45, Rozpływ wymuszony powietrza

Znajomość naturalnego rozpływu powietrza w sieciach wentylacyjnych jest ważna zwłaszcza dla badania stanów awaryjnych przewietrzania. Rozpływy takie zazwyczaj nie odpowiadają rozpływom żądanym dla zwalczania poszczególnych zagrożeń - gazowych, pożarowych czy klimatycznych. Dlatego też konieczne jest stosowanie wymuszonych rozpływów powietrza, które zapewnią wymagane ilości powietrza we wszystkich bocznicach sieci wentylacyjnej.

Metodę projektowania wymuszonych rozpływów powietrza w sieciach pasywnych opracował A. Sałustowicz, nazywając warianty tej metody: regulacją dodatnią, regulacją ujemną i regulacją mieszaną. Metody te odnoszą się do stanów ustalonych przewietrzania.

W metodzie Sałustowicza konieczna jest znajomość:

-schematu (przestrzennego, kanonicznego) przewietrzania,

-długości, przekrojów i rodzajów obudowy wyrobisk górniczych,

- wymaganych ilości powietrza w poszczególnych rejonach wentylacyjnych oraz zakładanych strat powietrza.

46, Regulacja dodatnia:

- wentylator głównego przewietrzania o spiętrzeniu równym maksymalnej sumie spadków potencjału (najtrudniejsze oczko) i wydajności odpowiadającej ilości powietrza przepływającej przez szyb wydechowy (uwzględniając straty zewnętrzne),

- w pozostałych oczkach (w prądach rejonowych) stosujemy tamy regulacyjne o oporach wynikających z różnicy spadku potencjału między oczkiem najtrudniejszym i analizowanym oraz ilości powietrza przepływającej prądem, w którym ma stanąć tama regulacyjna,

47, Regulacja ujemna: - wentylator głównego przewietrzania o spiętrzeniu równym minimalnej sumie spadków potencjału (najłatwiejsze oczko) i wydajności odpowiadającej ilości powietrza przepływającej przez szyb wydechowy (uwzględniając straty zewnętrzne) ,- w pozostałych oczkach (w prądach rejonowych) stosujemy wentylatory pomocnicze o spiętrzeniach wynikających z różnicy spadku potencjału między oczkiem analizowanym i oczkiem minimalnym oraz wydajności wynikającej z ilości powietrza przepływającej prądem, w którym ma stanąć wentylator

48, Regulacja mieszana:

- wentylator głównego przewietrzania o spiętrzeniu równym sumie spadków potencjału najbliższej średniej (średnie oczko) i wydajności odpowiadającej ilości powietrza przepływającej przez szyb wydechowy (uwzględniając straty zewnętrzne),

- w części pozostałych oczek (w prądach rejonowych), w których suma spadków potencjału jest mniejsza od spiętrzenia wentylatora głównego stosujemy tamy regulacyjne o oporach wynikających z różnicy spadku potencjału między oczkiem, dla którego wybrano wentylator i analizowanym oraz ilości powietrza przepływającej prądem, w którym ma stanąć tama regulacyjna,

- a w części oczek (w prądach rejonowych), w których suma spadków potencjału jest większa od spiętrzenia wentylatora głównego stosujemy wentylatory pomocnicze o spiętrzeniach wynikających z różnicy spadku potencjału między oczkiem analizowanym i oczkiem, dla którego wybrano wentylator oraz wydajności wynikającej z ilości powietrza przepływającej prądem, w którym ma stanąć wentylator.

49,

Oznaczenia:

1) Przyjęte zgodnie z normą PN-72/G-04162 oznaczenia W - wentylator, O - osiowy,

K - kopalniany, P - promieniowy.

2) Dopuszcza się uzupełnienie symbolu średnicą wewnętrzną wirnika d, wyrażoną w metrach.

3) Oznaczone literą d.

4) Wyróżniane cyfrą oznaczającą liczbę stopni.

5) Jako wyróżnik wielkości przyjmuje się oznaczenia średnicy D.

Przykład oznaczenia w dokumentacji:

1) WPK - 1.8/1.0 - wentylator promieniowy kopalniany, jednostrumieniowy o średnicy D = 1800 mm i średnicy wewnętrznej wirnika d = 1000 mm,

2) WPK d-4 - wentylator promieniowy dwustrumieniowy (d) o średnicy D = 4000 mm,

3) WOK 2-1.6 - wentylator osiowy kopalniany dwustopniowy (2) o średnicy D = 1600 mm.

regulację parametrów pracy. Na rysunku 17.9 przedstawiono sposób zainstalowania wentylatora WPK-3.1.

