Пульсирующая вентиляция Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Иг™

шир

жжй

ІА ТРУДА

К.З. Ушаков В.Д. Косарев

ПУЛЬСИРУЮЩАЯ! ВЕНТИЛЯЦИЯ

Шцш овтк ЗКРМ>'ЖЕМ2*Ш

•ФЬіь дтттщрщ %ш

шШтшшші

ШШІІІІІІ

Цель пульсирующей вентиляции -повысить насыщение воздушного потока удаляемыми вредностями, предупредить их накопление в плохо вентилируемых местах. Данная цель достигается вследствие увеличения поперечного переноса субстанции в пульсирующем воздушном потоке.

В пульсирующем потоке колебания частиц (слоев) разной плотности происходят с разными скоростями, вследствие чего в потоке появляются пульсационные скорости, не существующие при стационарном движении среды. В итоге повышается интенсивность турбулентности потока и его коэффициент турбулентной диффузии. Последнее вызывает увеличение турбулентного переноса в потоке, в том числе и в поперечном к основному движению направлении.

ПОЯВЛЕНИЕ СИСТЕМНЫХ ПРИЗНАКОВ У ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ПОТОКА

Выполненные в Московском горном институте теоретические, лабораторные и натурные исследования показали, что интенсификация переноса при пульсирующей вентиляции зависит от разности плотностей потока и переносимой им субстанции, частоты пульсаций, удельного веса кинетической энергии собственно пульсирующего движения в кинетической энергии всего потока, расстояния от источника пульсаций. При определенных

условиях возможно многократное увеличение поперечного переноса субстанции.

Использование пульсирующей вентиляции как способа борьбы со слоевыми и местными скоплениями метана в условиях опытной штольни ВНИИГД и шахты им. В.И.Ленина показали следующие результаты.

При оптимальном значении частоты пульсирующего потока, коэффициент турбулентной диффузии потока возрастает в 2,6 - 3 раза. При этом скорость разрушения скоплений метана увеличивается в 5 раз. Иными словами, если при равномерно движущемся потоке время естественного разрушения слоя находилось в пределах 30-40 минут, то при пульсирующем режиме это время не превышало 6 минут.

Дальность защитного действия пульсирующей вентиляции составляет 200-210 м. Независимо от места установки пульсатора на расстояниях около 100 м по потоку и навстречу ему, происходит полное разрушение скоплений, а их образование при пульсирующем режиме - исключается.

Разработанная установка для создания пульсирующего движения воздушных потоков в горных выработках имеет мощность - 7 кВт, количество пульсирующего воздуха создаваемого ею -0-5 м3/с, частота пульсаций воздушного потока - от 0 до 15 Гц.