Струйное проветривание тупиковых выработок : На примере калийных рудников

• Автор: Чистяков, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Анализ схем проветривания тупиковых горных выработок
1.2. Анализ способов пылеподавления при механизированной отбойке руды на калийных рудниках
1.3. Цель и задачи исследования
2. ПРОЦЕССЫ МАССОПЕРЕНОСА В ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКЕ ПРИ
СТРУЙНОМ ПРОВЕТРИВАНИИ.
2.1. Динамика полуограниченной стеснённой струи, направленной в сторону устья тупиковой выработки.
2.1.1. Параметры полуограниченной струи...л:-V
2.1.2. Развитие основного участка струи в стеснённых условиях
2.1.3. Образование циркуляционно-контурного движения в тупиковой выработке
2.2. Поля скоростей в тупиковой выработке при струйном проветривании
2.3. Исследование процесса массообмена в пограничном слое встречных потоков и циркуляционных контуров
2.4. Выводы по главе
3. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА В ТУПИКОВОЙ ВЫРАБОТКЕ ПРИ НАЛИЧИИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИСТОЧНИКА СТРУИ.
3.1. Методика физического моделирования.
3.1.1. Критерии подобия физического моделирования
3.1.2. Погрешность экспериментальных исследований
3.1.3. Описание моделей и средств измерения
3.2. Результаты моделирования
3.3. Выводы по главе

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МАССОПЕРЕНОСА В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ ПРИ НАЛИЧИИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИСТОЧНИКА СТРУИ.
4.1. Методика натурных исследований.
4.1.1. Цель и задачи натурных исследований
4.1.2. Порядок проведения исследований
4.1.3. Методика производства замеров
4.1.4. Погрешности измерений аэродинамических характеристик
4.2. Результаты натурных исследований.
4.2.1. Условия проведения натурных исследований
4.2.2. Расход воздуха при разных схемах проветривания
4.2.3. Пылевая динамика при разных схемах проветривания
4.2.4. Газовая динамика при разных схемах проветривания
4.3. Методика расчёта и выбора средств струйного проветривания тупиковых выработок
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность работы. Добыча калийных руд, в настоящее время, осуществляется механизированным способом с применением проходческих комбайнов Урал и ПК, и в большей степени (до 60 %) производится в тупиковых камерах. Производительность комбайновых комплексов в значительной мере определяется эффективностью проветривания тупиковых выработок.
В настоящее время проветривание, главным образом, осуществляется нагнетательным способом, который не обеспечивает эффективной вентиляции и имеет существенные недостатки, связанные с необходимостью прокладки и поддержания в надлежащем состоянии нагнетательного трубопровода.
Нередко отставание трубопровода от забоя достигает 50 метров и более, а коэффициент доставки воздуха при длине выработки около 200 метров не превышает 0,4. Всё это приводит к значительному увеличению концентрации взвешенной и растворённой примеси в забое, которая часто в несколько раз превышает предельно допустимую величину.
Пыле-осаждающие приспособления малоэффективны, требуют частого обслуживания, быстро забиваются и сами становятся источниками пылеобразования.
Тупиковые выработки в один комбайновый ход на калийных рудниках, как правило, не превышают 200 метров (300 метров в редких случаях). Скорость их проходки составляет не более 20 смен. Затраты времени на обслуживание вентиляционной системы неоправданно велики и занимают около 1/7 всего времени отработки тупиковой выработки.
Поэтому работа, направленная на поиск высокоэффективных способов проветривания тупиковых выработок при одновременном снижении затрат и трудоёмкости операций, является для калийных рудников чрезвычайно актуальной.

Дифференциальное уравнение линий тока можно записать: бф=11С1г-ОС]Х=0, ф(х,г)=ХХ (2.11)
Производя интегрирование, найдём уравнение линий тока:

arctg-- - arctg-= —0, (2.12)
ТС/2 V Z + B 2У Л
Они представляют собой семейство лучей, истекающих из отверстия шириной В, с углом раствора я/2. В полярной системе координат выражение для произвольной потенциальной функции можно записать:
дф/Эг=<эг, (2.13)

где: г-расстояние до произвольной точки; юг=со = ——, (2.14)
я/2 г
После интегрирования получаем выражение для потенциала:

Inr,
(2.15)
Тогда потенциал скоростей и функция тока для источника и стока определяются следующими формулами:
°Тгф + В)5
Фист
Фист

'2 +х2

arctg
z + В

2+х2

arctg arctg-

Для результирующего потока:
2< Inz + B)2 + х2 - n(z- В)2 +х2

arctg arctg
z + B

(2.16)
(2.17)
(2.18)
(2.19)
(2.20) (2.21)