50,Charakterystyka wentylatora i charakterystyka sieci wentylacyjnej,

Charakterystyka wentylatora

Charakterystyka wentylatora wyraża związki między spiętrzeniem całkowitym Δp_c, mocą N i sprawnością η a wydajnością
wentylatora, przy czym zwykle wydajność jest strumieniem objętości powietrza o gęstości masy 1.20 kg/m³, przepływającego przez płaszczyznę wlotu lub wylotu wentylatora. Wydajność wentylatora wyrażana jest w m³/s, Charakterystyka sieci Parametry punktu pracy wentylatora są określone nie tylko konstrukcją i obrotami wentylatora, lecz także warunkami określonymi charakterystyką sieci, w której działa wentylator. Charakterystyka sieci pasywnej jest to krzywa, wyrażająca zależność dysypacji energii
od strumienia objętości powietrza w tej sieci.Jeśli przepływ powietrza w sieci pasywnej zachodzi pod działaniem tylko wentylatora głównego, to równanie charakterystyki tej sieci wyraża wzór

gdzie
oznacza opór wypadkowy sieci.

51. Zdejmowanie charakterystyki wykonuje się przy założeniu stałej liczby obrotów wirnika wentylatora. W przypadku zmiany liczby obrotów należy skorygować wyznaczone wielkości, przy czym zależności pomiędzy liczbą obrotów n, wydajnością
, spiętrzeniem
i mocą N są następujące:

52, Możliwość regulacji wydajności i spiętrzenia went. kopalnianego.

Regulację pracy wentylatorów można uzyskać przez:

- zmianę liczby obrotów wirnika wentylatora (np. zmianę przekładni pasowej, wymianę silnika na silnik o innej liczbie obrotów, regulację liczby obrotów silnika elektrycznego przy zastosowaniu układów tyrystorowych itp.),

- zmianę kąta ustawienia łopatek wirnika lub kierownicy (przy wentylatorach osiowych),

- zmianę nastawienia aparatu kierowniczego (przy wentylatorach promieniowych) oraz

- zmianę oporu sieci, w której pracuje wentylator.

53. Moc użyteczną
(kW) wentylatora wyznacza się z wzoru

gdzie:

- wydajność, m³/s,

- spiętrzenie całkowite, N/m².

Sprawność
(%) urządzenia wentylacyjnego, obejmującego silnik i wentylator, oblicza się według wzoru

54, Zespołowa praca wentylatorów głównych w układzie szeregowym

Przy działaniu identycznych wentylatorów głównych w układzie szeregowym wydajność każdego z nich jest jednakowa. Charakterystykę wypadkową wentylatorów w układzie szeregowym otrzymuje się jako wynik dodawania rzędnych punktów (charakterystyk indywidualnych) o tych samych odciętych.

Na rysunku przedstawiono charakterystyki indywidualne dwóch wentylatorów oraz wypadkową charakterystykę tych wentylatorów w układzie szeregowym. Wentylatory główne w układzie szeregowym stosuje się w praktyce rzadko i tylko przy bardzo dużym oporze sieci wentylacyjnej.

55, Zespołowa praca wentylatorów głównych w układzie równoległym

Przy działaniu wentylatorów głównych w układzie równoległym spiętrzenie całkowite każdego z nich jest jednakowe. Przy kreśleniu wypadkowej charakterystyki wentylatorów w układzie równoległym należy więc sumować ich wydajności odpowiadające obranym spiętrzeniom całkowitym, tj. dodawać odcięte punktów (charakterystyk indywidualnych) o tych samych rzędnych.

56. Wybór rodzaju połączenia zależny jest naturalnie od wymaganych parametrów punktu pracy stacji wentylatorowej. Jednak jeżeli w czasie doboru wentylatorów możliwa jest zarówno praca szeregowa jak i równoległa, powinniśmy kierować się wyborem optymalnego połączenia z uwagi na parametry stacji i pojedynczego wentylatora. W takim przypadku należy korzystać z pojęcia oporu granicznego, czyli oporu przy którym charakterystyka sieci przechodzi przez przecięcie obu charakterystyk - połączenia równoległego i szeregowego.

Dobór stacji wentylatorów zgodnie z zasadami pokazanymi na rysunku pozwala osiągnąć w każdym przypadku najbardziej ekonomiczną pracę wentylatorów w stacji. Zawsze moc użyteczna połączenia właściwego dla oporu sieci będzie większa od mocy użytecznej połączenia przeciwnego.

