Способ выбора режима совместной работы шахтных вентиляторов при тушении подземных пожаров Советский патент 1985 года по МПК E21F1/00 

111 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использси вано при ликвидации подземных аварки, Известен способ выбора релшмов работы вентиляторов, при котором сна чала определяют максимальные депрессии каждого из работающих вентиляторов, затем наименьшая из полученных депрессий сравнивается с депрессией Точки пересе-чения характеристики общей ветви и приведенной характеристи ки вентилятора,, имеющего наибольшую из получеиньк депрессий lj . Однако при использовании данного сеть, на которую совместно работают вентиляторы, замершется эквивалентной общей ветвью, поэтому достижение с его помощью необходимого направления движения и расхода воздуха в одной из выработок общей сети является весьма сложной, часто невыполнимой задачей. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ выбора режима совместной работы иахтпых вен тиляторов при тушешвд подземных пожа ров, включающий выбор необходимого расхода и направления движения воэду кв. в аварийной вьтработке, измерение расхода и определение, направления движения воздуха .в ней при нормально и измененных режимах работы вентиляторов Ш . Недостатками известного способа являются большие время и трудоемкост проведения работ по обеспечению необ ходимого направления движения и расхода воздуха в аварийной вьфаботке. Цель изобретения - сокращение вре ме.нк и снижение трудоемкости работ по обеспечению- необходимого направле ния дв1- жения и расхода воздуха в ава рийной выработке. Указанная цель достигается тем, что согласно способу выбора, режима совместной работы шахтньсх веиткляторов при тушении подземных пожаров, включающему выбор необходимого расхода и направления движения воздуха в аварийной выработке, измерение рас хода и определение направления движе нии воздуха в ней при нормальном и измененных режимах работы вентиляторов, останавливают вентилятор при нормальной работе всех остальньк вентилятороя, из tepяк T рясхс л.ы и оп2ределяют направление движения воздуха в аварийной выработке при остановке каждого вентилятора, а затем реверсируют вентиляторы, для которых выполняется условие где Q алгебраическое значение расхода воздуха в аварийной выработке при остановке i-ro вентилятора; алгебраическое значение расхода воздуха в этой выработке при нормальном режиме работы вентиляторов; алгебраическая-величина необходимого .расхода воздуха в аварийной выработке. Кроме того, реверсирование вентиляторов начинают с тех., остановка которых приводит к наибольшему отклонению величины расхода воздуха в выработке по сравнению с величиной расхода воздуха при нормальном ее пройетривании. Осуществление способа выбора режима совместной работы шахтных вентиля-. торов заключается в том, что оценка характера и степени влияния вентиляторов производится путем определения направления движения и расхода воздуха в аварийной выработке при остановке каясдого вентилятора и при нормальной работе всех остальных. Если после остановки вентилятора расход возду са в аварийной выработке возрастает, то для усиления ее проветривания этот вентилятор следует реверсировать. Если же после остановки вентилятора расход воздуха в аварийной выработке уменьшается, то при усилении ее проветривания он должен работать в нормальном режиме, а для изменения направления движения вентилядионной стр-уи этот вентилятор следует реверсировать. Эксперименты, выполненные на шахтах, и моделирование на ЭВМ шахтных вентиляционных сетей показали, что чем больше воздействие вен-гилятора на проветривание аварийной вьфаботки, тем больше при его остановке отклонение расхода воздуха в ней от нормального. Этот эффект поз воля ol установить определенную очербдиостч. изменения режима работы вен г..

При совместной работе группы вентиляторов на вентиляционную сеть расход воздуха в каждой из вьфаботок можно представить в виде суммы составляющих его частей, обусловленных работой каждого вентилятора. При этом каждая составляющая его часть равна абсолютному изменению расхода, которое имеет место при остановке соответствунмцего вентилятора, а относительное изменение расхода воздуха выражает степень влияния вентилятора на проветривание выработки. Это относительное изменение можно назвать коэффициентом долевого влияния вентилятора, который определяют по формулегде К - коэффициент долевогсг влияния i-ro вентилятора на проветтивание выработки; . . . ц. расход воздуха в выработке при нормальной работе всех. вентиляторов, с; Q. - расход воздуха и выработке при реверсировании i -говентилятора, При изменении режима работы нескольких вентиляторов результирующий коэффициент долевого влияния может быть определен по формуле QH f результирующий коэффициент долевого влияния нескольких вентиляторов на провет ривание выработки при изме нении их режима работы; расход воздуха в выработке после изменения режима работы нескольких вентиляторов, . Из выражения (2) следует, Для нахождения Кpg. проведены ла бораторные и экспериментальные иссле дования вентиляционных схем различных шахт. В, результате обработки дан ных экспериментов методами м тематической статистики получена эмпиричес кая зависимость kpe5 ft-.i:ic;, л

