Wyznaczanie rozpływu powietrza w kopalni - omówienie

Wyznaczanie rozpływu powietrza w kopalni
Podziemne wyrobiska górnicze, zgodnie z przepisami górniczymi, należy przewietrzać przepływającymi przez nie prądami powietrza. Dlatego też do każdej kopalni doprowadza się określoną ilość powietrza niezbędną do zapewnienia bezpieczeństwa i higieny pracy w jej podziemiach.
W aerologii górniczej rozróżnia się naturalną i mechaniczną wentylację kopalni.
Wentylacja naturalna w kopalni występuje wówczas, gdy przepływ powietrza w wyrobiskach odbywa się pod wpływem działania czynników naturalnych, takich jak temperatura powietrza, zmiana składu chemicznego powietrza kopalnianego itp. Jeśli do przewietrzania kopalni stosuje się wentylatory, to mówi się o przewietrzaniu mechanicznym lub sztucznym.
Przez swobodny rozpływ powietrza w kopalni rozumie się rozpływ, jaki występuje w sieci wentylacyjnej przy czynnych lub unieruchomionych wentylatorach głównych bez stosowania specjalnych urządzeń wentylacyjnych ułatwiających (wentylatory pomocnicze) bądź utrudniających (tamy dławiące) przepływ powietrza w wyrobiskach górniczych.
Jeśli dla uzyskania a priori określonej intensywności przewietrzania wyrobisk górniczych stosuje się wymienione urządzenia wentylacyjne, to rozpływ powietrza w kopalni nazywa się rozpływem wymuszonym. Podstawowymi problemami teorii kopalnianej sieci wentylacyjnej są zagadnienia wyznaczania swobodnego i wymuszonego rozpływu powietrza w kopalni. Wyznaczenie swobodnego rozpływu powietrza w kopalnianej sieci wentylacyj­nej polega na określeniu kierunków i strumieni objętości powietrza w bocznicach sieci oraz parametrów punktów pracy wentylatorów, jeśli a priori znane są schematy przewietrzania kopalni, opory bocznic sieci i charakterystyki wentylatorów, przy czym dla aktywnych sieci wentylacyjnych dodatkowo konieczna jest znajomość pola temperatury powietrza kopalnianego. Wyznaczenie rozpływu wymuszonego powietrza w kopalnianej sieci wentyla­cyj­nej sprowadza się do określenia całkowitych spiętrzeń wentylatorów głównych i pomocniczych, dysypacji energii w tamach dławiących i oporów tych tam, jeśli znane są schematy przewietrzania kopalni, rozpływ powietrza kopalnianego, tj. kierunki i strumienie objętości powietrza w bocznicach sieci, opory tych bocznic oraz w przypadku aktywnej sieci wentylacyjnej dodatkowo rozkład (pole) temperatury powietrza kopalnianego. Znajomość swobodnego rozpływu powietrza jest szczególnie ważna w awaryjnych stanach sieci wentylacyjnych spowodowanych pożarami podziemnymi, zawałami wyrobisk górniczych, wyrzutami gazów i skał, zatrzymaniem wentylatorów głównych lub pomocniczych itp.
Wyznaczanie swobodnego rozpływu powietrza w normalnych złożonych bądź prostych przekątnych sieciach wentylacyjnych w zasadzie nie nastręcza trudności, przy czym możliwe jest uzyskanie rozwiązań ścisłych.

(…)

… (oczkowych), przy czym ilość równań w tym układzie jest równa ilości bocznic w sieci wentylacyjnej.
Metoda graficzna Może być stosowana dla prostych pasywnych sieci normalnych. W metodzie tej korzysta się z charakterystyk bocznic i charakterystyki wentyla­tora.
Charakterystyką bocznicy o równaniu w układzie współrzędnych ( ) jest parabola. Przy połączeniu szeregowym bocznic, dla kolejnych strumieni objętości powie­trza, sumuje się odpowiednio rzędne charakterystyk bocznic, otrzymując w wyni­ku wypadkową charakterystykę połączenia szeregowego.
Dla połączenia równoległego bocznic sumuje się natomiast odpowiednio dla kolejnych dyssypacji energii odcięte, otrzymując w wyniku charakterystykę wy­pad­kową połączenia równoległego. Łącząc naprzemian elementy sieci wentylacyjnej równolegle i szeregowo…
…, przy czym przy połączeniu równoległym bocznic dodaje się otwory równoznaczne, natomiast przy połączeniu szeregowym dodaje się opory bocznic. Po zwinięciu sieci do jednego przewodu otrzymuje się opór i otwór równo­znacz­ny całej sieci.
Procentowy rozdział powietrza na poszczególne bocznice oblicza się dla poszczególnych klas bocznic połączonych równolegle z zależności (25)
Metoda H. Crossa
Służy…
… powietrza w kopalni nazywa się rozpływem wymuszonym. Podstawowymi problemami teorii kopalnianej sieci wentylacyjnej są zagadnienia wyznaczania swobodnego i wymuszonego rozpływu powietrza w kopalni. Wyznaczenie swobodnego rozpływu powietrza w kopalnianej sieci wentylacyj­nej polega na określeniu kierunków i strumieni objętości powietrza w bocznicach sieci oraz parametrów punktów pracy wentylatorów…
... zobacz całą notatkę