57. Ekonomiczność działania wentylatorów głównych

Pracę wentylatora uważa się za ekonomiczną, gdy działa on ze sprawnością
nie mniejszą od 80% sprawności maksymalnej
, przy czym sprawność maksymalna powinna być większa od 70%. Warunek ten można ująć nierównością

58, Stabilność pracy wentylatorów głównych

Stabilność układu wentylator-sieć polega na takim reagowaniu układu na określone czynniki zakłócające o charakterze losowym, że w miarę upływu czasu zdąża on do odnośnego stanu równowagi (punktu pracy wentylatora). Stabilność jest właściwością układu. Aktualnie najbardziej rozwinięta jest metoda W.W. Kazakiewicza badania stabilności pracy wentylatora, która jednak nie nadaje się do stosowania w praktyce górniczej. Dlatego też w praktyce górniczej, dla uniknięcia komplikacji w sieci wentylacyjnej (jakie może spowodować zjawisko pompowania), przestrzega się nie tylko kryterium statycznego stabilnej pracy wentylatora głównego, lecz także tzw. warunków stabilnej jego pracy. Warunki te stwarzają określony margines bezpieczeństwa przed wystąpieniem pompowania wentylatora głównego. Są one oparte tylko na statycznych charakterystykach wentylatora i sieci wentylacyjnej.

59. Kryterium statyczne stabilnej pracy wentylatora ujęte jest nierównością

gdzie

k - współczynnik kątowy charakterystyki sieci w punkcie pracy wentylatora, Ns/m⁵,

b - współczynnik kątowy charakterystyki wentylatora w tym punkcie, Ns/m⁵.

Jeżeli punkt pracy wentylatora leży na prawej malejącej (ze wzrostem objętości strumienia) gałęzi charakterystyki spiętrzenia, to zawsze spełnione jest kryterium statyczne,

60. Dotychczas znane są dwa warunki stabilnej pracy wentylatorów głównych w kopalnianych sieciach wentylacyjnych:

- tzw. kumulacyjny warunek stabilnej pracy wentylatora, zwany też warunkiem

spiętrzenia

gdzie:

- rzędna punktu pracy leżącego na prawej malejącej gałęzi charakterystyki wentylatora,

- rzędna lokalnego maksimum tej charakterystyki,

- tzw. dysypacyjny warunek stabilnej pracy wentylatora

gdzie:

- opór sieci, której charakterystyka przecina prawą malejącą gałąź charakterystyki wentylatora,

- opór sieci, której charakterystyka przechodzi przez punkt charakterystyki wentylatora, zwany granicą stabilnej jego pracy,

k - tzw. rezerwa dławienia, którą zaleca się przyjmować k = 1.2.

Warunek (I.108) należy stosować, jeśli stroma jest prawa malejąca gałąź charakterystyki wentylatora.

61.

62,

63, Wyznaczenie punktu pracy wentylatora pracującego w stacji wentylatorowej

Warunki stabilnej i ekonomicznej pracy wentylatorów w stacji odnosimy zawsze do punktu pracy (w stacji) pojedynczego wentylatora. Należy zatem właściwie określić parametry wentylatorów w stacji, pamiętając, że przy połączeniu szeregowym wszystkie wentylatory mają taką samą wydajność, a przy połączeniu równoległym takie samo spiętrzenia.

W przykładzie pokazanym na rysunku punkt pracy stacji przenosimy najpierw na punkt pracy dwóch podstacji (gałęzi) połączonych równolegle, a następnie w podstacji (gałęzi) rozpatrujemy przypadek dwóch wentylatorów pracujących szeregowo. Jak widać punkt pracy pojedynczego wentylatora nie leży na przecięciu jego charakterystyki z charakterystyką sieci. Taki przypadek miałby miejsce gdyby w tej sieci pracował tylko jeden (sam) wentylator.

64, Sposoby przewietrzania wyrobisk ślepych

Zgodnie z obowiązującymi przepisami bhp, w kopalniach polskich wszystkie miejsca pracy i wyrobiska, dla których nie da się stosować prądów powietrza płynącego boczni­cami sieci, a przewietrzanie przez dyfuzję jest zabronione, muszą być przewietrzane przy stosowaniu lutni wentylacyjnych. Przewietrzanie tych miejsc pracy i wyrobisk, zwanych wyrobiskami ślepymi, przy stosowaniu lutni wentylacyjnych, można uzyskać:

- przez wykorzystanie energii wentylatora głównego i depresji naturalnej (rys. I.49 a, b),

- za pomocą wentylatorów lutniowych lub dysz powietrza sprężonego (rys. I.50 a, b, c).

65. Rozróżnia się następujące rodzaje wentylacji lutniowej wyrobisk ślepych:

- ssąca (rys. I.51a),

- tłocząca (rys. I.51b),

- kombinowana (rys. I.51c, d).

Dla uniknięcia zagrożeń wywołanych gazami odstrzałowymi i pyłami w długich wyrobiskach ślepych stosuje się tzw. lutniową wentylację rewersyjną.

