Вісті Донецького гірничого інституту, 2/2005
p.87-90.
УДК 622.45
БУЛГАКОВ Ю. Ф., ТРОФИМОВ В.А., ХАРЬКОВОЙ М. Я., ГОРБИЛЁВА Е. В. (ДонНТУ)
Рассмотрены теоретические основы тепловой депрессии горения, рассматривают влияние на стабильность потоков вентиляции в выработках с возрастающим проветриванием. Определены критические параметры проветривания, которые характеризуют момент прироста потока вентиляции в параллельных наклоненных выработках.
Анализ некоторых источников литературы и нормативных документов показали, что теоретически метод проветривания при наличии пожаров в диагональных связях выработок шахты еще не предоставлен. Практически было доказано при ликвидации горения, представляет угрозу стабильности проветривания. Необходимо принять во внимание, что в зоны изменения вентиляции шахты, включаются наклонные выработки с нисходящим проветриванием. После изменения вентиляции нисходящие воздушные потоки в этих выробатках становится восходящими. В связи, с чем проблемы оценки стабильности вентиляции при наличии пожаров в выработках с восходящим потоком вентиляции субъективны. Теоретические основы вентиляции вытекают из стабильной оценки при наличии пяти характеристик связанных значением основной характеристики горных выработок или параллельной связи с параметрами этой характеристики. Значение критическое или максимальное воздушное потребление (Q0) в горной выработке принято во внимание, пока наличие горения в наклоненной выработке с восходящим, проветриванием. В параллельных связях это значение равно, как параллельные выработки, так и целая параллельная связь. Физический аналог соответствует условию, когда сопротивление горной выработки равно O. В таком же режиме проветривания будут находиться аварийная выработка в момент увеличения потока вентиляции в выработке, которая аналогична непредвиденному случаю. Говоря другими словами в этой тепловой депрессии момент горение целиком заменяет действие вентиляции в параллельной связи, т.е. депрессия вентиляции может быть найдена в параллельной связи и равняться 0 в этой точке.
Давайте рассмотрим возможность определения воздушного критического значения (Qoi) потребления для отдельного оттиска секция в наклоненной выработке. Эта секция - решающая ветвь с диагонали связи. Сравниваемая с параллельной диагональной связью и состоит из двух элементарных ветвей вентиляции 1-2-3 и 2-3-4 (рис.1). Эта связь может быть сформированной двумя параллельными наклоненными выработками, которые связаны горизонтальным кратчайшим путем, непосредственно является диагональной ветвью (рис.2). Когда происходит пожар в секции наклоненной выработки 1’–2 в профиле 1-1’-2-3-1 происходит тепловая депрессия (hr). Его действие может приводить к приросту потока вентиляции в параллной выработке в ветви 1-3. В этот момент воздушное потребление в аварийной выработке(Qoi )и эффект теплового источника проветривания целиком заменит функцию вентилятора в выработке рассматриваемой вентиляционной ветви. Физический аналог этой ситуации может быть представлен в изменении сопротивления диагональной связи. Поэтому, если сопротивление было равно Rc перед пожаром, момент прироста потока вентиляции в ветви 1-3 может характеризоваться, отношением это сопротивление к значению сопротивления параллельной связи, состоящей из ветви 2-4 и 3-4.
Рисунок. 1. Схема диагональной связи
Рисунок.2. Схема выработок с диагональной связью
В данном случае возможно сделать вывод, что сумма воздушного потребления в этих ветвях (Q2-4 & Q3-4 ) или воздушное потребление в диагонали связи равняется Qoi ,
(1)
В такой же ситуации может быть продемонстрировано график влиятельной характеристики диагонали связи. Давайте представим, что влиятельная характеристика связи может быть показана в форме кривой 1-1 (рис.3). Режим вентиляции диагональной связи в нормальном состоянии может быть определен координатами точки (A), пересечения давление и аэродинамической характеристикой связи (Rc).
В случае R1-2=R2-3=R1-3=0 или в момент прироста потока вентиляции в ветви 1-3 (могут быть затронуты hr в профиле непредвиденного случая выработки 1-2) значение Qo определено как абсцисса точки (B) пересечения аэродинамической характеристики диагональной связи (Rпi) с влиятельной характеристикой 1-1. В другом случае значение Q может быть определено после одновременного решение выравниваний обеих предоставленных характеристик.
