Способ выбора режима совместной работы шахтных вентиляторов при тушении подземных пожаров

 

1. СПОСОБ ВЫБОРА РЕЖИМА СОВ МЕСТНОЙ РАБОТЫ ШАХТНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ ПРИ ТУШЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ, включаклщй выбор необходимого расхода и направления движения воздуха.. аварийной выработке, измерение расхода и определение н|1правления движения воздуха в ней при нормальном и измененных режимах работы вентиляторов, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и снижения трудоемкости работ, останавливают к.аждый вентилятор при нормальной работе всех остальных вентиляторов, измеряют расходы и определяют направ ление движения воздуха в аварийной выработке при остановке каждого венгтилятора , а затем реверсируют вентиляторы , для которых выполняется условие Q,-Q« 0 - ..QQ-QV где Q; - алгебраическое значение расхода воздуха в аварийной выработке при остановке 1 -го вентилятора; Q.алгебраическое значение расхода воздуха в этой выработке при нормальном режиме работы вентиляторов; Qnалгебраическая величина необходимого расхода воздуха в аварийной выработке. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что. реверсирование : вентиляторов начинают с тех, остановка которых приводит к наибольшему отклонению величины расхода воздуха ND 3d в выработке по сравнению с величиной расхода воздуха при нормальном ее проветривании.

СООЗ СОВЕТСНИХ РЕСПУБЛИК ае ав.

4(51) Е 21

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.:

Q;-0Ä

>О, Qn н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОИ%ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЗ, K kSTOPCNOMV СЕИДВ В О (21) 3493482122-03 (22) 23.09.82 (46) 30.01.85 Бюл. В 4. (72) Г.В.Мильман А.М.Гущин н С.Б.Романченко (71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт горноспасательного де" ла (53) 622. 82: 622. 4: 622. 861 (088. 8) (56) 1 Кременчуцкий Н.Ф. Основы теории расчета вентиляции шахт. М., "Недра", 1978, с. 27-29.

2 ° Орлов М.Н. и др. Влияние тепловой депрессии на выбор аварийного ре. жима вентиляции. - "Безопасность труда в промышленносги", 1977, В 12, с. 43-45 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ВЫБОРА РЕЖИМА СОВ>

МЕСТНОИ РАБОТЫ ШАХТНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ

ПРИ ТУШЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ, вклю" чающий, выбор необходимого расхода и направления движения воздуха в ава-. рийной выработке, измерение расхода и определение направления движения воздуха в ней при нормальном и измененных режимах работы вентиляторов, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и снижения трудоемкости работ, останавливают каждый вентилятор при нормальной работе всех остальных вентиляторов, измеряют расходы и определяют направление движения воздуха в аварийной выработке при остановке каждого вен-. тилятора, а затем реверсируют вентиляторы, для которых выполняется условие где ф - алгебраическое значейие

1 расхода воздуха в аварийной выработке при остановке 1 -го вентилятора;

Q„ - алгебраическое значение расхода воздуха в этой выработке при нормальном ре" жиме работы вентилятор в;

ЯП вЂ” алгебраическая величина необходимого расхода воздуха в аварийной выработке.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а.ю» шийся тем, что. реверсирование вентиляторов начинают с тех, оста" нонка которых приводит к наибольшему отклонению величины расхода воздуха в выработке по сравнению с величиной расхода воздуха при нормальном ее проветривании.

1137216

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использоч вано при ликвидации подземных аварий.

Известен способ выбора режимов работы вентиляторов, при котором сначала определяют максимальные депрессии каждого из работающих вентиляторов, затем наименьшая из полученных депрессий сравнивается с депрессией точки пересечения характеристики общей ветви и приведенной характеристи. ки вентилятора,, имеющего наибольшую из полученных депрессий 1) .