66, Wyznaczenie koniecznej objętości strumienia powietrza świeżego w przodku wyrobiska ślepego

ze względu na minimalną prędkość powietrza można wyznaczyć na podstawie wzoru

ze względu na ilość metanu, tzn. potrzebną dla rozrzedzenia metanu do dopuszczalnego stężenia, można wyznaczyć z wzoru
gdzie
- ilość metanu wydzielającego się do wyrobiska ślepego, m³/s,

-dopuszczalne stężenie metanu,%.

- stężenie metanu w prądzie opływowym, %

Dla wyznaczenia objętości strumienia powietrza świeżego
w przodku wy­robiska ślepego koniecznej do rozrzedzenia i usunięcia gazów i pyłów odstrzałowych opracowano szereg wzorów empirycznych dla poszczególnych rodzajów wentylacji lutniowej.

a. Przy wentylacji tłoczącej konieczną objętość strumienia powietrza świeżego w przod­ku wyrobiska ślepego można wyznaczyć korzystając z wzoru

Przy stosowaniu wentylacji lutniowej ssącej konieczną objętość strumienia po­wietrza świeżego
można wyznaczyć z wzoru

67. Typy i parametry lutni wentylacyjnych

Do przewietrzania udostępniających i przygotowawczych wyrobisk ślepych w kopal­niach polskich stosuje się:

- metalowe lutnie wsuwane o średnicy 0,4, 0,5 i 0,6 m,

- metalowe lutnie kołnierzowe o średnicy od 0,4 do 1,0 m oraz

- lutnie elastyczne o średnicy od 0,4 do 1,0 m.

Wymagania techniczne dla lutni metalowych określone są normami.

68. Regulacja lutniociągu kopalnianego polega na określeniu:

wydajności wentylatora lutniowego,

spiętrzenia tego wentylatora,

oporu lutniociągu, tj. oporu pokonywanego przez wentylator lutniowy,

gdy są dane:

- objętość strumienia powietrza na końcu lutniociągu,

- parametry lutniociągu: średnica, długość jednej lutni i całego lutniociągu, opór jednostkowy lutniociągu, współczynnik nieszczelności, opór zasuwy regulacyjnej, - rodzaj wentylacji lutniowej (ssąca, tłocząca), - gęstość masy powietrza.

69. Obliczanie lutniociągu kopalnianego polega na określeniu:

-objętości strumienia powietrza świeżego na końcu lutniociągu,

-wydajności wentylatora lutniowego,

-spiętrzenia tego wentylatora,

gdy są dane:

- charakterystyka wentylatora lutniowego,

- parametry lutniociągu,

- rodzaj wentylacji lutniowej,

- gęstość masy powietrza.

70, Typy wentylatorów lutniowych

Do wentylacji lutniowej wyrobisk ślepych w kopalniach polskich zwykle stosuje się wentylatory osiowe, a rzadko wentylatory promieniowe. Podstawowe wymagania tech­niczne dla jednostopniowych i dwustopniowych wentylatorów osiowych miejscowego przewietrzania lutniowych określone są normą PN-66/G-0416.

Zgodnie z obowiązującymi obecnie przepisami bhp pneumatyczne wentylatory lut­niowe wolno stosować we wszystkich wyrobiskach górniczych niezależnie od ich kategorii zagrożenia metanowego.

W polach zaliczonych do kategorii I zagrożenia metanowego wolno stosować wenty­latory lutniowe o napędzie elektrycznym, pod warunkiem zachowania rygorów doty­czących pracy urządzeń elektrycznych w odnośnych pomieszczeniach.

W polach zaliczonych do kategorii II, III i IV zagrożenia metanowego wolno stosować wentylatory lutniowe o napędzie elektrycznym przy zachowaniu wymienionych rygorów i spełnieniu następujących dodatkowych warunków:

- wentylator lutniowy musi być zainstalowany na początku lutniociągu,

- początek lutniociągu musi być wyprowadzony do prądu opływowego na odle­głość co najmniej 8 m,

- przy stosowaniu wentylacji ssącej silnik wentylatora lutniowego powinien być przewietrzany prądem powietrza wytwarzanym przez wentylator główny lub przewietrzany powietrzem pobieranym z tego prądu, a przy stosowaniu wentylacji tłoczącej silnik elektryczny wentylatora może być przewietrzany prądem powietrza płynącym wewnątrz lutniociągu.

Wentylatory lutniowe w polach metanowych muszą pracować bez przerwy (całą dobę).

71, TAMY IZOLACYJNE

Tamy izolacyjne służą do odizolowania wyrobisk wentylacyjnie nieczynnych (np. zrobów lub czasowo zatrzymanych robót górniczych) od wyrobisk wentylacyjnie czynnych.