Это может быть вычислено согласно следующей формулы
(2)
где А и b - это параметры давления характеристики диагональной связи. Анализ выравнивания 2 показывает, что Q0i значение не зависит от значения аэродинамического сопротивления ветвей (R1-2, R2-3, R1-3), которые охватывают аварийный участок 1-2-3.
Рисунок 3. Изменение режима проветривания диагональной связи
Это означает, что в момент прироста потока вентиляции в секции (1-2) такое же количество воздуха (Qoi) будет поглощено, когда происходит пожар в другой параллельной выработке секции 1-3 (в такой же профиль вентиляции). Для другой пары решающих ветвей (R2-4, R3-4) критическое воздушное значение потребления (Qoj) зависит от сопротивления параллельной связи ветвей R1=2 и R1-3 (Rпj). Если Rпj
(3)
Таким образом, принимая во внимание уравнения (2,3) мы можем пренебречь определяющими связями между аэродинамическим ответвляющимся охватом параметра диагональной связи и параметрами влиятельной характеристики этой связи, когда мы имеем нормальные или непредвиденные случайные условия.
(4)
Это можем увидеть из формулы (3), что значение ответвляющегося - диагонального сопротивления не даёт эффекта, стабильно проветривающейся наклонной выработки, когда пожар происходит в выработке с восходящим потоком вентиляции. Следующее, выражение определит условия обслуживания нормального направления движения воздуха, когда происходит горение в наклоненной выработке с диагональной связью( с восходящим проветриванием).
(5)
где hti - это тепловая депрессия горения в выработке низшего профиля; Ra - это сопротивление части наклоненных выработок (которые определяют ветви диагональной связи) с областью пожара перед возгоранием; Rni - это сопротивление параллельной связи от ветвей из определения другого (верхнего) профиля. Когда происходит пожар в наклоненных выработках верхнего профиля, условия поддержки устойчивого проветривания определяется следующим выражением
(6)
hTj - это тепловая депрессия горения в выработках верхнего профиля; Rnj - это сопротивление параллельной связи от ветвей из определения другого (пониженого) профиля. Выражение (5) явиляется согласовывающим к условию, когда эффект горения не делает повода к образованию добавочных источников проветривания в верхнем профиле. Другими словами, когда горение происходит в секции 1-2 или 1-3 воздушная температура в конце секции такая же, как была перед пожаром. Вообще, говоря условие поддержания устойчивого проветривания (когда горение происходит в выработке, которая является ветвью определения диагональной связи) может быть представлено, как соотношение депрессий.
(7)
где максимум HT - это максимальная тепловая депрессия горения. Значение Ra Qo 2 - это источник депрессии проветривания (тепловая депрессия горения или естественный воздушный поток). Наличие этого потока может приводить к опрокидыванию струи вентиляции в следующем (параллельной) выработке с восходящим проветриванием. В случаях, когда не выполняется одно из условий (5,6,7) необходимо увеличить сопротивление аварийной выработки (часть выработки с областью пожара) для увеличения сопротивления проветривания.
Вывод
1. Осуществлён анализ регулярности для определения стабильность проветривания в наклоненных выработках, когда пожар происходит в ветвях охваченных диагональными связями.
2. Описана аналитическая зависимость связи между аэродинамическими параметрами ветви, охваченой диагональой связью, параметры между влиятельными характеристиками этой связи и критические параметры диагональной связи, которые определяют стабильность вентиляция, когда происходит пожар.
3. Доказано, что сопротивление диагонали ветви не воздействует на стабильность потока вентиляции, когда горение происходит в ветвях охваченных диагональной связью.
4. Выделены условия обеспечения устойчивого проветривания, когда происходят горение в наклоненных выработках с восходящим поветриванием, проветривание в диагональной связи является определяющим.
Библиографический список
© БУЛГАКОВ Ю. Ф.,ТРОФИМОВ В.А.,ХАРЬКОВОЙ М. Я.,ГОРБИЛЁВА Е. В., 2005