1.3.2. Методика расчета величины тепловой депрессии в наклонной выработке

Методику упрощенного расчета величины тепловой депрес­сии рекомендуется применять для наклонных и вертикальных выра­боток с площадью поперечного сечения от 4 до 40 м² и скоростью вентиляционной струи от 1 до 10 м/с.

Для расчета используются следующие данные:

1.скорость вентиляционной струи в выработке ,м/с;

2.расход воздуха в выработке Q, м³/мин;

3.длина выработки L, м;

4.площадь сечения выработки S, м²;

5.периметр выработки П, м;

6.угол наклона выработки , градус;

7.глубина, на которой пройдена выработка H, м;

8.глубина зоны постоянной температуры h₀, м;

9.постоянная годовая температура пород , °С;

10.геотермический градиент для данного района , м/°С.

Методика расчетов состоит в определении следующих величин:

1.Скорость вентиляционной струи v в выработке перед очагом пожара по формуле (6).

2.Максимальная температура пожарных газов в очаге пожара по формуле (7).

3.Температура пород t_n по формуле (11).

Z = Lsin . (14)

5.Среднеинтегральная температура газов

(15)

Где а - коэффициент теплоотдачи, а = 18,5(0,8 1), кДж/(кг-°С);

-весовой расход воздуха , кг/ч; р-плотность воздуха кг/м³;С_р-средняя теплоемкость воздуха, кДж/(кг ° С)

6.Тепловая депрессия, Па,

(16)

7.Депрессия, развиваемая вентилятором главного проветривания на преодоление сопротивления выработки,

(17)

где R - аэродинамическое сопротивление выработки,Н с²/м.

(18)

a - коэффициент аэродинамического сопротивления трения, Н с²/м⁴.

8. Величины H_т и H_в сравниваются между собою. В случае, если направление действия H_т не совпадает с направлением дейст­вия H_в, и H_т > H_в, существует возможность опрокидывания струи в выработке за счет тепловой депрессии пожара.

1.3.3.Пример расчета величины тепловой депрессии

Исходные данные:

1.Расход воздуха в выработке Q=900 м³/мин.

2.Площадь сечения выработки S=14 м².

3.Длина выработки L=400 м.

4.Периметр выработки П=16 м.

5.Угол наклона выработки - 15°.

6.Глубина, на которой пройдена выработка H= 600 м.

7.Глубина зоны постоянной температуры h₀ ⁼ 40 м.

8.Постоянная годовая температура пород t₀ = 12 °С.

9.Геотермический градиент для данного района = 50 м/°С.

Определить величину тепловой депрессии в выработке, в ко­торой возник пожар.

Решение

1.Скорость вентиляционной струи в выработке перед очагом

м/с.

2.Максимальная температура пожарных газов в очаге пожара

°С

3.Температура горных пород в месте пожара

°С

4.Вертикальная высота выработки

м.

5.Среднеинтегральная температура в месте возникновения пожара

°С

где а=18,5(0,8 +1)=18,5( +1) = 34,3 кДж/(кг°С); Q_B= = =69567,1кг/ч; р=1,29кг/м³; С_р = 1,002 кДж/(кг -°С).

6.Величина тепловой депрессии

Па.

7.Депрессия, развиваемая вентилятором главного проветри­вания на преодоление сопротивления выработки,

Па.

Аэродинамическое сопротивление

Нс²/м⁸,

где Нс²/м⁴ для деревянной крепи.

8.Сравним величины H_т и H_в. Направление действия H_т не совпадает с направлением действия H_в; H_т = 681,1 > H_в = 7,75. Суще­ствует возможность опрокидывания струи в выработке за счет теп­ловой депресcии пожара.

Примеры вариантов задочь для самостоятельного решения Приложение А и Приложение Б.

Приложение А

Варианты заданий по РГЗ № 1 «Расчет тепловых параметров экзогенного пожара»

Вариант	Q, м3/мин	S, м2	L, м	П, м	τ, мин	H, м	h0, м	t0, 0C	r, м/0С
1	400	4	100	6	10	300	40	10	50
2	410	6	150	8	15	350	42	11	51
3	420	8	200	10	20	400	44	12	52
4	430	10	250	12	25	450	46	13	53
5	440	12	300	14	30	500	48	14	54
6	450	14	350	16	35	550	50	15	55
7	460	4	400	6	40	600	52	10	56
8	470	6	450	8	45	650	54	11	57
9	480	8	500	10	50	700	56	12	58
10	490	10	550	12	55	750	58	13	59
11	500	12	600	14	60	800	60	14	60
12	510	14	650	16	10	300	40	15	50
13	520	4	700	6	15	350	42	10	51
14	530	6	250	8	20	400	44	11	52
15	540	8	300	10	25	450	46	12	53
16	550	10	350	12	30	500	48	13	54
17	560	12	400	14	35	550	50	14	55
18	570	14	450	16	40	600	52	15	56
19	580	6	500	8	45	650	54	10	57
20	590	8	550	10	50	700	56	11	58
21	600	10	600	12	55	750	58	12	59
22	610	12	650	14	60	800	60	13	60
23	620	14	700	16	30	850	65	14	61
24	630	16	750	18	40	900	70	15	65
25	640	18	800	20	20	950	72	10	62

Приложение Б