Dla uniknięcia powstania pożarów endogenicznych w zrobach otamowanych tamami izolacyjnymi oraz dla uniknięcia wypływu gazów z tych zrobów, tamy izolacyjne powinny być praktycznie szczelne. Dlatego też tamy te wykonuje się zawsze jako tamy pełne TAMY ODDZIELAJĄCE Tamy oddzielające są przeznaczone do odgradzania prądów powietrza, zazwyczaj prądów powietrza świeżego od prądów powietrza zużytego. Ze względów bezpieczeństwa, jak i ekonomiki wentylacji kopalń, tamy oddzielające powinny być dobrze uszczelnione. Dlatego też tamy takie powinny być tamami pełnymi, tj. tamami bez drzwi. Tamy oddzielające grupowe prądy powietrza świeżego od grupowych prądów powietrza zużytego należy budować z materiałów niepalnych takich, jak cegła, beton itp.

Również w rejonach o długich drogach równoległych powietrza świeżego i powietrza zużytego oraz w rejonach podpoziomowych należy budować tamy oddzielające z materiałów niepalnych. Tamy oddzielające pełne wykonuje się podobnie jak tamy izolacyjne z tą różnicą, że nie zakłada się w nich rurek do pobierania próbek powietrza.

W zależności od ciśnienia górotworu i czasu istnienia, tamy oddzielające buduje się jako deskowe, organowe, klocowe lub murowane. Niekiedy jako tamy oddzielające (pełne) stosuje się również korki podsadzkowe.

Tamy oddzielające z drzwiami wykonuje się wtedy, gdy przez te tamy prowadzi droga ucieczkowa dla załogi lub droga normalnego ruchu załogi, przewozu urobku lub materiałów. W celu uniknięcia zaburzeń w rozpływie powietrza w kopalni w przypadku otwarcia drzwi w tamach oddzielających (w czasie przechodzenia przez nie ludzi lub w czasie przejazdu pociągów) buduje się zazwyczaj dwie lub więcej takich tam w układzie szeregowym. Liczba tam powinna być tym większa, im większy jest spadek potencjału aerodynamicznego w tych tamach oraz im większe jest prawdopodobieństwo ucieczek powietrza przez nie dające się zlikwidować szczeliny w skałach w sąsiedztwie tych tam.

Dwie lub więcej tam z drzwiami zabudowanych w układzie szeregowym w wyrobisku nazywa się śluzą wentylacyjną.

72, TAMY REGULACYJNE

Tamami regulacyjnymi nazywa się dławiące tamy wentylacyjne z oknem regulacyjnym, którego pole można zmieniać za pomocą przesuwnej lub obrotowej zasuwy regulacyjnej. Tamy takie przeznaczone są do regulacji rozpływu powietrza w kopalnianych sieciach wentylacyjnych. Tamy regulacyjne buduje się zazwyczaj jako tamy pojedyncze z drzwiami (rys. 71), a rzadziej jako tamy bez drzwi (rys. 72).

73, STRATY POWIETRZA PRZEZ TAMY

Wielokrotne i starannie przeprowadzone badania wskazują, że przesączenie powietrza przez tamy (również izolacyjne) odbywa się w zasadzie według zależności
. Wobec tego opór danej tamy można obliczyć, korzystając ze wzoru

W tym celu należy zmierzyć mikromanometrem różnicę ciśnień na tamie i strumień objętości powietrza płynącego przez tamę. Duże trudności napotyka się jednak w tym przypadku podczas pomiaru strumienia objętości powietrza. Na przykład strumień objętości powietrza płynący przez tamy izolacyjne jest znikomy i w związku z tym podczas pomiaru popełnia się bardzo duży błąd.

Dokładniejsze jest oznaczenie strumienia objętości powietrza płynącego przez tamę z pewnych zależności empirycznych, ustalonych na podstawie wielu pomiarów. W celu określenia strumienia objętości powietrza przepływającego przez szczelną tamę wentylacyjną stosuje się następujący wzór

gdzie

k - współczynnik przepuszczalności powietrza, B - obwód tamy, m,

- różnica ciśnień (spadek potencjału) na tamie, Pa,

b - grubość tamy, m.

74, ZAMKNIĘCIA ZRĘBÓW SZYBÓW WENTYLACYJNYCH Zamknięcia zrębów szybów wentylacyjnych stosuje się w celu uniknięcia tzw. krótkiego spięcia wentylacyjnego pomiędzy atmosferą zewnętrzną a kanałem wentylatora głównego. Wybór sposobu uszczelnienia zrębu szybu wentylacyjnego zależy od przeznaczenia tego szybu oraz od lokalnych warunków ruchowych. Szyby wentylacyjne z urządzeniem wyciągowym, a więc w których odbywa się transport ludzi, urobku lub materiałów, zamyka się w zależności od spiętrzenia wentylatorów głównych:

- klapami podnoszonymi przez klatkę lub skip (rys. 73a),

- za pomocą budynku depresyjnego (rys. 73b) przy większych spiętrzeniach wentylatorów,

- za pomocą odpowiedniego uszczelnienia trzonu wieży szybowej (rys. 73c) przy większych spiętrzeniach wentylatorów,

- klapami podnoszonymi oraz budynkiem depresyjnym.

