Лекция № 1.
Аэрология (Рудничная и промышленная вентиляция) обеспечивает требуемое количество воздуха на рабочих местах и создает необходимые санитарно-гигиенические условия труда рабочих, повышает уровень безопасности работ.
В дисциплине «Аэрология » рассматриваются следующие вопросы:
– атмосфера горных выработок, нормативные требования к ее состоянию;
– способы и средства нормализации состава атмосферы и производственного
микроклимата;
– основные законы аэромеханики горных предприятий;
–основы аэрогазодинамики и динамики аэрозолей горных выработок;
– особенности вентиляции объектов горного производства и подземного строительства;
– способы, схемы и методы проектирования вентиляции при ведении подземных горных
работ;
–контроль параметров атмосферы горных выработок.
Цель курса: получение знаний и практических навыков по созданию нормальных условий проветривания горных выработок, тоннелей, подземных сооружений при их строительстве и эксплуатации.
Задачи: изучение рудничного воздуха и законов его движения по выработкам, схем и способов вентиляции горных выработок при их проходке и эксплуатации, изучение структуры и организации работы службы вентиляции на шахте.
Сфера профессионального использования:
– при проектировании: расчет вентиляции, подбор вентиляторов для проветривания горных выработок, проектирование вентиляционных сооружений;
– при строительстве шахт и подземных сооружений: соблюдение ПБ, контроль состава рудничного воздуха, эксплуатация вентиляционных сооружений и т.п.
Тема1 . Атмосфера подземных горных выработок. Атмосферный воздух.
Атмосферный воздух представляет собой смесь газов и паров. Состав атмосферного воздуха вследствие высокой турбулизации довольно постоянен над всей земной поверхностью до высот порядка 20 км. Сухой атмосферный воздух при нормальном давлении содержит по объему около:
азот – 78,08%
кислород – 20,95%
аргон – 0.93%
углекислый газ – 0.03%
гелий, неон, криптон, радон, водород - суммарно 0.1%
В земной атмосфере всегда содержится определенное количество механических примесей: пыль, включая дымы, мельчайшие капельки влаги, кристаллы льда. Запыленность воздуха, как правило, больше над материками. С высотой запыленность резко падает.
Изменение состава и свойств воздуха при движении по горным выработкам.
Атмосферный воздух, поступая в подземные выработки шахт и перемещаясь по ним, изменяется:
Физическое состояние (давление, температура, скорость)
давление увеличивается с ростом глубины шахт (в глубоких шахтах давление может быть более 850 мм. рт. ст.), также на величину давления оказывает работа шахтных вентиляторов;
уменьшаются
суточные и сезонные колебания температуры,
по сравнению со среднегодовой температурой
воздуха на поверхности, с глубиной
температура повышается и в глубоких
шахтах при отсутствии охлаждения может
составлять более 30
C;
Скорость воздуха в подземных выработках регламентируется требованиями ПБ и изменяется в пределах 1 - 16 м/сек.
Химический состав
уменьшение содержания кислорода, увеличение содержания углекислого газа и азота и в появлении ряда газов, не содержащихся в земной атмосфере (метан, окись углерода и др.)
Загрязнение механическими примесями (пылью, копотью)
повышается агрязненность воздуха механическими примесями вследствие происходящих в шахте процессов дробления горных пород и полезного ископаемого, а в некоторых случаях также в результате работы двигателей внутреннего сгорания и наличия в выработках открытого огня.
Влажность
влажность шахтного воздуха повышается вследствие притока в выработки подземных вод и составляет в среднем 80-90%.
Воздух, заполняющий горные выработки, называется рудничным.
Воздух, поступивший с поверхности называют свежим, если его состав существенно не отличается от атмосферного.
Воздух, прошедший объекты проветривания и насыщенный вредными газами и пылью, называют загрязненным (отработанным).