Регулирование уменьшением сопротивления выработок

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

Δ R₂=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)