- эмпирический коэффициент, величина которого зависит от количества вентиляторов, работающих в измененном режиме ; - количество реверсированных

вентиляторов. формул (3) и (4) имеем

QeQ,-A.Q«.|.K;, (5)

откуда

а-Он-й|, Г)

Подставив в вьфаженйе (6) значение К- согласно формуле (1), получим а-Рн-А1|он-,1.а;), YF) откуда Q QH-M QH-tQ;l. (В) Таким образом, с помощью формулы (8), зная расход воздуха в аварийной выработке в нормальном режиме, расходы воздуха в ней при остановке и реверсировании каждого вентилятора при нормальной работе осталт ных вентиляторов, можно прогнозировать рас--ход воздуха и направление его движения в аварийной выработке при осуществлении любого совместного режима шахтных вентиляторов. Исследования показали, что в формуле (8) при , ,0, при , ,945, при , ,865 и при , ,8. Направление движения вентиляционной струй определяется алгебраит ческим знаком, который ставится .rte- ред значеисями расходов воздуха: соответствует нормальному на-; правлению движения воздуха, а минус опрокидыванию вентиляционной струи. Пример, Шахтаимеет 7 действующих вентиляторных установок главного проветривания. Вспомогательный углон участка № 7 является особо пожароопасной выработкой, проветриваем мой нисходящей струей воздуха. При возникновении в уклоне пожара с целью предотвращения самопроизвольного опрокидывания вентиляционной струи ее необходимо реверсировать. При этом расход воздуха должен быть максимально возможным. Требуется onpenejTOTb аварийный режим совместной работы вентиляторов при возникновении пожара. Выбор режима совместной работы вентиляторов осуществляется следующим образом: измеряется расход воздуха в 5 уклоне при нормальной работе всех вентиляторных установок, он райен Рц + 14, +22,8 +9,3 Из представленных данных.видно, что согласно предлагаемому способу для опрокидьшания вентиляционной струи в аварийной вьф.аботке необходимо реверсировать вентиляторы 1, 3, 4 и 5. При этом наибольшее воздействие на проветривание выработки оказыйает вентилятор 5,затем 3,а затем 4 и наименьшее влияние оказьшает вентилятор 1. этом порядке и следует проч изводить их реверсирование. Для тогоj чтобы определить расход воздуха в вьфаботке после осуществления выбранного режима измеряются рас ходы,воздуха при реверсировании каждого из отобранных вентиляторов Расход воздуха, м/с, при ревёр сировании вентиляторов: 11372 166 «15,7 MVc; измеряются расходы воздуха и определяется направление его движения при остановке каждого вентилятора. Расход воздуха, , при остановке вентиляторов: ,9 +6,9 +17,3 +18,1 1 3 +14,2 +5,7 +6,6 +4,2 По предложенной формуле определяют расход воздуха в выработке: ,7-0,.15,7-(14,2+4,2+5,7+ +6,6)9,98. Полученный расход является максимально возможным дпя аварийной выработки при опрокидьшании в ней вентиляционной струи. Использование предлагаемого способа выбора режима совместной работы вентиляторов обеспечивает по сравнению с известными сокращение затрат времени и снижение трудоемкости при управлении вентиляцией горных предприятий.

1. СПОСОБ ВЫБОРА РЕЖИМА СОВ МЕСТНОЙ РАБОТЫ ШАХТНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ ПРИ ТУШЕНИИ ПОДЗЕМНЫХ ПОЖАРОВ, включаклщй выбор необходимого расхода и направления движения воздуха.. ава- рийной выработке, измерение расхода и определение н|1правления движения воздуха в ней при нормальном и измененных режимах работы вентиляторов, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и снижения трудоемкости работ, останавливают к.аждый вентилятор при нормальной работе всех остальных вентиляторов, измеряют расходы и определяют направ ление движения воздуха в аварийной выработке при остановке каждого венгтилятора, а затем реверсируют вентиляторы, для которых выполняется условие Q,-Q« 0 - ..QQ-QV где Q; - алгебраическое значение расхода воздуха в аварийной выработке при остановке 1 -го вентилятора; Q.алгебраическое значение расхода воздуха в этой выработке при нормальном режиме работы вентиляторов; Qnалгебраическая величина необходимого расхода воздуха в аварийной выработке. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что. реверсирование : вентиляторов начинают с тех, остановка которых приводит к наибольшему отклонению величины расхода воздуха ND 3d в выработке по сравнению с величиной расхода воздуха при нормальном ее проветривании.