Д.т.н., профессор - Левицкий Ж.Г.,

Магистрант гр. БЖДМ-12-1 - Сулейменов Н.М.

АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ СЪЕМКА РУДНИКА «УШКАТЫН-3»

Аэродинамическая съемка рудника складывается из двух составляющих анемометрической съемки и депрессионной съемки.

Анемометрическая съемка заключается в замере скорости движения воздуха в намеченных точках с последующим подсчетом расхода воздуха. Точки замера представлены на рисунке 1.

Скорость движения воздуха замерялась электронным крыльчатым анемометром типа АП1М1 с диапазоном измерения скорости от 0,1 до 5 м/с.

Давление измерялось барометром – анероидом БАММ – 1, температура электронным термометром.

Рисунок 1 – Точки замеров

Количество воздуха Q, (м³/с) определялось из выражения:

, (1)

где S – площадь поперечного сечения выработки, м²;

V – средняя скорость движения воздуха, м/с.

Для определения средней скорости сечения выработки в точке замера условно делилось на шесть квадратов, в центре которых замерялись скорости движения воздуха. По результатам замеров средняя скорость определялась согласно выражению:

, (2)

Депрессионная съемка. Целью проведения депрессионной съемки является установление распределения депрессий по выбранному направлению (рисунок 4.1) и определение общего сопротивления проветриваемого объекта. Точками на рисунке 4.1 обозначены пункты, в которых замерялась скорость движения воздушного потока, площадь поперечного сечения, температура воздуха, а между точками перепады давления, затрачиваемые на преодоление сил трения.

Для измерения депрессии использовался микроманометр типа ММН – 2400 (5) -1,0 в сочетании с гибким шлангом длиной 100 м.

Депрессия участка выработки h, Па между замерными пунктами определялось по формуле:

, (3)

где H₁ и H₂ – начальный и конечный отчеты по микроманометру, даПа

k – постоянная прибора, учитывающая угол наклона измерительной трубки;

p – плотность спирта, кг/м³;

n – поправочный коэффициент микроманометра.

Результаты выполненных замеров представлены ниже в таблице 1.

Анализ полученных результатов показывает, что замерить перепад давления на измеряемых участках оказалось затруднительным из-за неустойчивого движения воздушного потока ввиду малых скоростей.

Таблица 1 – Результаты замеров

номер участка	длина, м	Hнач	Нкон	h=Kg(Ннач-Нкон)	t, С	V, м/с	S, m^2	Q m^3/c	Ri=h/Q^2
горизонт +240
1 - 2	115	32	20	1,944	-7,7	0,8	снаружи
2 - 3	115	32	37	-0,81	-4,3	1	15,04	15,04	0,0036
3 - 4	115	32	34	-0,324	3,2	0,7	14,3	10,01	0,0032
4 - 5	50	32	32	Не устойчив.	9,5	0,8	13,65	10,92	-
среднее значение по горизонту				0,81	0,18		14,33
горизонт +192
1 - 2	115	32	32	Не устойчив.	8,3	0,43	19,7	8,471	-
2 - 3	115	32	33	-0,162	5,2	0,33	19,4	6,402	0,004
3 - 4	115	32	32	Не устойчив.	7,3	0,29	17,6	5,104	-
4 - 5	80	32	32	Не устойчив.	8,5	0,27	16,2	4,374	-
1* - 2*	20	32	34	-0,324	7,5	0,53	14,2	7,526	0,0057
среднее значение по горизонту				-0,486	7,36		17,42
среднее значение по руднику					3,767		15,875

При проведении данных замеров, вентиляция рудника осуществлялась по нагнетательной схеме. Мощности вентиляторов AL17-2500 составляли: 50% на горизонте +288, в штольне №2 и 100% на горизонте +240, в 4-м орту. Данные режимы работы вентиляторов были заданы с целью прогрева штрека №1 на горизонте +192, при этом влияние естественной тяги затрудняло проветривание. Расчеты и выполненные замеры показали, что турбулентный режим движение воздушного потока обеспечивался на большей части маршрута съемки. На горизонте +240 скорости варьируются в пределах от 0,7 до 1,0 м/с, а на горизонте +192 в пределах от 0,27 до 0,53 м/с.

При малых скоростях движения воздушного потока превалирует ламинарный или переходный режимы, что не обеспечивает по результатам выполненных замеров определения истинного значения аэродинамического сопротивления выработки (таблица 1). Для таких выработок определение сопротивления осуществляется по расчетной формуле (4.4).

, (4)

где R_i – сопротивление на замеряемом участке даПа×с²/м⁶;

h_i – депрессия на замеряемом участке, Па;

Q_i – расход воздуха на замеряемом участке, м³/с.