книги из ГПНТБ / Сорокин М.П. Шахтные вентиляторные установки учебное пособие для подготовки квалифицированных рабочих на производстве

М. П. СОРОКИН

Ч1ГГ- 34.1

ГПНТЕ

ШАХТНЫЕ

ВЕНТИЛЯТОРНЫЕ

УСТАНОВКИ

Одобрено Ученым советом по профессио­ нально техническому образованию Глав­ ного управления трудовых резервов при Совете Министров СССР в качестве учебного пособия для подготовки квали­ фицированных рабочих на производстве.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО

ЛИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ

Москва 1960

ВВЕДЕНИЕ

g.’ 1. Роль и значение каменноугольной промышленности в народном хозяйстве СССР

Каменный уголь или продукты его переработки применяют буквально во всех отраслях промышленности. Из коксующихся углей получают кокс, необходимый для выплавки чугуна в домен­ ных печах, для плавки руд цветных металлов в ватержакетных печах и для плавки чугуна в вагранках для литья.

При получении кокса выделяется ряд побочных продуктов: коксовый газ, являющийся высококалорийным топливом, исполь­ зуемым для плавки сталив мартеновских печах, бензол, моторное топливо, смазочные масла, каменноугольная смола, пек и т. д. Этот перечень далеко не полон. Так, например, в результате хи­ мической переработки каменноугольной смолы получают до 20 различных продуктов.

Кроме этого, уголь является самым распространенным видом топлива. Его сжигают в топках паровых котлов тепловых элек­ тростанций, в топках паровозов и паровых котлов, вырабатываю­ щих пар для отопления жилых домов и общественных зданий,

втопках пароходов и т. д.

Всвете последних решений партии и правительства о резком повышении темпов развития химической промышленности значе­ ние каменного угля для промышленности нашей страны возрас­ тает.

2.Развитие каменноугольной промышленности в СССР

Вдореволюционной России промышленность вообще и камен­ ноугольная промышленность, в частности, находилась на самой низкой ступени развития. Железнодорожный, речной и морской транспорт был развит очень слабо, химической промышленности совсем не было, выработка электроэнергии в 1913 г. была в 87,2

раза меньше, чем выработка электроэнергии в СССР в 1955 г., и в 168 раз меньше, чем намечалось планом на 1960 г.

3

Добыча угля в царской России в 1913 г. была 'в 13,4 раза меньше, чем в СССР в 1955 г., и в 20,4 раза меньше, чем наме­ чалась планом на 1960 г.

По закону о семилетием плане развития народного хозяйства

СССР добыча угля должна в 1965 г. составить 600—612 млн. т.

Технический уровень каменноугольной промышленности в царской России был исключительно низок. Все работы по прове­ дению выработок и по добыче угля выполнялись ручным 'спосо­ бом. Горняки дореволюционной России, работавшие на хозяев шахт, большинство которых принадлежало иностранным капита­ листам, понятия не имели даже об аккумуляторной лампе, до­ вольствуясь убогой «летучей мышью», не говоря уже, конечно, о тех совершенных машинах, которыми оснащена на сегодня на­ ша каменноугольная промышленность. Партия и правительство проявляют большую .заботу о развитии нашей каменноугольной промышленности. Благодаря этому в руках советских шахтеров на сегодня находится огромный парк совершенных и мощных ма­ шин. к числу этих машин относятся добычные и проходческие комбайны, врубовые машины, электрические и пневматические сверла, различные типы породопогрузочных и углепогрузочных машин, конвейеры, электровозы, электрифицированные лебедки, электрифицированные и автоматизированные клетевые и скипо­ вые подъемные установки, мощные вентиляторные установки, ме­ таллическое крепление подземных выработок и т. д. Этот далеко не полный перечень убедительно говорит о том, какой огромный прогресс, достигнут за годы Советской власти в развитии и тех­ ническом оснащении каменноугольной промышленности. Работы по механизации и автоматизации производственных процессов в каменноугольной промышленности продолжаются непрерывно нарастающими темпами, на базе использования всех новейших достижений науки и техники.

Июньский Пленум ЦК КПСС 1959 г. поставил перед работ­ никами промышленности нашей страны огромные задачи по дальнейшей механизации и автоматизации производственных процессов.

