м.
Значения коэффициента г| для труб типа МУ приведены в табл. 23.3.
При расчетах гибких трубопроводов большой длины для пер­вых 20 стыков труб можно принимать утечки воздуха, равные 1 % на каждый стык, а для последующих стыков — 0,5%.
Значения коэффициентов доставки для текстовинитовых труб приведены в табл. 23.4.
Для проветривания тупиковых выработок чаще используются осевые вентиляторы местного проветривания с электрическим и пневматическим приводами. Наибольшее применение нашли осе­вые вентиляторы СВМ-4М, СВМ-5, СВМ-6М, ВМ-ЗМ, ВМ-4М, ВМ-5М, ВМ-6М, ВМ-8М, ВМ-12М (цифра означает размер вход­ного и выходного патрубков в дециметрах). Подача вентилятора регулируется с помощью направляющего аппарата с резиновыми профилированными лопатками, которые поворачиваются специ­альным механизмом на угол от +45 до —50°. Взрывобезопасное исполнение двигателей этих вентиляторов позволяет применять их в шахтах, опасных по газу и пыли.
Вентиляторы ВМП-ЗМ, ВМП-4; ВМП-5М, ВМП-6М (с пнев­матическим приводом) предназначены для проветривания тупико­вых выработок в шахтах, опасных по внезапным выбросам угля и газа и суфлярным выделениям. Подача вентиляторов типа ВМП регулируется с помощью сопел, подающих сжатый воздух на ло­патки пневматического привода.
Для проветривания шахтных стволов, околоствольных выра­боток и выработок большой длины в период проходки использу­ются осевые вентиляторы с рабочим колесом большого диаметра, центробежные вентиляторы ВЦПД-8, ВЦП-16, ВЦ-7, ВМЦ-8 и вентиляторы типа ВЦО. Вентилятор ВЦПД-8 с двухсторонним всасом имеет направляющий аппарат и ступенчатое переключение электродвигателя. Вентилятор ВЦП-16 имеет односторонний всас и работает с низким уровнем шума. Его подача регулируется на ходу механизмом одновременного поворота лопаток направляю­щего аппарата. Вентилятор ВЦ-7 одностороннего всасывания в от­личие от большинства центробежных вентиляторов имеет прямо­точное движение воздушного потока. Он удобно монтируется без
295

_{,jWlTrjMni]|M^}

устройства специальных ниш для его расположения. Подача современных центробежных вентиляторов местного проветрива­ния достигает 30 м³/с, а депрессия — 600 даПа.
Для повышения надежности проветривания выработок в по­следние годы широко применяется так называемое резервирова­ние системы местного проветривания. Оптимальным считается ва­риант, когда предусмотрен наряду с основным дополнительный резервный вентилятор местного проветривания, работающий (при отказе основного) на тот же став и питаемый от отдельной участ­ковой подстанции. Для соединения рабочего и резервного венти­ляторов с трубопроводом применяются металлические тройники с перекидным клапаном или отрезки гибких труб. В случае под­соединения вентиляторов к тройнику клапан свободно перемеща­ется внутри камеры тройника за счет давления воздуха основного вентилятора, прижимается к патрубку резервного вентилятора и перекрывает его отверстие. При включении резервного вентиля­тора клапан перекрывает патрубок основного вентилятора. В слу­чае соединения вентиляторов с помощью отрезков гибких труб при включении основного или резервного вентилятора соответ­ствующий отрезок трубы наполняется воздухом, а второй отрезок трубы отжимается и перекрывает вход отрезка трубопровода вы­ключенного вентилятора.