Аэрология

R>\

2

Рис. 10.10. План (а) и аэродинами­ческая схема (б) шахтной вентиля­ционной сети
Рис. 10.11. График к определению
рабочего режима при совместной
работе вентилятора и естественной
тяги:
а, 0 — соответственно при положитель­
ной и отрицательной депрессии естест­
венной тяги
Q3-Q1 + Q2;
A + Aei^KsQa+KiQi;
to—
(10.15)

2

Ьвофз Ь "С2 -~ P.3^03Qo3+ $2,Ri)2Qo2',

,2
(10.14)
hfiolPs + ^el -■= P3R03Q03 + PlRoiQoi >
где (5/= 0,94-1,2 — коэффициент, учитывающий плотность воздуха в соответствующей ветви; /г_еь Л_е2 — депрессия естественной тяги в независимых контурах 1—2—5—6—1 и 2—3—4—5—2 соответ­ственно; /?оз = #'оз+#"оз.
Контурные депрессии естественной тяги определяются по фор­муле (8.5). Плотность воздуха задается или вычисляется на базе прогнозных температур и давлений воздуха в вентиляционной сети. Во время пожара в некоторых ветвях в результате высокой температуры J3; — 3-1-4. Для упрощения математической модели активных вентиляционных сетей задается постоянная депрессия естественной тяги при Р/=1. При таких условиях уравнения (10.14) примут вид
164
В данном случае вентиляционная сеть активизируется естест­венной тягой. При этом эффектом сопротивления, вызванным пе­ременной плотностью воздуха, пренебрегают. При обнаруженном пожаре в сети необходимо решать уравнения (10.14).

(10.16)

Баланс механической энергии воздушных потоков в вентиля­ционных сетях при действии естественной тяги описывается урав­нением

где Л^е. р — результирующая мощность естественной тяги.

Если на шахте работает один вентилятор главного проветри­вания или несколько вентиляторов, которые приведены к одному вентилятору с суммарной напорной характеристикой, то вентиля­ционная сеть может редуцироваться до одного контура (с общим сопротивлением R), в котором взаимодействуют друг с другом
165

последовательно вентилятор и результирующая естественная тяга. Разделив левую и правую части выражения (10.16) на пар­циальную производительность вентилятора, получим
A + Ae.p-KQ². (10.17)
Уравнение (10.17) можно использовать для определения вза­имодействия между вентилятором и естественной тягой, если из­вестны напорная характеристика вентилятора, напорная харак­теристика шахтной естественной тяги и общее сопротивление вентиляционной сети. Контурные депрессии естественной тяги и результирующая общешахтная депрессия естественной тяги слабо зависят от расхода воздуха, вследствие чего их можно принять постоянными. Уравнение (10.17) решается при положительной и отрицательной шахтных депрессиях естественной тяги.
Результирующая характеристика равна сумме ординат двух характеристик при Q = idem, т. е. А_ш = Лг + Лп. Депрессия естест­венной тяги считается положительной при совпадении направле­ния ее действия с направлением действия вентилятора (рис. 10.11). В противном случае она считается отрицательной. При положительной депрессии естественной тяги ее взаимодействие с вентилятором является полезным, так как результирующий рас­ход воздуха больше индивидуальных расходов воздуха в отдель­ности, т. е.
Qp>Qi и Q_V>Q^. (10.18)
При отрицательной депрессии естественной тяги результирую­щий режим будет неэффективным, т. е.
Q_P(10.19)
Если депрессия естественной тяги больше депрессии вентиля­тора при его нулевой производительности (см. рис. 10.11, точка Б), то могут возникать неэффективные результирующие режимы при положительной и отрицательной результирующей депрессии. При отрицательной результирующей депрессии изменяется на­правление потока в вентиляторе (начинается движение воздуха от диффузора к всасывающему отверстию). В случае положи­тельной результирующей депрессии целесообразно отключить вентилятор и открыть устье шахтного ствола. При отрицательной депрессии целесообразно произвести реверсирование вентилятора. Если это сделать невозможно, то необходимо увеличить депрес­сию вентилятора путем изменения его напорной характеристики или совместной последовательной работы с другим вентилятором.
П. РАБОТА ПОДЗЕМНЫХ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ
11.1. Общие сведения
Подземные вспомогательные вентиляторы предназначены для увеличения расхода подаваемого в шахту воздуха, регулирования распределения воздуха в ветвях вентиляционной сети, снижения 166
Рис. 11.1. Схема подземных вы­работок шахты (а) и эпюры дав­лений:
б — при работе вентилятора глав­
ного проветривания на дневной по­
верхности; в — Yipn работе вентиля­
тора главного проветривания сов­
местно с вспомогательным вентиля­
тором; г — то же, совместно с двумя
вспомогательными вентиляторами;
д — при работе вентилятора главного проветривания совместно с весьма мощным вспомогательным вентилято­ром; / — среднее давление но посту­пающей в шахту струе 1—2—3—4—5; II — то же, пл исходящей струе в—7— 8—9—10; /II -- то же, па участке 6—7—8

Рис. 11.2. Схема установки под­земного вспомогательного венти­лятора (штриховыми линиями показаны пути утечек воздуха