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

Рис. 8.6. Рециркуляционно-прямоточная схема проветривания карьера


Рис. 8.7. Прямоточно-рециркуляционная схема проветривания карьера
При переменном угле подветренного борта карьера возможна прямоточно-рециркуляционная схема проветривания (рис. 14.7), при которой, например, часть карьера, примыкающая к верхней, более пологой части подветренного борта АО, проветривается по прямоточной, а остальная часть карьера (ABCD) — по рециркуля­ционной схеме.
Возможны и другие комбинации рассмотренных ранее схем.
Лекция- 9
ПРОВЕТРИВАНИЕ КАРЬЕРОВ ЭНЕРГИЕЙ ТЕРМИЧЕСКИХ СИЛ
План:

1. 
   Общие сведения.
   
2. 
   Конвективная схема проветривания.
   
3. 
   Инверсионная схема движения воздуха.
   

Общие сведения.

Термические силы оказывают заметное влияние на проветрива­ние карьеров при скорости ветра на поверхности, равной 2 м/с. При меньшей скорости и в зависимости от величины температур­ного градиента в карьере устанавливается конвективное или ин­версионное движение воздуха, называемое конвективной или ин­версионной схемой проветривания карьера. При конвективной схе­ме более теплые нижележащие слои воздуха поднимаются вверх и выносят с собой содержащиеся в них вредности. При инверсионной схеме движения охлажденные слои воздуха поступают вниз и за­носят с собой вредности в глубокую часть карьера. Проветривание карьера при этом практически не осуществляется, наблюдается накапливание примесей в его нижней части, что приводит к пре­кращению работ в карьере.

Конвективная схема проветривания.

Условия возникновения. Конвективная схема проветривания возникает при прогретых бортах карьера и малой энергии ветро­вого потока на поверхности.
Прогретые борта карьера нагревают находящийся над ними воздух, который начинает перемещаться вверх, а на его место свер­ху опускаются холодные массы воздуха. Причины такого переме­щения объясняются разной степенью прогрева отдельных его объ­емов, находящихся в одной горизонтальной плоскости.
Общий прогрев бортов вызывает движение воздуха во всем карьере.
Кроме общекарьерного конвективного движения часто наблю­даются локальные конвективные потоки, вызываемые разной степенью прогретости поверхности карьера из-за различной осве­щенности, поглощающей способности (различные цвета пород, их физические свойства), разного прогрева глубинным теплом, раз­личной интенсивности окислительных процессов на поверхности и др.
Формирование конвективной схемы начинается при скорости ветра не более 0,7—0,8 м/с, что соответствует удельной кинетиче­ской энергии ветрового потока на поверхности, примерно равной 0,4 Дж/м³. С уменьшением энергии ветрового потока (скорости ветра) конвективное движение воздуха в карьер усиливается. Фи­зически это объясняется следующим образом. При энергии ветро­вого потока на поверхности, превышающей 0,4 Дж/м³, в карьере развивается интенсивный турбулентный воздухообмен, который способствует тому, что тепло, поступающее в атмосферу от его поверхностей, не накапливается у последних (за исключением слоя воздуха толщиной 1—2 м, прилегающего к поверхности уступов), а распространяется во всем объеме внутрикарьерного воздушного пространства. В результате происходит относительно равномерный прогрев атмосферы карьера источниками тепла, находящимися на его поверхностях. При равномерном прогреве температура воздуха во всех точках внутрикарьерного пространства изменяется на одну и ту же величину. Следовательно, поступление тепла от поверхно­стей карьера в условиях интенсивного турбулентного воздухообме­на (высокие энергии ветрового потока на поверхности) не изменяет температурный градиент воздуха в карьере, вызываемый естествен­ным сжатием воздуха с глубиной и равный адиабатическому гра­диенту (1°С на 100 м). При уменьшении энергии ветра турбулент­ность, а следовательно, и воздухообмен в карьере уменьшаются, вследствие чего слои воздуха, ближе расположенные к источникам тепла (поверхностям карьера), прогреваются сильнее, чем более удаленные, тем самым увеличивая вертикальный температурный градиент, который начинает превышать значение, соответствующее безразличному равновесию атмосферы (1°С на 100 м), что вызы­вает появление восходящих конвективных потоков воздуха: фор­мируется конвективная схема проветривания.