Однако при использовании данного способа сеть, на которую совместно работают вентиляторы, заменяется эквивалентной общей ветвью, поэтому достижение с его помощью необходимого направления движения и расхода воздуха в одной из выработок общей сети является весьма сложной, часто невыполнимой задачей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ выбора режима совместной работы шахтных вентиляторов при тушении подземных пожаров„ включа1ощий выбор необходимого

ЗО расхода и направления двжкения воэду".à в аварийной выработке, измерение расхода и определение направления движения воздуха в ней при нормальном и измененных режимах работы вентиляторов )2) .

Недос-.атками известного способа являются большие время и трудоемкость проведения работ по обеспечению необходимо-:о направления двюкения и расхода воздуха в аварийной выработке.

Цель изобретения — сокращение времени и снижение трудоемкости работ по обеспечению-необходимого направления движения и расхода воздуха в ава. рийной выработке. указанная цель достигается тем, что согласно способу выбора, режима совместной работы шахтных вентиляторов при тушении подземных пожаров, включающему вь1бор необходимого расхода н направления движения воздуха в аварийной выработке, измерение расхода и определение направления цвюкения воздуха в ней при нормальном и измененных режимах работы вентилято- 5>. ров, останавливают каждый вентилятор при нормальной работе всех оГтальных

ВРЛТИЛЧТОРОв ИЭМРРЯЮ РЯГХО.(Ы И ОП ределяют направление движения воздуха в аварийной выработке при остановке каждого вентилятора, а затем реверсируют вентиляторы, для которых выполняетсч условие

Q,-Qí

>О

Q» -QН 7 где Q — алгебраическое значение рас1 хода воздуха в аварийной выработке при остановке i-го вентилятора; алгебраическое значение рас н хода воздуха в этой выработке при нормальном режиме работы вентиляторов; . — алгебраическая величина не( обходимого расхода воздуха в аварийной выработке.

Кроме того, реверсирование вентиляторов начинают с тех, остановка которьгх приводит к наибольшему отклонению величины расхода воздуха в выработке по сравнению с величиной расхода воздуха при нормальном ее проветривании.

Осуществление способа выбора режима совместной работы шахтных вентиля-. торов заключается в том, что оценка характера и степени влияния вентиляторов производится путем огределелия направления движения и расхода воздуха в аварийной выработке при остановке каждого вентилятора и при нормальной работе всех остальных. Если после остановки вентилятора расход воздуха в аварийной выработке возрастает, то для усиления ес проветривания этот вентилятор следует реверсировать. Ес— ли же после остановки вентилятора расход воздуха в аварийной выработке уменьшается, то при усилении ее проветривания он должен работать в нормальном режиме, а для изменения направления движения вентиляционной струи этот вентилятор следует реверсировать.

Эксперименты, выполненные на шахтах, и моделирование íà 38M шахтных вентиляционных сетей показали, что чем больше воздействие вентилятора на проветривание аварийной выработки, тем больше при его остановке отклонение расхода воздуха в ней от нормального. Этот эффект позволяет установить определенную очередноГ r изменения режима работы вен1и:.я г»ров.

113721 откуда н (g) 1н

20 откуда чн Чн "ре ° (3} и к „-а:г к„, 1При совместной работе группы вентиляторов на вентиляционную сеть рас-, ход воздуха в каждой из выработок можно представить в виде суммы составляющих его частей, обусловленных работой каждого вентилятора. При этом каждая составляющая его часть равна абсолютному изменению расхода, которое имеет место при остановке соответствующего вентилятора, а относи- 10 тельное изменение расхода воздуха выражает степень влияния вентилятора на проветривание выработки. Это относительное изменение можно назвать коэффициентом долевого влияния вен- 15 тилятора, который определяют по фор" муле где К" — коэффициент долевого влияния

i-го вентилятора на провет-ривание выработки;

Ц. " расход воздуха в выработке н при нормальной работе всех вентиляторов. м / с:

Q. — расход воздуха в выработке, при реверсировании 1 -го вентилятора, м /с. 3

При изменении режима работы нескольких вентиляторов результирующий коэффициент долевого влияния может быть определен по формуле (н

