Шахтные вентиляторы. Естественная тяга. Работа одного вентилятора. Последовательная работа вентиляторов. Параллельная работа вентиляторов, страница 4

Таким образом определяется поле допустимых рабочих режимов вентилятора (см. рис. 10.1).

Энергия движения воздуха в пассивной вентиляционной сети с одним вентилятором поддерживается только полезной мощно­стью вентилятооа. опоелеляемой по фопмуле

Вентилятор включается в шахтную вентиляционную сеть по одной из схем, показанных на рис. 10.4. Все трубы, каналы, кла­паны и другие объекты, с помощью которых осуществляется связь вентилятора с вентиляционной сетью и с атмосферой, представ­ляют собой составные элементы вентиляционной установки. Со­единительные фланцы 1—1 и 2—2 определяют границы между вентилятором и установкой. Сечения 3—3 и 4—4 являются грани­цами между вентиляционной установкой и сетью. Для схем, по­казанных на рис. 10.4, баланс механической энергии вентилятора описывается уравнениями произвольного контура, включающего шахту, вентиляционную установку и атмосферу:

где hyc—депрессия всасывающего вентилятора; h„—депрессия нагнетательного вентилятора; /1в.н—депрессия вентилятора, ра­ботающего на всасывание и нагнетание.

Неплотные соединения в вентиляционной установке создают ус­ловия для потерь воздуха в результате просачивания воздуха из атмосферы к установке, из установки в атмосферу и от сечения 4—4 к сечению 3—3 (см. рис. 10.4). Это количество воздуха про­ходит через вентилятор, но не поступает в шахту. Оно называ­ется потерями воздуха в вентиляционной установке или внешними потерями (внешними утечками, подсосами).

Баланс воздуха при использовании вентиляционной установки определяется по формулам:

Вентиляционная установка служит связью между вентилято­ром и шахтной вентиляционной сетью. Она является вспомогатель­ным элементом вентиляционной сети и по этой причине должна иметь минимальные потери давления и воздуха, чтобы большую часть полезной мощности вентилятора можно было бы использо­вать для шахты. В качестве критерия эффективности вентиляци­онной установки используется ее коэффициент полезного действия, определяемый по формуле

Эффективно используемая вентиляционная установка имеет к. п. д.>0,8.

1.  Изменение состава воздуха при его движении по горным выработкам

Атмосферный воздух, заполняющий горные выработки, называ­ется рудничным, или шахтным. Состав и другие параметры шахтного воздуха отличаются от атмосферного. Если состав шахтного воздуха отличается незначительно, то такой воздух называется свежим, или чистым. При существенном отличии со­става шахтного воздуха от атмосферного воздух называется ис­порченным, или загрязненным. Выработки, по которым подается чистый воздух, называются воздухе in сдающим и, а выра­ботки, по которым удаляется испорченный воздух,—вентиля­ционными. Изменения состава воздуха при его движении по горным выработкам сводятся к уменьшению содержания кисло­рода и увеличению содержания углекислого газа, азота, метана, окиси углерода и других газов, а также пыли. Кроме того, меня­ется температура, влажность воздуха и атмосферное давление. Различают техногенные (зависящие от технологии ведения горных работ) и природные источники загрязнения воздуха. К техногенным источникам относятся производство взрывных работ, работа двигателей внутреннего сгорания, разрушение гор­ных пород и полезного ископаемого в процессе отделения их от массива и др. Природными источниками являются обнаженные поверхности горного массива, отбитые куски угля и породы, минеральные источники, пересекаемые горными выработками, v др.

Содержание газов в воздухе характеризуется их концентра­цией, равной отношению количества данного газа ко всему коли­честву газовоздушной смеси (по объему или массе). Концентра­ция газа выражается также отношением его массы к объему смеси (мг/л). При известной концентрации газа по объему кон­центрация газа по массе (мг/л) определяйся 'по формуле