Виды утечек воздуха, способы их расчета

Утечками называется неуправляемое движение воздуха от свежей струи к исходящей, при котором он не проходят через места его потребления (забои, камеры и т. п.). Утечки снижают количество поступающего воздуха к основнымместам его потребления, т. е. являются потерями. Для предупреждения утечек применяются герметизирующие устройства, отделяющие поступающую струю воздуха от исходящей (целики угля, вентиляционные двери, перемычки и др.). Для компенсации утечек в шахту приходится подавать большее количество воздуха, чем это требуется по условиям поддержания его достаточной чистоты. Это, в свою очередь, приводят к увеличению расхода электроэнергии на вентиляцию. Утечки воздуха делятся на подземные (внутришахтные) — между отдельными горными выработками, поверхностные — подсосы воздуха с поверхности в подземные выработки или, наоборот, потери воздуха через неплотности при движении его из подземных выработок в атмосферу и общешахтные, включающие подземные и поверхностные утечки. Различают следующие виды утечек воздуха в шахтах: 1) через вентиляционные сооружения; 2) через выработанные пространства: а) через выработанные пространства между горизонтами; б) через выработанные пространства, соединяющие выработки с земной поверхностью; З) в параллельных выработках через перемычки и деяния угля. Утечки воздуха в шахте происходят в основном через вентиляционные сооружения (до 70—90% всех подземных утечек). По характеру утечки делятся на местные (сосредоточенные), непрерывно распределенные и комбинированные. Первые из них сосредоточены в отдельных местах вентиляционной сети; это, как правило, утечки через вентиляционные сооружения. Непрерывно распределенные утечки происходят по всей длине выработки через выработанное пространство, бутовые полосы, продольные перегородки и т. п. Комбинированные утечки включают в себя как местные, так и непрерывно распределенные; это, например, утечки в параллельных выработках через перемычки и целики угля. Утечки воздуха измеряются как в абсолютных величинах (м³/мин), так и в процентах от начального количества воздуха (например, подаваемого в шахту, в начало выработки). Существуют два основных метода расчета утечек – аналитический и по нормам. Аналитический расчет основан на использовании формул типа h=RQⁿ=kQⁿ, где R— сопротивление изолятора; k— его воздухопроницаемость. Для утечек через вентиляционные сооружения обычно используют одночленный закон сопротивления, а для утечек через выработанные пространства — как одночленный, так и двучленный закон. Величины Rи kопределяют экспериментально. В последнее время в расчетах стали широко использовать нормы утечек, определяемые экспериментально. Поскольку полностью устранить утечки воздуха в шахтах при современном состоянии техники невозможно, возникла задача определения нормальных, т. е. минимальных в среднем (статистически) утечек через сооружения. Нормы утечек зависят от типа сооружения, его конструкции, материала, размеров, состояния вмещающих пород, депрессии, под которой находится сооружение. Сущность такого расчета состоит в умножении норм утечек на число объектов утечек данного типа в шахте (число вентиляционных дверей, выработанных пространств и т д.). Затем утечки по разным типам объектов суммируются и определяется их общая величина для шахты. Следует иметь в виду, что точно рассчитать утечки в шахте невозможно без учета воздухораспределения в ее вентиляционной сети, поскольку утечки зависят от депрессии выработок, а депрессия — от воздухораспределения в сети.

51.Общая формула расчета расхода воздуха для проветривания шахты. расчет воздуха для угольных шахт произ-ся по выделению метана, углек-го газа, расходу ВВ, наибольшему числу людей, пыли. для Кузбасса по метану Q_ш = ∑ Q_шп где Q_шп- расход воздуха для шахтопласта, м³/мин Q_шп=100q_шпАшп ⁄24*60с; где q_шп- относит. газообильность выработок шахтопласта, м³/т; А_шп-добыча с шахтопласта, т/сут; по наибольшему числу людей N_ч, одноврем. находящихся в шахте Q_ш = 6N_ч; по газам, образующ-ся при взрывных работах, Q_ш опред. как сумма расходов воздуха для отдельных выработок. Расход воздуха для шахты в целом равен: Q_ш.общ.= 1,2 Q_шk; где Q_ш принимается максимальным из полученных по указанным факторам;