Утечки через герметизирующие вентиляционные сооружения.

Для предупреждения короткого замыкания вентиляционных струй применяются герметизирующие вентиляционные сооружения.

Основными герметизирующими сооружениями х на шахтах являются герметизирующие надшахтные здания, герметизирующие устройства в каналах вентиляторов (изоляция стен каналов, ляды, уплотнение паза шибера), вентиляционные двери, кроссинги, пере­мычки.

В соответствии с их назначением все эти сооружения должны быть максимально воздухонепроницаемы.

Во всех вентиляционных сооружениях основными местами утечек являются собственно сооружение и места примыкания его к окру­жающим породам. В герметизирующих надшахтных зданиях это стены и фундаменты зданий, их шлюзы, отверстия для подъемных канатов, щели в окнах, места примыкания фундамента к грунту; в комплексе поверхностных вентиляционных установок - стены каналов вентиляторов; ляды, соединяющие канал с поверхностью и отделяющие действующую установку от резервной и от каналов для реверсирования; паз шибера; в вентиляционных дверях - по­лотно двери и щели по периметру примыкания полотна к дверной раме и порогу; перемычка, в которой сооружена дверь; в кроссин­гах - вентиляционные двери, стены кроссинга, места примыкания кроссинга к вмещающим породам; в перемычках - места примы­кания перемычки к породам и сама перемычка.

Вентиляционные сооружения могут находиться под различной депрессией, а места утечек в них могут быть уплот­нены в большей или меньшей степени. В результате утечки даже через одни и те же типы сооружений могут быть различны. Закон движения при утечках через вентиляционные сооружения также может быть различен - от линейного до квадратичного. Однако на основании имеющихся сведений можно заключить, что утечки через стены надшахтных зданий из кирпича, стены каналов вентиляторов и кроссингов, через перемычки и полотна дверей при отсутствии в них сквозных щелей подчиняются линейному закону. Утечки в местах примыкания сооружений к породам обычно подчиняются промежуточному или квадратичному закону, а утечки через сквоз­ные щели в дверях, стенах и т. п., отверстия для пропуска канатов и в окнах надшахтных зданий — квадратичному закону. Однако

поскольку в каждом сооружении обычно имеются пути утечек с раз­ными законами движения воздуха, общий закон движения утечек через сооружение зависит от удельного веса частных утечек. В ре­зультате, например, утечки через целики угля обычно подчиняются линейному закону, через вентиляционные двери и кроссинги — квадратичному, через глухие перемычки — промежуточному или квадратичному.

Рис. 1. Замер утечек через вентиляционные сооружения. Крестиками обозначены места замеров, пунктирными стрел­ками — пути утечек

Для определения величины утечек обычно изме­ряют количество воздуха, проходящего перед вентиляционным соору­жением и за ним (рис. 1, а, б). Вследствие пульсации расхода воздуха в горных выработках замеры желательно производить одновременно, а места их желательно располагать не ближе десяти диаметров выработки от мест возможного возмущения потока (пово­роты, сопряжения выработок и т. п.). Недостаток данного способа замера - возможность больших ошибок, особенно если утечки невелики по сравнению с проходящим мимо количеством воздуха. Например, если утечки через сооружение равны 1 м3/сек, а коли­чество воздуха, проходящего перед сооружением и за ним, — 20 и 19 м3/сек, то при измерении анемометром с обычной погрешностью

5% средняя ошибка составит м³/сек, т.е. ошибка будет равна измеряемой величине. Чтобы избежать этого, иногда применяют предложенные П. И. Мустелем прямые замеры утечек. Первый способ состоит в замере утечек в окнах специально возводимых перемычек, устанавливаемых перед вентиляционным сооружением (рис. 1, в). При этом окно следует делать таких размеров, чтобы, с одной стороны, создать достаточно высокую скорость движения утечек в проеме окна, а с другой - не вызвать значительного увеличения сопротивления путей утечек и тем самым не изменить их величину.

Второй способ применяется, если замеряются утечки через несколько дверей (шлюз). Их прямой замер можно осуществить в проеме одной из дверей, открыв ее частично или полностью так, чтобы в проеме можно было определить скорость движения воздуха (рис., г). Тогда, если N - число всех дверей в шлюзе, утечки при N закрытых дверях будут

где Q₁- утечки, измеренные в приоткрытой двери;

h - депрессия, замеренная через N закрытых дверей;

h₁ - депрессия, замеренная через N - 1 закрытых дверей.

Если сопротивление всех N дверей примерно одинаковые,

,

где n -показатель степени, характеризующий закон движения при утечках.

Формула исходит из квадратичного закона утечек. Формула такого ограничения не имеет; кроме того, при ее использовании не требуется замер депрессии 1.