Атмосфера подземных горных выработок, страница 10

Показатели	Легкая работа		Работа средней тяжести		Тяжелая работа
	105-140 (90-120)	141-174 (121-150)	175-232 (151-200)	233-290 (201-250)	291-349 (251-300)
Температура тела (ректальная), °С	37,4	37,5	37,7	37,8	37,9
Средневзвешенная температура кожи, °С	35,2	34,8	34,3	33,2	32,6
Средняя температура тела, °С	36,9	36,9	36,9	36,9	36,9
Теплосодержание, кДж (ккал/ч)	128,2 (30,6)	128,2 (30,6)	128,2 (30,6)	128,2 (30,6)	128,2 (30,6)
Накопление тепла, кДж (ккал/кг)	2,9 (0,70)	2,9 (0,70)	2,9 (0,70)	2,9 (0,70)	2,9 (0,70)
Влагопотери, г/ч	100	145	175	210	300
Частота сердечных сокращений, уд./мин	85	95	110	120	130

Важным параметром является влажность воздуха. Физичес­кие свойства влажного воздуха описываются законами физики идеальных газов.

Давление влажного воздуха по закону Дальтона выражает­ся в виде

,  (2.3)

где Р_с и Р_п – давление сухого воздуха и водяных паров со­ответственно, Па.

Плотность влажного воздуха выражается

,  (2.4)

где ρ_с и ρ_п – плотность сухого воздуха и водяных паров со­ответственно, кг/м³.

Количество водяных паров, содержащихся в 1 м³ влажного воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха – пар­циальная плотность водяных паров, ρ_п .

Относительная влажность воздуха (%) характеризует сте­пень насыщения воздуха водяными парами и определяется по формуле

 , (2.5)

где ρ_п.н – абсолютная влажность воздуха в насыщенном со­стоянии, кг/м³.

Для состояния паров при данной температуре относитель­ная влажность определяется по формуле

,  (2.6)

где Р_п.н – парциальное давление водяных паров, насыщаю­щих воздух при данной температуре, Па.

Влагосодержание (кг/кг) – это отношение плотности во­дяных паров к плотности сухого воздуха:

 или ,  (2.7)

где R_c= 287,04 – газовая постоянная сухого воздуха, (Дж/кг·К);

R_п = 461,66 – газовая постоянная водяных паров, (Дж/кг·К).

Таким образом, температура воздуха в горных выработках является одним из важных показателей и зависит от таких фак­торов, как:

1)  глубина расположения выработок;

2)  тепловые процессы, происходящие в горных выработках;

3)  температура поступающего воздуха в горные выработки;

4)  сжатие воздуха с глубиной и как следствие увеличение температуры его;

5)  влажность воздуха;

6)  интенсивность проветривания и др.

С увеличением глубин расположения горных выработок уве­личивается температура горных пород, что приводит к увеличе­нию температуры воздуха вследствие теплообмена между возду­хом и горными породами.

Ожидаемая температура горных пород с глубиной для ус­ловий Донбасса может быть определена по формуле

,  (2.8)

где t_з.n – средняя температура земной поверхности геотерми­ческого района, ° С;

Н – глубина расположения выработок, м;

Г_ст – геотермическая ступень, м/°С (табл. 2.6, 2.7).

Таблица 2.6

Средняя температура земной поверхности и геотермическая ступень Донбасса

Район	Г, °С	Гст, м/°С
Южно-Донбасский	10,2	34,0
Донецко-Макеевский	9,3	36,4
Центральный	10,3	43,1
Луганский	11,6	49,2
Краснодонский	11,6	50,1

Для условий Кузбасса, Мосбасса и Казахстана t_nопределя­ется по формуле

,  (2.9)

где H_н.с – глубина залегания пород нейтрального слоя, м;

t_н.с – температура пород на глубине залегания нейтраль­ного слоя;

δ – геотермический градиент, °С/м.

Таблица 2.7

Значения t_н.с, H_н.с, Г_ст

Бассейн	tн.с	Hн.с	Гст, м/°С
Кузнецкий Карагандинский Подмосковный	2,5 2,5 3,0	30 35 30	30 35 30

Глава 3. Рудничная пыль как при­чина взрыва

3. 1. Основные определения

Пыль – это физическое состояние твердого вещества. Спе­цифической особенностью пылевидного состояния является раз­дробленность вещества на мельчайшие частицы с образованием значительной площади поверхности. Так, измельчение 1 см³ твер­дого тела до частиц размером 0,1 мкм увеличивает его общую поверхность с 6 до 600000 см².

По происхождению пыль делится на органическую, неор­ганическую и смешанную.

К органической пыли относится пыль растительного про­исхождения: зерновая, хлопковая, льняная, мучная, древесная, сахарная, табачная и др., а также пыль животного происхожде­ния: шерстяная, кожевенная, костяная, пыль микроорганизмов и продуктов их распада.

К неорганической пыли относится пыль: свинца, цинка, железа, титана, кобальта, вольфрама и др., а также пыль раз­личных сплавов и минеральная пыль: кремниевая, асбестовая, известковая, корундовая, шамотная и др. В условиях производств распространена пыль смешанного состава.

Взвешенная в воздухе пыль называется аэрозолем. По спо­собу образования различают аэрозоли дезинтеграции и аэро­золи конденсации. Аэрозоли дезинтеграции образуются при механическом измельчении твердых веществ (бурение шпуров и скважин, взрывные работы, работа комбайнов и т.д.) и пред­ставляют собой основную массу аэродисперсных систем.

К аэрозолям конденсации относятся аэродисперсные системы, в основе образования которых лежит физический процесс – объемная конденсация перенасыщенных паров в охлаждающемся газовом потоке. Типичным примером аэрозо­ля конденсации является сварочный аэрозоль либо химичес­кий процесс. Типичным аэрозолем химического происхожде­ния является аэросил – высокодисперсный белый аморфный кремнезем, образующийся в результате гидролиза паров тетрахлорида кремния в атмосфере водяного пара.