31. Метанообильность шахт. Категорий шахты по метану.

Метанообильность шахты (выработки) характеризует количество выделяющегося в шахте метана. Различают абсалютную и относительную метанообильность.

Количество метана, которое выделяется в шахте в единицу времени, называется абсолютной метанообильностью.

Отнасительной метанообильностью шахты называется общее количество выделяюшегося вшахте метана, отнесенное к 1 т добываемого угля:

, (2.3)

где I – среднее метановыделения на объекте, м³/мин; N – число фактически отработанных дней в i – ом месяце по добыче угля; A_i - добыча угля на объекте в i – ом месяце в истекшем году, т; п – число месяцев работы объекта в году.

По относительной газообильности шахты разбиваются на категории, согласно которым они должны строго выполнять режим работы и обеспечивать забои воздухом. Категории шахт приведены в табл. 2.5.

Т а б л и ц а 2.5.

Шахта	Категория
	І	ІІ	ІІІ	ІV	V
				для угольных шахт
Угольная м3/т	До 5	5-10	10-15	Более 15	Шахты, опасные по суфлярным выделениям и внезапным выбросам
Рудная (СН4-+Н2), м3/м3	До 7	7-14	14-21	Сверхкотегорийные, более 21. Шахты, опасные по суфлярным выделениям и внезапным выбросам.	-

32. Местные сопротивления и пути их уменьшения.

При движении жидкости в трубах потери энергии происходят не только от касательных, но и от нормальных напряжений. При прочих равных условиях потери энергии, вызванные касательными напряжениями, тем больше, чем больше поверхность трения. Другими словами, эти потери пропорциональны длине трубы, поэтому в гидродинамике они называются путевыми.

Потери энергии, происходящие от нормальных напряжений, совершаются при встрече жидкости с различного рода препятствиями на пути своего движения. Эти препятствия, вызывающие резкие изменения полей скоростей потока, обычно называют местными сопротивлениями.

К местным сопротивлениям относятся колена, задвижки, входы в трубы, сужения и расширения и т.п. В условиях горных выработок местными сопротивлениями являются кроссинги, каналы вентиляторов, вентиляционные двери, вагонетки, всякого рода повороты струй и т.д.

При обтекании жидкостью местных сопротивлений всегда возникает деформация потока в виде вихрей, на образование которых тратится часть энергии движения жидкости. Для количественного определения потери энергии движущейся жидкости в местных сопротивлениях исходят из того, что. как установлено экспериментальными наблюдениями, она изменяется приблизительно пропорционально динамическому давлению, т.е.

=

где - безразмерный коэффициент, характерный для данного местного сопротивления, который обычно называется коэффициентом местного сопротивления.

Значения коэффициентов некоторых простейших видов местных сопротивлений могут быть определены с помощью теоретических формул. Для подавляющего их числа коэффициент определяется опытным путем. С этой целью измеряется разность давлений впереди и за местным сопротивлением в зоне установившегося поля скоростей. Измерение давлений производится обычно микроманометром, соединенным с трубкой Пито с помощью резиновой трубки. Зная разность давлений и среднюю скорость течения жидкости по трубе, можно определить в последнем равенстве одно неизвестное - .

Из изложенного выше видно, что в технике расчетов вентиляционных, гидравлических и газовых сетей приходится учитывать потери энергии по длине трубопроводов в местных сопротивлениях.

При определении обшей потери удельной энергии движущейся жидкости в трубах или выработках исходят из так называемого принципа наложения потерь. Сущность этого принципа заключается в том, что полная потеря удельной энергии определяется суммированием потерь, вызванных каждым видом сопротивления в отдельности.

Применительно к условиям вентиляции шахт этот принцип может быть выражен в виде математической записи:

h= (6.31)

Первое слагаемое в этом уравнении выражает затрату энергии на трение на всех п прямолинейных участках труб, а второе слагаемое представляет собой потери энергии во всех т местных сопротивлениях, расположенных между рассматриваемыми сечениями.

Второе слагаемое может быть представлено в виде , тогда уравнение (6.31) выразится в общем виде:

h = RQ².

Здесь под сопротивлением R подразумевается сумма всех видов сопротивлений, которые встречают струи воздуха на своем пути.