Przy bardzo dużych spiętrzeniach wentylatorów głównych stosuje się zazwyczaj kombinację tych sposobów zamknięcia zrębów szybów wentylacyjnych, najczęściej równocześnie klapy podnoszone i budynek depresyjny. Zgodnie z obowiązującymi przepisami bhp straty zewnętrzne powietrza zachodzące w zamknięciach zrębów szybów wentylacyjnych nie powinny przekraczać 20% wydajności wentylatora głównego.

75, WEJŚCIA ŚLUZOWE DO KANAŁÓW WENTYLACYJNYCH Wejścia śluzowe do kanałów wentylacyjnych są przeznaczone do przejścia ludzi z powierzchni kopalni do kanałów wentylatorów głównych Zgodnie z normą rozróżnia się dwa typy wejść śluzowych, a mianowicie:

- wejścia poziome do kanałów wentylacyjnych usytuowanych na powierzchni terenu,

- wejścia pionowe do kanałów wentylacyjnych usytuowanych pod powierzchnią terenu. KANAŁY WENTYLATORÓW GŁÓWNYCH

Wentylatory główne przy szybach wentylacyjnych zabudowuje się bardzo rzadko bezpośrednio w osi szybu, a najczęściej w pewnej odległości od szybu. Wówczas dla połączenia wentylatora głównego z szybem wentylacyjnym zachodzi konieczność wykonania odpowiednich kanałów wentylacyjnych dla wentylatorów czynnych oraz dla wentylatorów rezerwowych

76. URZĄDZENIA DO REWERSJI WENTYLACJI GŁÓWNEJ

Obowiązujące przepisy bhp wymagają, aby wentylatory główne były wyposażone w urządzenia umożliwiające rewersję wentylacji głównej, czyli zmianę kierunku wszystkich prądów powietrza w kopalni. W zależności od typu i konstrukcji wentylatorów głównych rewersję wentylacji można wykonać:

- przez zmianę kierunku obrotów wirnika wentylatora osiowego,

- za pomocą urządzenia do rewersji wentylacji złożonego z kanału rewersyjnego i z tam zasuw rewersyjnych.

Między wydajnością,
wentylatora osiowego przy pracy rewersyjnej a wydajnością tego wentylatora
przy pracy normalnej zachodzi związek

Dla osiowych wentylatorów rewersyjnych o symetrycznych łopatkach wirnika współczyn­nik k = 1.

Dla wentylatorów osiowych z niesymetrycznymi łopatkami wirnika współczynnik k może być bliski zera.

Nowsze badania wykazały, że wartość współczynnika k zależy w dużym stopniu od kąta nastawienia łopatek kierowniczych. Stosując elastyczne łopatki kierownicze mające własność dostosowania swego ustawienia do kierunku obrotów wirnika, uzyskano dla wentylatora z niesymetrycznymi łopatkami wirnika k = 0,72.

77. MOSTY WENTYLACYJNE

Mostami wentylacyjnymi, zwanymi również pomostami nazywa się urządzenie umożliwia­jące oddzielenie różnych prądów powietrza w miejscach skrzyżowań wyrobisk, którymi te prądy płyną.

D1a uniknięcia ucieczek powietrza mosty wentylacyjne powinno się wykonywać bez drzwi. Gdy drzwi w moście wentylacyjnym są konieczne ze względów ruchowych lub dla stworzenia możliwości ucieczki załogi wtedy powinno się budować z jednej strony mostu śluzę, złożoną z dwóch tam z drzwiami samoczynnie zamykającymi się w przeciwne strony.

W przypadku długiego czasu istnienia mostu wentylacyjnego, jak również w razie gdy przez most przepływa więcej niż 20 m³/s powietrza zaleca się wykonanie mostu wentylacyjnego w postaci chodnika objazdowego w górotworze nie spękanym. Most taki może być wykonany zarówno bez drzwi (rys. 79a), jak i z drzwiami (rys. 79b) .78. WENTYLATORY POMOCNICZE

Wentylatora pomocniczego nie należy lokalizować w wyrobiskach sąsiadujących ze zrobami lub polami pożarowymi lub w mostach wentylacyjnych. Należy je instalować w prądzie powietrza świeżego. 79. WENTYLATORY SWOBODNE

Wentylator swobodny, tzn. wentylator zabudowany w wyrobisku górniczym bez tamy, wytwarza swobodny strumień powietrza. Ściśle biorąc strumień swobodny występuje wówczas, gdy nie jest on ograniczony żadnymi powierzchniami ścian (przegród) i sąsiednimi strumieniami. Strumieniem ograniczonym natomiast nazywamy taki strumień, którego przepływ jest ograniczony, np. ociosami wyrobiska górniczego bądź sąsiednimi strumieniami.

