Регулирование уменьшением сопротивления выработок
Регулирование распределения воздуха положительными способами
Одним из основных способов положительного регулирования распределения воздуха является уменьшение аэродинамического сопротивления отдельных ветвей и шахты в целом. Это достигается либо снижением коэффициента аэродинамического сопротивления
, либо уменьшением длины выработки L, либо увеличением площади поперечного сечения выработки S.
Рассмотрим движение воздуха в параллельном соединении ветвей по схеме представленной на рис.8.5. Предположим, что по условиям производства требуется увеличить подачу воздуха в ветвь R2 и одновременно снизить подачу воздуха в ветвь R1.
|
Распределение воздуха в соединении до регулирования определяется соотношением
R1 Q
=R2 Q
(8.34)
где R1, R2 - аэродинамическое сопротивление ветвей до регулирования;
Q1, Q2 – количество воздуха в ветвях R1, R2 до регулирования.
Из равенства (8.34) определяем аэродинамическое сопротивление ветви R2 до регулирования
R2=R1 (Q1/Q2)2 (8.35)
Обозначим Q1/Q2=m1, тогда поучим
R2=R1 m
(8.36)
Увеличению количества воздуха в ветви R2 должно соответствовать такое уменьшение аэродинамического сопротивления, при котором будет выдерживаться соотношение
R1 (Q
)2=R
(Q
)2 (8.37)
где R1, Q
- соответственно аэродинамическое сопротивление и количество воздуха в ветви R1 после регулирования;
Q
.-.количество воздуха в ветви R2 после регулирования.
Из выражения (8.37) получаем требуемое значение аэродинамического сопротивления ветви R2 для заданного распределения расходов воздуха.
R
=R1
(8.38)
Обозначим Q
/Q
=m2, тогда получим
R
=R1 m
(8.39)
С учетом выражения (8.36) получаем зависимость для определения необходимой величины уменьшения аэродинамического сопротивления ветви R2
ΔR2=R2 - R
=R1 (m
- m
) (8.40)
Если уменьшение сопротивления ветви R2 достигается за счет увеличения поперечного сечения выработки посредством перекрепления, то величина поперечного сечения выработки после перекрепления определится следующим образом.
Аэродинамическое сопротивление ветви R2 до и после перекрепления определяется равенствами
R2=
(8.41)
R
=
(8.42)
где
- соответственно, коэффициент аэродинамического сопротивления выработки до и после перекрепления. Как правило, изменение этого коэффициента при перекрепления выработок незначительно и при расчетах можно принимать
;
P2, P
- соответственно, периметр выработки до и после перекрепления;
L -. длина выработки;
S2, S
- соответственно, поперечное сечение выработки до и после перекрепления.
В равенствах (8.41), (8.42) выразим периметр выработки через поперечное сечение по формуле
P=
(8.43)
где С – коэффициент равный 3.86 при арочной и 4.16 при трапециидальной форме поперечного сечения крепи.
С учетом выражения (8.43), равенства (8.41), (8.42) будут иметь вид
R2=
(8.44)
R
=
(8.45)
Разделив равенство (8.44) на равенство (8.45) получим
(8.46)
Из равенства (8.46) определим поперечное сечение выработки после перекрепления
S
=S2
(8.47)
Так как R2=R1 m
, а R
=R1 m
, получим
S
=S2
(8.48)