Шахтный климат и его составные части

Климатическими условиями в шахтах называют определенное сочетание взаимосвязанных между собой физических параметров рудничного воздуха: температуры, влажности, теплосодержания, давления и скорости движения.

Температура шахтного воздуха. На изменения температуры воздуха в шахтах влияют следующие экзотермические (тепловыделяющие) и эндотермические (теплопоглощающие) процессы:

1. Нагревание воздуха в результате адиабатического сжатия при опускании его вниз по шахтному стволу, причем на каждые 100м опускания температура воздуха увеличивается на 1⁰С;

2. Нагревание рудничного воздуха от поверхностей горных выработок, температура в которых возрастает с увеличением глубины горных работ.

3. Нагревание воздуха вследствие тепловыделения при окислении полезного ископаемого, древесины в процессе ее гниения;

4. Нагревание воздуха в результате тепловыделения людей, от работающих механизмов, электроустановок, при производстве взрывных работ, от трения движущегося воздуха о стенки выработки;

5. Снижение температуры воздуха при проветривании;

6. Снижение температуры воздуха на 0,7-0,9⁰С в результате его адиабатического расширения при поднятии вверх по восстающим выработкам на каждые 100м расстояния по вертикали;

7. Снижение температуры воздуха при испарении воды и работе пневматических машин вследствие расширения, выходящего в окружающую среду сжатого воздуха.

Давление шахтного воздуха возрастает по закону гидростатического давления.

Влажность воздуха. Зависит от влажности поступающего атмосферного воздуха, обводненности выработок и от температурных условий.

Различают абсолютную и относительную влажность воздуха.

Абсолютной влажностью называют количество водяных паров в граммах, содержащихся в 1м³ воздух. При данной температуре t в воздухе может содержаться только определенное количество F_t водяного пара. Такой воздух называют насыщенным.

Относительной влажностью называют отношение количества водяных паров, содержащихся в каком-либо объеме, к максимально возможному их содержанию при данной температуре. Определяется по формуле:

Количество водяных паров в насыщенном воздухе зависит от температуры: чем она ниже, тем меньше влажность. Наибольшая относительная влажность (до 90-100%) наблюдается в вентиляционных выработках на исходящей струе.