80.

	NDS/mg/m^3	NDSCh/mg/m^3
Rodzaj gazu	(objętościowo i %)	(objętościowo i %)
	-	-
Dwutlenek węgla	(1,0)	(1,0)
Tlenek węgla	30	180
	(0,0026	(0,015)
Tlenek azotu	5	10
	(0,00026)	0,00052)
Dwutlenek siarki	20	50
	(0,00075)	(0,0019)
Siarkowodór	10	20
	(0,0007)	(0,0014)

Prędkość prądu powietrza nie powinna przekraczać:

1)w wyrobiskach wybierkowych - 5 m/s,

2)w wyrobiskach korytarzowych - 8 m/s,

3)(11) w szybach i szybikach zjazdowych - 12 m/s, z wyjątkiem przypadków określonych w ust. W szczególnych przypadkach uzasadnionych warunkami bezpieczeństwa właściwy organ państwowego nadzoru górniczego może zezwolić na odstępstwo od zasady określonej w ust. 3 pkt 3.

4. Prędkość powietrza w wyrobiskach korytarzowych, w których nie odbywa się regularny ruch ludzi, może być zwiększona do 10 m/s.

§ 219.

81. Pojęcie klimatu i metody jego określania w warunkach górniczych

Przez klimatyzację albo kondycjonowanie powietrza w technice rozumie się takie działanie, którego efektem jest przygotowanie pewnej określonej ilości powietrza w danym czasie, odpowiadającej pod względem fizykochemicznym warunkom pełnego komfortu pracy, ustalonego na podstawie badań fizjologii i psychologii pracy.

Na komfort pracy mają wpływ takie czynniki, jak:

wilgotność powietrza,

temperatura powietrza,

prędkość przepływu powietrza,

promieniowanie ciepła,

ciśnienie powietrza,

skład chemiczny powietrza,

zanieczyszczenia pyłowe.

82. . Podstawowe sposoby wymiany ciepła między człowiekiem a otoczeniem

Przewodzenie ciepła przez odzież. Przewodzenie ciepła u człowieka występuje pomiędzy ciałem ludzkim a przylegającą do niego odzieżą

Konwekcja

Konwekcja albo unoszenie jest jednym z głównych sposobów wymiany ciepła pomiędzy człowiekiem a otoczeniem. Polega ona na przepływie ciepła z powierzchni ciała ludzkiego lub powierzchni odzieży do powietrza.

Rozróżniamy konwekcję naturalną oraz wymuszoną.

Promieniowanie cieplne

Promieniowanie cieplne zwane podczerwonym jest to wymiana ciepła pomiędzy dwoma ciałami w postaci fal elektromagnetycznych.

Parowanie potu

Bardzo ważnym sposobem wydzielania nadmiaru ciepła z organizmu jest parowanie potu. Pocenie się człowieka, według poglądów wielu badaczy jest objawem dyskomfortu cieplnego. W warunkach komfortu człowiek nie powinien się pocić, czyli pot nie powinien być widoczny na skórze. Para wodna może wydzielać się z organizmu przez skórę jedynie dzięki tzw. zjawisku dyfuzji.

Inne sposoby wydzielania ciepła z organizmu człowieka

Dodatkowymi oraz mniej istotnymi sposobami wydzielania ciepła z organizmu człowieka do otoczenia są:

- dyfuzja pary wodnej przez skórę,

- jawne ciepło oddychania,

- utajone ciepło oddychania.

83. Komfort cieplny

Komfortem cieplnym określa się stan zadowolenia z warunków mikroklimatu, w którym nie odczuwa się ciepła ani chłodu. W układzie termoregulacji organizmu ludzkiego biorą udział trzy, pozostające w ścisłym związku, parametry fizjologiczne, a mianowicie: wydzielanie potu, średnia temperatura powierzchni skóry i wewnętrzna temperatura ciała. Tylko nieznaczne zmiany dwóch ostatnich parametrów nie powodują wrażenia dyskomfortu cieplnego.

Ostatnio przyjmuje się, że w komforcie cieplnym średnia mierzona temperatura skóry człowieka powinna wynosić od 32.2^oC do 33.3^oC, temperatura wewnętrzna ciała od 36.7^oC do 37^oC, a strata ciepła na skutek parowania na powierzchni skóry powinna zawierać się w granicach od 10% do 25% maksymalnej wielkości straty ciepła przez parowanie. Gdy średnia temperatura skóry przekracza 35^oC człowiek odczuwa gorąco, zaś przy jej spadku poniżej 30^oC odczuwa zimno.

