работ и от различных случайных причин (рудничные пожары, взрьшы гремучего газа, каменноугольной пыли и т. п.). Воздух, содержащий менее 17% кислорода, вместо обычных 20,96%, считается для дыхания негодным, хотя.признаки затрудненного дыхания появляются лищь при наличии, 12% кислорода и менее. Свеча тухнет в воздухе, содержащем 17,5% кислорода. При наличии в воздухе СОа ок. 1,5% трудно зажечь рудничную лампу, при 2,8% СОа свеча тухнет, затрудненное же дыхание начинает сказываться лищь при 3% СОа. Смертельным является содержание ок. 12-15% СОа, при чем углекислота, образовавшаяся от дыхания, более ядовита, нежели получившаяся от других причин. По данным различных исследователей (Шондорф, Брукман и др.), в рудниках от дыхания образуется углекислоты в 10-20 раз меньше, чем от других причин. Кроме углекислоты в рудничном воздухе встречаются и ядовитые газы: окись углерода (СО), сернистый газ (SOa), серово-. дород (HgS) и некоторые другие, получающиеся от действия рудничных вод на минеральные соли, от процессов разложения солей. В каменноугольных рудниках часто; встречается рудничный, или гремучий, газ, представляющий собой смесь СН4 с различными углеводородами, угле-: кислотой и азотом. Гремучий газ сам по себе не вреден, но опасен потому, что с кислородом воздуха образует взрывчатую смесь (см. Гремучий газ. Взрыв пыли к а м е н н о-; угольной). Кроме примеси различных газов рудничный воздух обычно бывает загрязнен присутствием минеральной пыли. Каменноугольная пыль угольных рудников, помимо загрязнения рудничного воздуха, опасна тем, что мельчайшие частич--ки угля, пропитанные углеводородами, углекислотой, кислородом и т. д., в смеси с воздухом, так же, как и гремучий газ, создают условия, благоприятные для взрыва.

Количество воздуха, к-рым должен снаб-нсаться рудник, устанавливается особыми правилами. Русские Правила безопасности при ведении горных работ , изд. 1925 г., требуют не менее l jf-8 впяду-уя. bJj:, на каждого подземного рабочего. Рудники с выделением гремучего газа разделяются этими Правилами на 3 категории: к первой категории относятся рудники,выделяющие на 1 т суточной добычи не более 9 м гремучего газа, считая по анализу общей исходящей струи, ко второй-рудники, выделяющие 9-18 м гремучего газа и к третьей- рудники с выделением более 18 jn на 1 m суточной добычи. Количество воздуха на 1 т суточн. добычи для рудников первой категории д. б. не менее 1,5 jh и во всяком случае не менее 2,5 м на каждого человека в минуту, для 2-й категории-не менее 2 м на 1 m суточной добычи и не менее 3 м на человека в м. и для 3-й категории - не менее 2,5 л* на 1 m добычи и не менее 3,5 м на одного подземного рабочего, при чем содержание гремучего газа в общей исходящей струе во всех случаях не должно превышать 1%. На каждую лошадь во всех случаях полагается воздуха в 4 раза больше, чем на человека. Количество воздуха долж-

но рассчитываться всегда с запасом на 25-50%. В общем, чем больше воздуха будет поступать в рудник, тем выгоднее: расход

на. ЩRШШ MJL-Ci>Ш§QM(ЩO

цифрой наТт добычи, производительность же рабочего значительно увеличивается.

Д вижеНи е в о 3 ду ха в руднике. Депрессия; ее непосредственное измерение. Для проветривания горных выработок требуется непрерывное течение струи воздуха; необходимо, чтобы рудник сообщался с поверхностью не менее чем двумя выходами: одним - для подачи свежего воздуха, другим-для удаления испорченного. Воздух обычно поступает в рудник через подъемную шахту, проходит горные выработки и, насыщенный вредными примесями, направляется ко второй вентиляционной шахте, по которой выходит на поверхность. Это движение воздуха, или тяга, как и всякое движение, получается в результате нарушения равновесия, которое в данном случае создается разностью давлений со стороны струи, входящей в рудник и покидающей его. Т. к. воздух всегда стремится восстановить это нарушенное равновесие, которое может поддерживаться естественным или искусственным путем, то течение воздуха будет продолжаться непрерывно. Так обр. для движения воздуха по выработке необходимо всегда иметь нек-рую разность давлений между входным и выходным отверстиями этой выработки. Эту разность давлений принято называть д е п р е с-С и е й, выработки или рудника (если речь идет о руднике в целом). Практически давление воздушной струи определяют высотою столба не по ртутной шкале, где деления слишком мелки и недостаточно точно и резко отмечают колебания, а по шкале водян. манометров различных конструкций. Каждый мм деления шкалы водяного манометра соответствует давлению 1 кз на 1 ж .

Обыкновенный депрессионный манометр (фиг. 27) состоит из стеклянной наполненной

Фиг. 29.

