Естественная тяга

Эффект естественной тяги проявляется из-за разницы давлений двух столбов воздуха (аэростатических давлений) в вертикальных и наклонных горных выработках. Разность давлений возникнет, если средние плотности воздуха в столбах воздуха будут разными, например r₁ и r₂. Например, для двух столбов одинаковой высоты можно записать

h_e = (r₁ – r₂) g z, (23)

где z – высота рассматриваемых столбов воздуха.

Величина естественной тяги может быть определена термодинамическим методом, предложенным А.Ф. Воропаевым. Для этого определяются температуры воздуха в начале и в конце всех выработок, определяются их высотные отметки (глубина) и строится диаграмма в координатах: геодезическая высота (м) – температура (град К). Депрессия естественной тяги определится по формуле

, (24)

где r_ср – средняя плотность воздуха воздуха;

S_к – площадь фигуры на диаграмме;

Т_ц – абсолютная температура в центре тяжести фигуры.

Подсчет h_e для действующих шахт производится по данным о фактических температурах измеренных в шахте.

При проектировании, температура на поверхности принимается по данным наблюдений для конкретного региона, а в горных выработках, определяется специальным расчетом или по известным закономерностям (метод аналогии), характерным для данного типа выработок или данного региона.

Для шахт, ведущих горные работы на нескольких горизонтах, естественная тяга формируется на каждом горизонте.

Основная причина изменения плотности воздуха в вертикальных и наклонных выработках приток тепла от горных пород. На глубоких шахтах действие естественной тяги, в холодное время года, увеличивает расход воздуха в шахте, а в теплое – уменьшает.

Величина естественной тяги, на шахтах со стволами глубиной более 1000 м, может составить, в холодное время года, 100-120 даПа и более.

Дата добавления: 2014-01-20