84. Wpływ trudnych warunków klimatycznych na organizm ludzki

Trudne warunki klimatyczne mogą być przyczyną przekroczenia fizjologicznych granic tolerancji ustroju ludzkiego, co prowadzi do stanów, które określa się jako: udar cieplny, wyczerpanie cieplne i drgawki cieplne.

Udar cieplny - występuje dość nagle na skutek znacznego podniesienia się ciepłoty ciała. Dochodzi do załamania się i porażenia mechanizmu pocenia, co prowadzi w skutkach do całkowitego ustania pocenia.

Wyczerpanie cieplne - rozwija się wolniej niż udar cieplny i dotyczy załamania się układu krążenia. Najczęściej przyczyną wystąpienia tego stanu jest nadmierne obciążenie organizmu pracą fizyczną wykonywaną w środowisku gorącym. Stan ten charakteryzuje się poblednięciem, kołataniem serca, spadkiem ciśnienia tętniczego krwi, mdłościami i wymiotami, bólami głowy, i w końcu omdleniem.

Drgawki cieplne - charakteryzują się bolesnymi skurczami mięśni kończyn, spowodowanymi zaburzeniami w gospodarce wodno - mineralnej, a zwłaszcza znaczną utratę soli w organizmie, na skutek nadmiernego pocenia. Objawy drgawek usuwa uzupełnienie płynów i soli mineralnych w organizmie.

85. Temperatura komfortu cieplnego wg „Cuprum” (obecnie Polska Norma)

Temperatura zastępcza komfortu cieplnego wg „Cuprum” jest modyfikacją francuskiej temp. zastępczej. Określona jest wzorem:

Dopuszczalne graniczne wartości
wynoszą:

dla pracy bardzo ciężkiej	tzk ≤ 25°C
dla pracy ciężkiej	tzk ≤ 26°C
dla pracy umiarkowanej	tzk ≤ 28°C
dla pracy lekkiej	tzk ≤ 30°C
praca zabroniona	tzk ≤ 32°C

86. Dla wyrobisk podziemnych proponuje się korzystanie z następującego wzoru:

t_zk = a⋅t_s + b⋅t_w - w ≤ WBGT_gr

gdzie:

WBGT_gr - graniczna dopuszczalna wartość wskaźnika dla określonej kategorii „ciężkości pracy” (o określonym przyroście metabolizmu),

a, b - współczynniki temperatury zastępczej komfortu cieplnego, a + b = 1, przy czym,

gdy: t_s = (25÷35); t_w = (20÷34)°C; w = (0,15÷4) m/s, wzór ten przyjmie postać:

t_zk = 0,4⋅t_s + 0,6⋅t_w - w ≤ WBGT_gr

87. Efektywna temperatura amerykańska

Temperatura efektywna jest to temperatura nieruchomego i nasyconego powietrza, o takiej samej zdolności chłodzącej organizm, jaką posiada powietrze o takiej samej temp.(^oC) i o wilgotności ϕ (%) przy jego ruchu z prędkością w (m/s).

88. BELGIA - Belgijska temperatura efektywna

Dwaj naukowcy belgijscy R. Bidlot i P. Ledent, analizując nomogram ATE, doszli do wniosku, że w granicach ET = 36^oC wpływ na tę wartość mają wyłącznie temperatura i wilgotność powietrza. W myśl tego rozumowania stwierdzili, że udział temperatury wilgotnej powietrza w określeniu odpowiedniej wielkości ET dla ludzi pozostających w spoczynku można określić na 0.9 wartości ET. Zaproponowali więc, by w efekcie jako obowiązującą normę klimatyczną w kopalniach belgijskich przyjąć:

0.9t_w + 0.1t_s ≤ 31^oC

a wartość temperatur przeliczanych tym wzorem nazwano temperaturą efektywną belgijską.

Wzór ten jednak nie uwzględnia przepływu powietrza, która, jak wykazano, odgrywa znaczną rolę w kształtowaniu komfortu pracy.

89. FRANCJA - Francuska temperatura zastępcza:

t_r = 0.3t_s + 0.7t_w - w

gdzie: t_s, t_w - temperatury powietrza mierzone odpowiednio termometrami suchym i wilgotnym, °C,

w -prędkość przepływu powietrza, m/s.

t_r ≤ 28^oC - praca nieszkodliwa dla zdrowia,

28^oC < t_r ≤ 34^oC - praca szkodliwa dla zdrowia,

t_r ≥ 34^oC - praca niemożliwa.

---