водой и-образной трубки ttiOa, между коленами к-рой помещается шкала с. Один конец трубки при помощи резинового рукава Ъ соединяют с пространством, в котором желают измерить депрессию, а второй оставляют

открытым. Шкала разделена так, что нуль помещен в середине и счет делений идет от него вверх и вниз. Нулевое деление обычно устанавливается па высоте горизонта жидкости, когда она в обоих коленах стоит на одном уровне. Отсчеты берут, складывая показания обоих колен. Бо.аее совершенную конструкцию представляет манометр Руссе-ля с плавающей шкалой (фиг. 28), которая так погруяшна в воду, что нулевое деление ее всегда совпадает с поверхностью жидкости. Трубка 1 помощью резинового рукава Ъ соединяется с испытываемым пространством, а аз-с атмосферой. Кроме указанных типов существует еще целый ряд самопишущих измерителей депрессии, из которых в рудничной практике наиболее известен денрессиометр Охвата (фиг. 29). Здесь вместо двух трубок имеется довольно широкий сосуд, разделенный на две равные части а и 6 перегородкой, не доходящей до дна. В каледом отделении имеется поплавок (S и Si); поплавки снизу под водой связаны между собой цепочкой. Пространство поверх поплавка S через патрубок и рукав d соединяется с исследуемым пространством, а пространство поверх поплавка Si-с атмосферой, К поплавку Si прикреплен стержень с карандашом, к-рый чертит кривую на барабане с, вращающемся при помощи часового механизма. Благодаря такому приспособлению каждый мм вертикальной высоты кривой линии соответствует 2мм депрессии, а время, т. е. дни и часы, определяются по горизонтальным делениям сетки. При равновесии горизонт воды в приборе находится на высоте штифта е. Отверстие f служит для наполнения сосуда водой. На передней стенке измерителя помещается обыкновенный

стеклянный манометр для контроля показаний измерителя. При незначительных колебаниях депрессии применяются мультиплика-торные измерители, или микроманометры, дающие точность измерения до 0,01 мм вод. ст. и выше. На фиг. 30 представлен микроманометр, изготовляемый фирмой Р. Фюс (R. Fuess, Steglitz-Berlin). Одно из сечений выработки, в которой измеряется депрессия, соединено резиновым рукавом d с широким сосудом А, представляющим собой одно из колен U-образной трубки; вторым коленом служит узкая наклонная стеклянная трубка с, сообщающаяся при помощи резинового рукава s со вторым сечением выработки. При значительном поперечном сечении сосуда А, сравнительно с трубкой с, уровень жидкости (обычно-подкрашенного спирта) в сосуде меняется незначительно, в то время как в наклонной трубке с эти мало заметные колебания давления отсчитываются довольно легко.

Измерение количестваи скорости воздуха. Для определения количества поступающего в данную выработку воздуха измеряют в каком-либо сечении выработки среднюю скорость воздушной струи;

Фиг. 30.

умноженная на площадь данного сечения, она даст количество воздуха, проходящего в секунду. Скорость воздушной струи измеряется особыми приборами, построенными на принципе трубки Пито, или анемометрами. Приборы первого рода основаны на следующем. Загнутая под прямым углом трубка одним концом вводится в струю воздуха, а вторым концом соединяется с манометром. Показания манометра будут различны в зависимости от направления трубки; при направлении ее против движения струи манометр показывает сумму статическ. и динамического напора; если загнутое колено направлено по движению струи, он покажет разность напоров. Если поставить трубку поперек стрш, то манометр показывает ординарный динамический напор, и тогда скорость воздуха м. б. определена по ф-ле:

V = j/, где г?-скорость воздуха в м/ск,

д-ускорение силы тяжести (9,81 м/ск), т- маиометрич. разность давлений в мм водяного столба, 6-плотность воздуха. Приборы второго рода - анемометры - представляют собой вертушки, к-рые струей воздуха приводятся во вращательное движение; по числу оборотов вертушки в единицу времени можно судить о скорости воздуха (см. Анемометр). Для определения средней скорости течения воздуха по выработке анемометр помещают в различных частях ее сечения и из полученных отсчетов выводят среднее. Иногда употребляют анемометр с часовым механизмом; прибор автоматически в определенное время включается в работу и по истечении заданного промежутка времени также автоматически выключается. Кроме упомянутых, в рудничной практике применяется еще целый ряд конструкций измерителей скорости воздуха, например дифференциальный анемометр Шульца, измеритель Бруина, Эллингауза и другие.

Определение депрессии вычислением. Сопротивление движению воздуха. Единицы сопротивления. Для определения депрессии в настоящее время пользуются исключительно эмнирич. ф-лами. Причина этого заключается в чрезвычайной трудности построения рациональной теории движения рудничного воздуха по выработкам, связанной с учетом многочисленных и разнообразных явлений; проникнуть в их сущность путем точного математического анализа пока не представляется возможным в виду непостоянства самой природы этих явлений. Из ряда эмпирических формул, предложенных для определения депрессии, наиболее распространенной является формула Жирара-Да-бюиссона (Girard dAbuisson):

, PL V* J.