3. Роль и значение вентиляции в каменноугольной промышленности

Состав воздуха в подземных выработках, называемого руднич­ ным воздухом, все время изменяется в результате взрывания шпуров, гниения крепежного леса, дыхания людей, работающих в подземных выработках, и других причин. Количество кислоро­ да, содержащегося в рудничном воздухе, уменьшается.

Одновременно с потерей части кислорода воздух в подземных выработках насыщается различными вредными газами, могу­ щими вызвать отравление людей или взрывы.

Из угля И' пород, между которыми залегают пласты угля,

4

Часть 1

МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ УСТАНОВОК

Глава I

РУДНИЧНЫЙ ВОЗДУХ

1. Атмосферный воздух. Атмосферным называют воздух, ок­ ружающий земной шар, т. е. воздух поверхности земли. Атмо­ сферный воздух является смесью азота, кислорода и небольших количеств аргона, гелия и других газов. Аргон, гелий и др. яв­ ляются инертными газами, т. е. не поддерживающими горения, а поэтому не опасными в отношении взрыва. Поэтому в дальней­ шем мы не будем отделять их от азота, являющегося тоже инертным газом.

Состав атмосферного воздуха следующий:

Содержание в воздухе, %

Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество водяного пара. Количество это зависит от температуры воз­ духа. Количество паров воды, содержащееся в воздухе, опреде­ ляется величиной, называемой влажностью. Относительной влаж­ ностью называется отношение веса водяного пара в 1 кг воздуха при данной температуре к весу водяного пара в 1 кг воздуха при той же температуре, при полном насыщении.

Удельный вес воздуха непостоянен и изменяется при измене­ нии температуры и давления.

7

Объемный вес воздуха изменяется в зависимости от темпера­ туры, давления и влажности.

2. Рудничный воздух. Рудничный воздух, помимо атмосфер­ ного воздуха, всегда содержит ядовитые и взрывчатые газы '(ме­ тан, окись углерода, углекислоту, сероводород и др.) и так на­ зываемый мертвый воздух.

Мертвым воздухом называется избыток смеси азота и угле­ кислоты, содержащейся в рудничном воздухе, по сравнению с атмосферным воздухом. Наличие мертвого воздуха в рудничной атмосфере приводит к уменьшению количества содержащегося в ней кислорода, т. е. к затруднению дыхания.

Кислород (О2)—газ без вкуса и запаха, в 1,11 раза тяжелее воздуха, поддерживает горение и дыхание. В рудничном воздухе кислорода меньше, чем в атмосферном. Обусловлено это выделе­ нием метана, углекислоты, сероводорода и других газов, дыха­ нием людей и т. д.

Для нормального дыхания человека кислорода в воздухе должно быть не менее 20% по объему. При меньшем содержа­ нии кислорода дыхание становится затрудненным. Поэтому «Правила технической эксплуатации угольных шахт» требуют, чтобы кислорода в рудничном воздухе было не менее 20% по объему. При количестве кислорода в воздухе, равном 17%, у че­ ловека начинается одышка, а содержание кислорода 12 %! счи­ тается смертельно опасным. При содержании кислорода в воз­ духе, равном 20% по объему, для одного человека, выполняю­ щего физическую работу, необходимо в среднем 350 л/час воз­ духа. Из этого можно исходить при определении количества све­ жего воздуха, которое должно быть подано в шахту. Кроме воз­ духа, необходимого для дыхания, нужно учитывать расход кис­ лорода при взрывных работах, на окисление, на гниение дерева и т. п.

Азот (N2)—бесцветный газ, лишенный вкуса и запаха. Горе­ ния и дыхания не поддерживает, т. е. является инертным газом. Вес азота равен 97% веса воздуха при одинаковых давлении и температуре. Для человека азот безвреден. Взрывчатость гре­ мучих смесей он ослабляет. Так, например, смесь из 10% . метана

и90 %! азота не дает с воздухом гремучей смеси.

Вшахтах азот выделяется из горных пород, при взрывных работах, а также при гниении органических веществ.

Углекислый газ (СО2)—бесцветный газ со слабым запахом и кисловатым вкусом, тяжелее воздуха в 1,52 раза. Горения и ды­ хания не поддерживает.

«Правилами технической эксплуатации угольных шахт» до­ пускается содержание углекислоты в рудничном воздухе не бо­ лее 0,5% по объему. На исходящей струе и при проведении вы­ работок по завалам допускается содержание СО2 до 1 %;.

При содержании СО2 в воздухе, равном 6%, человек чувст­

8