6. Нагнетательный способ вентиляции тупиковых выработок.

Нагнетательный способ вентиляции состоит в том, что перепад давления в шахте создается путем повышения дав­ления воздуха вентилятором в воздухоподающем стволе. За счет механической энергии вентилятора нормальное атмосферное дав­ление воздуха ρ_а увеличивается на выходе из вентилятора до ве­личины р1, а в устье ствола, отводящего воздух на поверхность, оно остается равным атмосферному. Таким образом, в выработ­ках шахты создается перепад давления представляющий собой депрессию шахты, которая определяется по формуле

Достоинства нагнетательного способа – возможность примене­ния одной вентиляторной установки (при наличии разветвлений вентиляционной сети), располагаемой, как правило, в центре шахтного поля, ведения горных работ без общего вентиляцион­ного горизонта, высокая устойчивость работы главного вентиля­тора, удобство регулирования распределения расхода воздуха в сети и управления вентиляционными режимами при авариях, а также наблюдения за работой вентилятора (с целью обеспече­ния бесперебойной подачи электроэнергии для питания двигате­лей), длительный срок службы вентилятора, отсутствие подсосов воздуха через обрушенные породы. Недостатки нагнетательного способа – необходимость устройства герметичного надшахтного здания и воздухопадающего ствола, а также установки мощного главного вентилятора с большим диапазоном регулирования рас­хода воздуха и депрессии, возможность загазования выработок и возникновения взрывоопасной среды при аварийной остановке вентилятора в газовых шахтах.

7. Сернистый газ, его свойства, источники образования и пдк.

Сернистый газ (SO₂)- газ без цвета, с сильным раздражающим запахом и кислым вкусом; относительная плотность его 2,22, относительная молекулярная масса 64,07, масса 1л при нормальных условиях 2,86 г. при 20⁰ С в одном объеме воды растворяется 40 объемов SO₂. Сернистый газ весьма ядовит: он раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, в тяжелых случаях вызывает воспаление бронхов, отек гортани и легких. Содержание 0,05% SO₂ опасно для жизни даже при кратковременном вдыхании. Запах ощутим при содержании 0,0005%.

Сернистый газ образуется при взрывных работах, если они ведутся в сернистых породах или если ВВ содержит серу, при рудничных пожарах и выделяется в рудничный воздух из горных пород.

Содержание SO₂ в воздухе действующих выработок шахт не должно превышать 0,00035% (по объему).

8. Режимы движения воздуха в шахтах.

Движение воздуха по любому каналу может быть спокойным, характеризующимся обычно малыми скоростями, параллельными траекториями частиц и отсутствием обмена объемами между отдельными слоями потока- ламинарным, либо бурным, характеризующимся беспорядочным изменением параметров течения во времени и пространстве и беспорядочным перемешиванием между слоями потока, -турбулентным.

Если средняя скорость объемов потока постоянна, то скорость и давление потока в данной точке при ламинарном движении не изменяются во времени, т.е. движение является стационарным. При турбулентном движении даже в случае постоянства его средней скорости точечные характеристики потока изменяются во времени, пульсируют, вследствие чего лишь осредненные по времени их значения оказываются постоянными, а движение является квазистационарным.

Основное различие между ламинарным и турбулентным режимами движения состоит в механизме переноса субстанции: в ламинарном режиме этот перенос обусловлен обменом молекулами между слоями потока, в турбулентном – обменом объемами.

Определить режим движения воздуха в выработке можно также при помощи специального критерия – числа Рейнольдса:

Rе = uD/ν, (4.17)

где U-средняя скорость движения воздуха в выработке , м/с; D- гидравлический диаметр выработки, м; ν –кинематическая вязкость воздуха, м²/с.

Гидравлический диаметр определяется по формуле:

D = 4S/P, (4.18)

Где S-площадь поперечного сечения выработки, м²; Р- ее периметр, м. Тогда число Рейнольдса

= , (4.19)

Экспериментально установлено, что в гладких трубках при Rе < 2300 устойчивым является турбулентное движение, т.е. при этом даже небольшие возмущения потока вызывают переход ламинарного движения в турбулентное, причем в дальнейшем движение остается турбулентным даже при устранении возмущений. При Rе < 2300 устойчиво ламинарное движение.

В шахтах выработках критическое значение числа Rе = 1000 ÷ 1500 . Следовательно, минимальная скорость, при которой движение еще остается турбулентным, например при D = 2,5 м и ν = l,5 · 10^-5 м²/с, будут равна согласно выражению (4.17) 0,006-0,01 м/с.