Лабораторна робота № 3 визначення режиму руху повітря та депресії гірниЧих вироБок

Мета роботи: вивчити режими руху повітря у виробках, засвоїти методику розрахунку депресії гірничих виробок.

Завдання: згідно з варіантом (додаток №3) розрахувати депресії гірничих виробок.

Порядок виконання роботи

1. Визначення режиму руху повітря у виробці.

У виробках існує два режими руху повітря:

• ламінарний, що характеризується малими швидкостями, паралельними траєкторіями частинок та відсутністю перемішування шарів потоку;

• турбулентний, що характеризується безладним перемішуванням окремих частинок та шарів потоку.

Визначити режим руху повітря у виробці можна за допомогою числа Рейнольдса Re (число Re безрозмірне):

_{де – середня швидкість руху повітря у виробці, м/с:}

_{де – кількість повітря, що проходить по виробці, м}³_{/с (див.дод. №3);}

– площа поперечного перерізу виробки в світлі, м² (див. дод. №3);

– гідравлічний діаметр виробки, м:

– для виробок круглого перерізу:

_{v – кінематична в'язкість повітря ( м/с}²_).

За числом Рейнольдса визначається режим руху повітря у виробці:

Число Рейнольдса Re		Режим руху повітря
в гладких трубах	у виробках
> 2300	> 1500	турбулентний
< 2300	< 1500	ламінарний

У виробках, що провітрюються робочим вентиляційним струменем, рух повітря, як правило, турбулентний.

2. Визначення депресії гірничої виробки.

Для вибору вентиляторів (його подачі та депресії) необхідно знати депресію гірничої виробки, яка підлягає провітрюванню.

Депресія гірничої виробки визначається за законом опору:

_{де R – коефіцієнт пропорційності, що має при турбулентному русі зміст аеродинамічного опору;}

п – показник степеня, що залежить від режиму руху:

для турбулентного режиму:

• при > 30000, п = 2,

• при 20000 < < 30000, п = 1,8;

для ламінарного режиму п = 1.

Аеродинамічний опір виробок залежить від геометричних розмірів, довжини виробки, шорсткості кріплення, загромадженості поперечного перерізу обладнанням, звилистості виробок і визначається за формулою:

_{де – довжина виробки, м;}

α – коефіцієнт аеродинамічного опору тертя. Залежить від типу кріплення, форми виробки і визначається за наступними формулами:

1) Для виробок, закріплених монолітним бетоном, бетонітом, цеглою:

– при круглому поперечному перерізі:

Н·с2/м4 Н·с2/м4

_{де – діаметр виробки, м;}

– висота виступу шорсткості поверхні кріплення (для монолітного бетону – 4 мм, для цегляної кладки – 1,3 мм, для бутової кладки (бетоніту) – 20 мм).

де – поперечний калібр кріплення; – повздовжній калібр кріплення, – крок кріплення, м; – параметр, що характеризує розподіл шорсткості; де Р_к – периметр кріплення, м; d₁ и d₂ – параметри перерізів СВП (табл. 3.1).

Рис. 3.1. Схема до визначення параметрів