Республики узбекистан алмалыкский филиал ташкентского государственного технического университета имени ислама каримова кафедра «горное дело»

Рис. 8.2. Прямоточная схема движения воздуха в карьере


Вынос вредностей из карьера. При прямоточной схеме про­ветривания в карьере не образуются застойные зоны сколько-ни­будь значительных размеров, где могли бы накапливаться вред­ности. С точки зрения выноса вредностей прямоточная схема про­ветривания карьеров является наиболее эффективной. При этой схеме обычно наблюдаются лишь местные загрязнения атмосферы у источников выделения вредностей. Общего загрязнения атмосфе­ры у источников не возникает. Условия выноса вредностей тем лучше, чем меньше угол откоса бортов карьеров, так как с его увеличением возрастает степень расширения воздушного потока и, следовательно, уменьшается скорость воздуха.
Следует, однако, отметить, что при прямоточной схеме усло­вия проветривания подветренного и наветренного бортов не оди­наковы. Подветренный борт при этой схеме всегда проветривается чистым воздухом, поступающим с поверхности. Наветренный воз­духом, омывшим подветренный борт и дно карьера и, таким обра­зом, уже содержащим определенное количество вредностей.
Рециркуляционная схема проветривания.
Условия возникновения. Рециркуляционная схема проветрива­ния возникает при скорости ветра на поверхности более 0,8— 1 м/с и углах откоса подветренного борта карьера α₁>15°.
Схема движения воздуха. Вследствие резкого изменения на­правления твердой границы ветрового потока в точке О (рис. 14.3) и значительных сил инерции его в этой точке проис­ходит отрыв потока от твердой границы. В результате этого воз­дух в пространстве карьера движется в виде плоско-параллельной свободной струи с границами φ₁ и < φ₂ *• Выше границы φ₁ скорость воздуха равна скорости ветра на поверхности и_в. Свободная струя при достижении в точке В наветренного борта разделяется на две части. Первая (верхняя) ее часть, двигаясь вдоль уступов вверх, выходит на поверхность. Вторая (нижняя) — поворачивает вниз и, двигаясь в направлении, противоположном первоначальному, образует также свободную струю, называемую струей II рода.
Следовательно, при рециркуляционной схеме проветривания в карьере имеются две зоны с различным характером движения в них:
зона спутного потока, направление движения в которой совпа­дает с направлением ветра. Граница ее проходит под углом а₂˃15° (линия 00₁). Более точно этот угол в градусах можно опре­делить по формуле
α₁ = 19,6 – (86,8/ α₁ – 1,1) – (62,5/ α₁ – 1,6)
где α₁ — угол наклона подветренного борта карьера, градус;
зона обратного потока, направление движения воздуха в кото­рой противоположно направлению ветра (между подветренным бортом и линией 00₁).





Рис. 8.3. Рециркуляционная схема движения воздуха в карьере
Между этими двумя зонами имеются участки с порывистым движением воздуха самых различных направлений.
Из зоны обратного потока воздух, поворачивая вверх, вновь поступает в зону спутного потока. Этот поворот начинается левее некоторого сечения РРз, находящегося на расстоянии х = О,6х_о от точки О. Таким образом, в зоне ОР₁ВО₁СО про­исходит многократная циркуляция, или рециркуляция, одних и тех же объемов воздуха, что и было связано с названием рассма­триваемой схемы проветривания.


Вынос вредностей из карьера. Как отмечалось ранее, вынос вредностей из карьера осуществляется ядром постоянной массы. Поступление вредностей в это ядро (см. рис. 8.3) происходит в его начальном участке из зоны Р₂ОР₁ струи I рода, занятой при­соединенными массами. Ниже границы ОР₁В ядра постоянной мас­сы поступившие в воздух примеси находятся в циркуляционном движении. При установившейся интенсивности выделения вред­ностей их количество, поступающее в атмосферу карьера, равно количеству, выносимому из карьера ядром постоянной массы.

Комбинированные схемы проветривания.

Реальная геометрия карьеров значительно отличается от ранее рассмотренной в настоящей главе. При этом возможны случаи, когда одна часть карьера проветривается по прямоточной схеме, другая—по рециркуляционной.
Например, при больших размерах карьеров в направлении вет­ра возможна рециркуляционно-прямоточная схема проветривания (рис. 8.6). По этой схеме нижняя граница струи I рода пересекает дно карьера в некоторой точке В, правее которой (участок BCD) карьер проветривается ограниченным потоком воздуха (прямоточ­ная схема). Участок карьера левее сечения А—В проветривается по рециркуляционной схеме.