Виды вентиляционных соединений горных выработок

Последовательное соединение. Соединение выработок без разветвлений называется последовательным. Например, выемочный участок состоит из конвейерного штрека (1-2), лавы (2-3) и вентиляционного штрека 3-4 (рис. 4).

4 3

1 2

Рис. 4 Упрощенная схема выемочного участка

направление движения воздуха

Депрессия последовательного соединения определяется как сумма депрессий входящих в него ветвей (рис.4)

h_общ = h_1-2 + h_2-3 + h_3-4 = ∑ h_i. (8)

Общее сопротивление последовательного соединения равно сумме сопротивлений отдельных выработок составляющих его (см. рис.4)

R_общ = R_1-2 + R_2-3 + R_3-4 = ∑ R _i. (9)

Расход воздуха во всех выработках одинаков Q_общ = Q_1-2 = Q_2-3 = Q_3-4.

Тогда, умножив все члены уравнения (21) на Q², получим

R_общ Q² = R_1-2 Q²_1-2+ R_2-3 Q²_2-3 + R_3-4 Q²_3-4. (10)

или

h_общ = h_1-2 + h_2-3 + h_3-4 = ∑ h_i. (11)

Депрессия последовательного соединения равна сумме депрессий, входящих в него ветвей.

Параллельное соединение. Параллельным соединением выработок называется такое соединение, когда выработки связаны между собой только в двух общих узлах.

Пример простого параллельного соединения показанна рис.5. В параллельном соединении разность давлений (депрессия) в узлах для всех ветвей одинакова. Для схемы представленной на рис.5 можно записать, что общая депрессия параллельного соединения равна депрессии любой из его ветвей

h_о = h_1-2 = h _1-А-2. (12)

А

Рис.5 Простое параллельное соединение

Общий расход воздуха в параллельном соединении равен сумме расходов в отдельных ветвях

Q_о = Q_1-2 + Q_1-А-2. (13)

Подставляя вместо расходов воздуха, в уравнении (13) соотношение , с учетом (24) можно записать формулу для определения общего сопротивления параллельного соединения

. (14)

(14)

или в общем виде

. (15)

В частном случае, когда R₁= R₂ =…= R_n можно записать

. (16)

Расход воздуха в одной из ветвей (Q₁) параллельного соединения (из двух ветвей), можно определить через общий расход воздуха

Q₁ = . (17)

Распределение воздуха, в ветвях параллельного соединения, происходит обратно пропорционально корню квадратному из отношения сопротивлений ветвей.

Диагональное соединение. Диагональное соединение можно рассматривать, условно, как параллельное соединение двух выработок, связанных между собой выработкой-диагональю (рис.6, участок ВС).

Д

В С

А

Рис.6 Схема диагонального соединения

Основным свойством диагонального соединения является то, что движение воздуха в ветви-диагонали не зависит от ее аэродинамического сопротивления. Так, например воздух будет двигаться из узла В в узел С если выполняется условие

. (18)

При равенстве этих отношений

,

расход воздуха в диагонали равен нулю (Q_ВС = 0).

Депрессия диагонального соединения равна сумме депрессий выработок последовательно примыкающих друг к другу

h₀ = h_АС + h_СД = h_АВ + h_ВД = h_АВ + h_ВС + h_СД. (19)

Общее сопротивление диагонального соединение определяет формула

R₀=h₀ / Q₀², (20)

где Q₀ – расход воздуха, проходящий через диагональное соединение.

Расчет воздуха в ветвях диагонального соединения определяется по приближенным формулам с использованием уравнения гиперболы.

Сложные (комбинированные) вентиляционные соединения могут включать в себя комбинации различных видов вентиляционных соединений.

Дата добавления: 2014-01-20