35 где К вЂ” результирующий коэффициент долевого влияния нескольких вентиляторов на проветривание выработки при изме40 ненни их режима работы;

Q — расход воздуха в выработке после изменения режима ра боты нескольких вентиляторов, м с. 3

Из выражения (2) следует, что

Ъ

Ъ

Для нахождения К е проведены ла". бораторные и экспериментальные иссле- 50 дования вентиляционных схем различных шахт. В, результате обработки дан- ных экспериментов методами математиГ ческой статистики получена эмпирическая зависимость 55

6 4 где А — эмпирический коэффициент, величина которого зависит от количества вентиляторов, работающих в измененном режиме; и — количество реверсированных вентиляторов.

Из формул (3) и (4) имеем

Подставив в выражение (6} значение К; согласно формуле (1), получим а 0„-4(К О,-,Е О, ) (r) Таким образом, с помощью формулы (8), зная расход воздуха в аварийной выработке в нормальном режиме, расходы воздуха в ней при остановке . и реверсировании каждого вентилятора при нормальной работе остальных вен- тиляторов, можно прогнозировать рас- . ход воздуха и направление его движения в аварийной выработке при осуществлении любого совместного режима шахтных вентиляторов.

Исследования показали, что в формуле (8) при п=1, А=1,0, при п=2, А=0,945, при n=3, А=0,865 и при n=4, А=0,8. Направление движения вентиляционной струи определяется алгебраи-, ческим знаком, который ставится .пе-, ред значениями расходов воздуха: -.

,"плюс" соответствует нормальному на-, :правлению движения воздуха, а "минус" опрокидыванию вентиляционной струи.

Пример. Шахта имеет 7 действующих вентиляторных установок главного проветривания. Вспомогательный углон участка Р 7 является особо по" жароопасной выработкой, проветривае мой нисходящей струей воздуха. При возникновении в уклоне пожара с целью предотвращения самопроизвольного опро- кидывания вентиляционной струи ее необходимо реверсировать. При этом расход воздуха должен быть максимально возможным. Требуется определить аварийный режим совместной работы

1137216 вентиляторов при возникновении пожара °

Выбор режима совместной работы вентиляторов осуществляется следующим образом: измеряется расход воздуха в уклоне при нормальной работе всех вентиляторных установок, он равен Q =

1 2 .3

+t4,7 +22,8 +9,3

+9,9 +6,9 +17,3 +18,1

1 . 3

+14,2 +5,7 +6,6 +4,2

15 По предложенной формуле определя. ют расход воздуха в выработке:

Q=15,7-О,834 15,7-(14,2+4,2+5,7+

+6,6)) =9,98.

Полученный расход является макси20 мально возможным для аварийной выработки при опрокидывании в ней вентиляционной струи.

Использование предлагаемого способа выбора режима совместной работы

25 вентиляторов обеспечивает по сравне" нию с известными сокращение затрат времени и сйижение трудоемкости при управпении вентиляцией горных предприятий.

Составитель И.Аллагулов

Редактор М.Дылын Техред С.Легеза Корректор Н.Король

Заказ 10488/24 Тираж 446 Подписное

БВИИПИ Государстйенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Филнзл Tll Ill "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Из представленных данных. видно, что согласно предлагаемому способу для опрокидывания вентиляционной струи в аварийной выработке необходимо реверсировать вентиляторы 1, 3, 4 и 5. При этом наибольшее воздействие на проветривание выработки оказывает вентилятор 5, затем 3 а затем 4 н наименьшее влияние оказывает вентилятор 1. В этом порядке и следует про. изводить их реверсирование.

Для того, чтобы определить расход воздуха в выработке после осуществления выбранного режима измеряются расходы, воздуха при реверснровании каждого из отобранных вентиляторов.

Расход воздуха, м /с, при реверсировании вентиляторов:

=15,7 м /с; измеряются расходы воздуха и опрЕделяется направление его

t движения при остановке каждого вентилятора.

Расход воздуха, м /с, при остановке вентиляторов: !

4 5 6 7