Аэрология горных предприятий_1лекция

– нагревания воздуха от сжатия при опускании в шахту (примерно на 1^ОС на 100 м глубины);

– температуры горных пород и теплообмена между ними и воздухом;

– экзотермических и эндотермических процессов, происходящих в подземных выработках;

– скорости воздушной струи (интенсивности проветривания);

– температуры воздуха на земной поверхности.

На глубине примерно 25–30 м от поверхности находится горизонт постоянной температуры в течение года и равной средней годовой температуре данной местности на поверхности: от +7 до +9^ОС для южных районов России и от +4 до +5 и ниже – для северных.

Выше этого горизонта температура горных пород изменяется в течение года в зависимости от колебаний температуры воздуха на поверхности. Ниже – наблюдается возрастание температуры пород со скоростью, характеризующейся геотермическим градиентом, т.е. числом метров, с углублением на которое температура воздуха возрастает на 1^ОС. (Для угленосных районов – 30 м, а для рудоносных – 45 м).

Интенсивность проветривания является основным средством поддержания температуры воздуха в приемлемых пределах.Климатические условия в шахтах должны соответствовать требованиям ПБ («Температура воздуха в подготовительных, очистных и других действующих выработках не должна превышать 26^ОС. При температуре свыше 26^ОС должны применяться специальные меры по ее снижению»). В действующих выработках, где постоянно находятся люди, температура воздуха должна соответствовать нормам, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Максимальная скорость движения воздуха, м/с	Допустимая температура, ^ОС, при относительной влажности, %
	60 – 75	76 – 90	> 90
0,25 0,5 1 2	24 25 26 26	23 24 25 26	22 23 24 25

В горных выработках, где горнотехническими мероприятиями нормальные тепловые условия не обеспечиваются, (температура воздуха превышает 26^ОС), должно применяться искусственное охлаждение (кондиционирование рудничного воздуха).

Установлены следующие допустимые значения температурных перепадов, связанных с применением кондиционирования: при скорости вентиляционной струи 1,5 – 2,5 м/с верхний предел 25^ОС, нижний – 20^ОС.

Наиболее эффективен способ искусственного охлаждения шахтного воздуха в системах кондиционирования рудничного воздуха (СКРВ) с применением холодильных машин. Распространенные типы холодильных установок – компрессорные и абсорбционные.

Компрессорные холодильные установки работают на жидкостях с низкой температурой кипения (аммиак, фреон, углекислота и др.). В этих установках процессы отвода и подвода тепла протекают в основном при постоянной температуре, что приближает их циклы к обратному циклу Карно, и обеспечивают их высокую эффективность. Получение низких температур достигается за счет дросселирования с помощью специальных клапанов, при котором давление пара уменьшается и, следовательно, понижается температура.

В абсорбционных холодильных установках процесс получения холода протекает за счет теплоты отопительных котельных или других источников. Хладагентом служит водный раствор бромистого лития (LiBr).

Различают общешахтные и местные СКРВ. Общешатные СКРВ предназначены для охлаждения воздуха в очистных забоях и выработках, проветриваемых с помощью вентиляторов главного проветривания, и сооружаются с целью применения в течение всего периода существования шахты (стационарные установки).

Местное кондиционирование в шахтах предусматривается для проводимых тупиковых выработок, а также выработок с нормированными параметрами микроклимата, обособленных от общешахтной вентиляционной системы (камер, складов и т.п.).