Технические науки/ 10. Горное дело

К.т.н. Лискова М.Ю.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

О необходимости более глубокого изучения

эжектирующих установок в руднике

В настоящее время резко увеличилась добыча калийных и других руд как за счет реконструкции, так и за счет строительства новых рудников. Появляются удаленные участки, где ведутся работы и куда необходимо подать требуемые объемы воздуха. В связи с этим применение эжектирующих установок может решить поставленные задачи. При реконструкции рудников выполняются проекты, в которых должен быть раздел «Вентиляция». В разделе моделируется вентиляционная сеть. При моделировании необходимо знать аэродинамические характеристики вентиляторов-эжекторов, для чего следует разработать методики расчета этих характеристик с учетом особенностей размещения вентиляторов-эжекторов, типа вентилятора, формы выработки и других параметров.

На рис.1 показаны эжектирующие установки, в которых роль источника свободной (рабочей) струи играет одиночный вентилятор, установленный прямо на почве выработки у ее стенки, чтобы не мешать движению транспорта. Производительность установки равнялась Q_o = 48,8 м³/с при собственной производительности вентилятора Q_в = 25,0 м³/с, т.е. коэффициент эжекции составлял = 1,95.

Использование эжектирующих установок в различных рудниках позволило в большинстве случаев увеличить поступление воздуха в рабочие зоны более чем в 2 раза, обеспечив при этом нормальные условия труда и безопасность работ.

а	б
Рис. 1. Эжектирующая установка на базе вентилятора ВМЭ-12 в западном транспортном штреке рудника СКРУ-1 (г. Соликамск) а – вид установки со стороны входного отверстия вентилятора; б – вид установки со стороны выходного отверстия вентилятора.

Необходимость решения задачи, установления характера взаимодействия струй воздуха, создаваемых вентилятором-эжектором и вентилятором главного проветривания, определяется тем, что существующие методы расчета общего объема воздуха, проходящего по выработке при установке в ней вентилятора-эжектора, базирующейся на условии постоянства движения масс, не учитывает закономерности распространения свободной струи воздуха и ее характера раскрытия в зависимости от соотношения площадей поперечного сечения выработки и выходного отверстия вентилятора-эжектора. Так же не учитывается и потеря энергии при смешивании эжектирующего (рабочего) и эжектируемого потоков воздуха, которые в значительной мере определяются характером взаимодействия вышеуказанных поток воздуха в горной выработке.

Точный расчет воздухораспределения в вентиляционных сетях шахт и рудников любой сложности возможен только при наличии точной величины аэродинамического сопротивления выработки (или сети выработок), которое преодолевается эжектирующей установкой. Однако существующие методы расчета общего объема воздуха, проходящего по выработке в месте установки вентилятора-эжектора не рассматривают научно обоснованных рекомендаций по определению аэродинамического сопротивления выработок вентиляционной системы любой сложности, преодолеваемого эжектирующей установкой.

Фактическое воздухораспределение по отдельным контурам и выработкам вентиляционных сетей любой сложности зависит не только от аэродинамического сопротивления отдельных ветвей (одиночных горных выработок или группы их), преодолеваемого эжектирующей установкой, но и места установки последней в вентиляционной сети.

Решение этих проблем может быть достигнуто на основе детального изучения эжекционных процессов и выявления характера взаимодействия воздушных потоков, создаваемых вентилятором эжектором и вентилятором главного проветривания.

Литература

1. Мохирев Н.Н., Радько В.В. Инженерные расчеты вентиляции шахт. Строительство. Реконструкция. Эксплуатация. -М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. -324 с.

2. Мохирев Н.Н. Разработка современных методов и средств обеспечения высокоэффективного проветривания рудников, обладающих малыми аэродинамическими сопротивлениями: Дис. ... д-ра техн. наук / Перм. гос. техн. ун-т .- Пермь, 1994 .- 302