Шахтные вентиляционные сети и основные законы сетей.
При любой схеме соединения горных выработок общее количество воздуха, направленного к точке разветвления, равно сумме количеств воздуха, направленного от него. Этот закон неразрывности потока жидкости применительно к шахтным вентиляционным сетям используется как первый закон сетей, который гласит: Алгебраическая сумма количеств воздуха в любой узловой точке равна нулю:
(7.4)
Любая схема соединения выработок рассматривается как состоящая из отдельных замкнутых контуров, которые, в свою очередь, образуются из параллельных выработок. Условие применимости принципа равенства депрессий в отношении сложных вентиляционных сетей заключается в следующем. Алгебраическая сумма депрессий в любом замкнутом контуре проводов воздуха равна нулю
=0 (7.5)
В теории вентиляционных сетей указанное правило (7.5) рассматривается как второй закон вентиляционных сетей, который выступает в качестве основного закона распределения депрессии сетей.
Каждое из указанных равенств (7.4) и (7.5) представляет собой совокупность системы уравнений, количество которых, соответственно, равно числу «узлов, уменьшенному на единицу (N -1) и числу независимых замкнутых контуров (М). При наличии источников тяги (вентиляторов, естественной тяги) второй закон сетей гласит: в замкнутом контуре вентиляционной сети алгебраическая сумма депрессий вентиляторов равна алгебраической сумме падения давления (депрессий) в сопротивлениях выражение для любого замкнутого контура имеет вид:
В частном случае, когда в котурс или цикле вентиляционной сети не содержится источников движения воздуха, укачанное равенство превращается в формулу, приведенную выше (7.5). Таким образом, при движении воздуха по шахтным вентиляционным сетям изменение сто расхода и депрессии определяется двумя законами сетей (7.4) и (7.5)
=0
При применении второю закона сетей необходимо соблюдать следующие правила:
Величина депрессии в выработке считается положительной там, где направление движения воздуха совпадает с выбранным направлением обхода;
В замкнутом контуре напор вентилятора всегда имеет обратный знак депрессии в выработке, в которой он установлен. Это правило исходит из формулы (7.6).
Любую вентиляционную схему следует рассматривать, как состоящую из одного или нескольких замкнутых контуров.
Методы измерения скорости движения воздуха в выработках анемометром.
Измерение средней скорости движения воздуха осуществляется с помощью анемометров.
На практике наиболее широко используются крыльчатый анемо¬метр АСО-3 и чашечный анемометр МС-13.
С помощью анемометра АСО-3 (рис. 10.3) измеряются скорости движения воздуха от 0,15 до 5 м/с. Поток воздуха действует на восемь ло¬пастей 1, которые передают вращение стрелкам счетчика через струнную
а - общий вид; б - схема
Чашечный анемометр МС-13 (рис. 10.4) отличается от анемометра АСО-3 тем, что скоростное давление воздушного потока действует на внутреннюю поверхность четырех полусферических чашечек, располо¬женных симметрично по окружности. Чашечным анемометром МС-13 из¬меряют скорости движения воздуха в диапазоне от 1,5 до 20 м/с.
В практике рудничной вентиляции для измерения скорости воздуха используются также трубки Пито (рис. 10.5).
ось 2. Пуск механизма счетчика 2 осуществляется с помощью арретира 3.
Рис. 10.4. Чашечный Рис. 10.5. Трубка Пито
анемометр МС-13
Трубка Пито предназначена для измерения скоростного или дина¬мического давления. Достаточная точность определения скорости воздуха с помощью трубки Пито обеспечивается только при скорости воздуха бо¬лее 1-1,5 м/с.
С целью более оперативного определения скорости воздуха без до¬полнительных расчетов, а также в связи с необходимостью автоматизации процесса регистрации скорости воздуха разработаны датчики, позволяю¬щие регистрировать воздействие скорости в виде электрического сигнала.