где h-депрессия в мм водяного столба, или в кг/м, /9 - эмнирич. коэфф., L-длина выработки в jh, Р-периметр поперечного сечения в ж, S - площадь поперечного сечения в лl v-средняя скорость движения воздуха в м/ск, д - ускорение силы тяжести и б - плотность рудничного воздуха. Обычно, относя плотность 6 к средней плотности рудничного воздуха и считая это отношение

равным единице: g; = 1 обозначают -=а.

Тогда формула получает более простое выражение для непосредственного вычисления по ней депрессии, а именно:

Обозначая количество воздуха, протекающего через данную выработку в 1 ск.,

через Qm, и, заменяя v через получим:

В таком виде формула применяется наиболее часто. Коэффициент не является величиной строго постоянной; на практике обычно пользуются средними его значениями, установленными эмпирически для разных выработок.

Величинакоэффициентаа, пр им е н я е-мого в формуле для определения депрессии.

Для гладких труб из листового железа имеем:

для диам. 300 лш...............а=0,00040

400 ............... 0=0,00030

500 ...............0=0,00025

600 ......... .....0=0,00020

Для рудников, взятых в целом, по Девилье, се=0,0018. Множитель а--gi-называется потенциалом, или удельным сопротивлением, и обозначается обычно через R; тогда li=RQ.

Удельным сопротивлением, или потенциалом, можно характеризовать не только каждую выработку в отдельности, но и весь рудник в целом; т. к. R почти всегда представляет собою дробь, то, чтобы упростить вычисление, Пти (Petit) была предложена другая единица измерения сопротивления - мюрг (т), в 1000 раз ббльшая R, т. е.

т=1 ООО R, и, следовательно, Тъ мм.

Другим исследователем, Гибалем (Guibal), была предложена единица сопротивления темперамент (Т), равная обратной величине удельного сопротивления, т. е. Т =

=д, и, следовательно, ii= мм. Совершенно

особой представляется единица измерения, предложенная Mюpгoм(Muгgue) и названная им эквивалентным отверстием. Под этим термином разумеется воображаемое круглое отверстие в тонкой стенке, представляющее собой то же сопротивление движению данного количества воздуха, какое представляет и данная выработка. Т.о. численной величиной площади эквивалентного отверстия можно характеризовать сопротивление выработки движению по ней воздуха. Площадь эквивалентного отверстия Ав м

вычисляется по ф-ле Л=0,38 -~. Чем А боль-

ше, тем легче проветривание рудника и наоборот. В настоящее время трудными для проветривания считаются рудники, имеющие А<1 м, средними - при А=1-2 м и легкими -имеющие А>2 м.

Система соединения проводов воздуха и их расчет. Если выработки, служащие проводами воздуха, последовательно идут одна за другой, не имея боковых ответвлений, то такое сочетание их носит название системы последовательного соединения проводов. Потенциал системы последовательного соединения выработок равен сумме потенциалов отдельных проводов, составляющих систему. Если потенциал системы, вырансен-ный через удельное сопротивление, назовем через R, а удельное сопротивление последовательно следующих один за другим проводов-через i?2, Rz,.-.Rn, то

R = R+R + R + Л- Rn-Заменяя все R через мюрги, имеем:

т= Шх-Ь т2+ ШзЧ-----h m ;

то же в темпераментах:

т г, т, г,

отверстиях: 1

и, наконец, в эквивалентных +J +JL+ ...

Так как количество воздуха, проходящего через каждую выработку, здесь будет одно и то же, то, назвав секундный дебит воздуха через Q м, получим:

RQ= R,Q+ R,Q+ . +

или Д = 7*1 + 7*2 + 3 ~1-----Ь hf,

т. е. депрессия системы последовательного соединения проводов воздуха равна сумме депрессий отдельных проводов, составляющих систему. Если две или несколько выработок, являющихся проводами воздуха, имеют одно общее устье и одно общее выходное отверстие, при чем, кроме этих двух пунктов, отдельные выработки не связаны меноду собой никакими дополнительными проводами, то такое сочетание выработок носит название системы параллельного соединения проводов

(фиг. 31). Отдельные вы-

работки системы в этом случае называются ветвями. По числу ветвей системы м. б. двухпроводными, трехпроводными и т. д. Если каждая ветвь параллельной системы представляется одним неразветвляющимся проводом, она называется простой, в противном случае-сложной. Общее сопротивление для простой w-проводной системы параллельного соединения проводов в различных единицах выразится следующим образом: в удельном сопротивлении

Фиг. 31.

в мюргах 1

V Ri \/Rt

в темпераментах

+ -7