Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.26160/2658-3305-2024-29-126-135
Ключевые слова: underground mining, shaft mouth, ventilation window, injection and suction ventilation methods, surface leaks and air inflows, static pressure fields, flow velocity, aerodynamic drag, guide plates, air curtain, air pressurization, подземные горные выработки, устье ствола, ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ОКНО, нагнетательный и всасывающий способы проветривания, поверхностные утечки и притоки воздуха, поля статического давления, скорость потока, аэродинамическое сопротивление, направляющие пластины, воздушная завеса, наддув воздуха
Аннотация: Дан обзор технических предложений по снижению поверхностных утечек воздуха через устье шахтного ствола при организации общеобменного проветривания подземных рудников и шахт. Рассчитана и изготовлена физическая модель шахтной вентиляционной системы. В процессе опытных работ на модели установлено, что при нагнетательном способе искусПоказать полностьюственного проветривания в верхней части ствола образуются весьма контрастные области повышенного и пониженного статического манометрического давления, местоположение которых может быть существенно изменено при регулировании режима работы главной вентиляторной установки, тогда как при всасывающем способе вентиляции горных выработок распределение статического вакуумметрического давления в стволе менее контрастно. Для повышения аэродинамического сопротивления устья ствола с целью уменьшения утечек или притоков воздуха, соответственно, при нагнетательном или всасывающем способах общеобменного проветривания предложено использование направляющих пластин, прикрепляемых к стенке ствола. Определена эффективность применения данных средств для нагнетательного способа при средней скорости воздушного потока в вентиляционном окне 3,75÷16,25 м/с. Отмечено, что повышение аэродинамического сопротивления устья ствола за счёт преобразования энергии струи главного вентилятора с помощью направляющих пластин позволяет снижать утечки подаваемого в подземные горные выработки атмосферного воздуха на 45%. Показано, что для постановки аэродинамической завесы в устье ствола при всасывающем способе проветривания необходим рудничный вентилятор местного проветривания. Дана ориентировочная оценка эффективности его применения совместно с направляющей пластиной, размещаемой в пункте примыкания оси струи вентилятора к стенке ствола. Заявлено, что предложенный способ позволит уменьшить подсосы воздуха через устье стволов крупнейших подземных рудников и шахт в 3÷3,5 раза. Обозначены перспективы дальнейшего развития данных исследований. An overview of technical proposals for reducing surface air leaks through the mouth of a mine shaft in the organization of general exchange ventilation of underground mines and mines is given. A physical model of the shaft ventilation system has been calculated and manufactured. In the course of experimental work on the model, it was found that with the injection method of artificial ventilation, very contrasting areas of increased and decreased static manometric pressure are formed in the upper part of the trunk, the location of which can be significantly changed when adjusting the operating mode of the main fan unit, whereas with the suction method of ventilation of mine workings, the distribution of static vacuum pressure in the trunk is less contrasting. To increase the aerodynamic resistance of the trunk mouth in order to reduce leaks or air inflows, respectively, with injection or suction methods of general exchange ventilation, the use of guide plates attached to the trunk wall is proposed. The effectiveness of the use of these means for the injection method was determined at an average air flow velocity in the ventilation window in = 3.75÷16.25 m/s. It is noted that an increase in the aerodynamic resistance of the trunk mouth due to the conversion of the energy of the main fan jet using guide plates makes it possible to reduce leaks of atmospheric air injected into underground mining by 45 %. It is shown that for the installation of an aerodynamic curtain at the mouth of the trunk with the suction method of ventilation, a mine fan of local ventilation is necessary. An approximate assessment of the effectiveness of its use in conjunction with a guide plate placed at the point where the axis of the fan jet adjoins the trunk wall is given. It is stated that the proposed method will reduce air suction through the mouth of the shafts of the largest underground mines and mines by 3 to 3.5 times. The prospects for further development of these studies are outlined.
Журнал: Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство
Выпуск журнала: № 29
Номера страниц: 126-135
ISSN журнала: 26583305
Место издания: Санкт-Петербург
Издатель: ИП Жукова Е.В.