1

Doc. dr Mirko Ivkovi, dipl. ing. rud.VENTILACIJA RUDNIKA

ODABRANA POGLAVLJA ZA PREDAVANJA2007. god.1. CILJ VENTILACIJE U RUDARSTVU I ATMOSFERSKI VAZDUH

1.1. Cilj ventilacije rudnika

Pod pojmom ventilacije ili provetravanja rudnika podrazumeva se plansko dovoenje sveeg vazduha u sve rudnike prostorije koje slue za eksploataciju korisnih mineralnih sirovina i to u dovoljnim koliinama za normalan rad, kao i odvoenje rudnikog vazduha iz podzemnog proizvodnog sistema.

Savremenu podzemnu eksploataciju mineralnih sirovina karakteriu s jedne strane kompleksna mehanizacija i automatizacija procesa dobijanja i kontrole, a sa druge strane sve tei prirodni uslovi u kojima se vri tehnoloki proces eksploatacije. Naime stalnim poveanjem dubine izvoenja rudarskih radova, poveavaju se duine ventilacionih puteva, poveava temperatura masiva i nastupa pojaano izdvajanje gasova. Ovi uslovi uslovljavaju sve sloenije probleme ventilacije rudnika, to ponekad moe postati ograniavajui faktor razvoja radova eksploatacije mineralnih sirovina.

Cilj ventilacije podzemnih rudnika je obezbeenje povoljne atmosfere celokupnog podzemnog proizvodnog sistema. Takvu atmosferu mogue je ostvariti:

odstranjivanjem gasova koji se oslobaaju u leitu ili su produkti samog tehnolokog procesa eksploatacije,

odnoenjem mehanikih primesa (praine) u vazduhu, nastalih tehnolokim postupcima eksploatacije,

obezbeenjem vazduha propisanog kvaliteta, neophodnog za disanje ljudi i rad maina,

stvaranjem normalnih klimatskih uslova radi otklanjanja nepovoljnih fiziolokih uticaja na zaposleno ljudstvo u podzemnom proizvodnom sistemu.

Ventilacija povrinskih kopova

Navedeno se ostvaruje dovoenjem dovoljne koliine sveeg (atmosferskog) vazduha koji se neprekidno uvodi u podzemni proizvodni sistem putevima (putem) ulazne vazdune struje. Pod pojmom svei vazduh podrazumeva se vazduh koji ima priblino ista fizika i hemiska svojstva kao spoljni-atmosferski vazduh.

Pod pojmom rudniki vazduh podrazumeva se smea vazduha sa gasovima, koje on prima u podzemnom proizvodnom sistemu. Rudniki vazduh redovno sadri manje kiseonika, a veu koliinu zaguljivih, otrovnih i eksplozivnih gasova.1.2. Atmosferski vazduh

Atmosferski vazduh predstavlja gasni omota Zemlje, debljine vie stotina kilometara ija gustina opada sa visinom. Barometarski pritisak vazduha na odreenoj lokaciji orjentaciono se odreuje po obrazcu:

(1.1.)

U obrazcu (1.1.) znak plus se uzima kada se rauna barometarski pritisak za nivoe H ispod kote nula, a minus za vrednosti H iznad nivoa mora.

ist atmosferski vazduh ima skoro konstantan sastav suvih gasnih komponenata. Njihova glavna svojstva i zapreminsko uee dati su u tabeli 1.1. Tabela 1.1 Sastav suvog atmosferskog vazduha

Gas Hemijska

oznakaSadraj u vazduhu

(%)Molekularn

masa

(kg mol)Gustina pri

T=0

B=1013mbar

(kg m3)Gustina u odnosu na vazduhKritina temperatura

T(OC)Dinam. Viskozitet

pri t=20oC

(kg m3)

Vazduh- -28,9631,2931,000-267,918,1

AzotN278,08428,0161,2810,972-147,118,6

KiseonikO220,94632,001,4291,106-118,819,9

ArgonAr0,932539,5441,78371,379-122,021,8

UgljendioksidCO20,03344,0111,9771,529+31,114,7

NeonNe0,0018220,1830,89990,696-228,730,6

HelijumHe0,000524,0030,17850,137-267,919,4

Kripton Kr10,810-583,803,7362,868-63,024,1

OzonO31010-548,002,1441,658+95,6-

VodonikH2510-52,0160,08990,069-239,98,4

KsenonXe0,810-5131,305,8914,510+16,622,2

MetanCH40,510-516,0430.71680,554-82,510,8

RadonRn610-18222,009.9107,655+104,0-

ToronTn210-20220,009,8217,596--

AktinonAn310-22219,009,7777,561--

Tri glavne gasne komponente (azot-kiseonik-argon) ine 99,9625% ukupnog zapreminskog sastava atmosferskog vazduha, a svi ostali stalni sastojci svega 0,0375%. Za potrebe prorauna ventilacije suv atmosferski vazduh obino se testira kao volumetriska smea 21% O2, 78,1% N2 i 0,9% Ar.

Molekularna masa (Ma) ove smee ini zbir molekularnih masa sastavnih komponenata i ona iznosi:

.

Molekularna masa vodene pare iznosi .

Masa vlanog vazduha (mv) izraunava se iz obrasca:

(1.2.)

gde je:

- masa vodene pare u vazduhu (kg/s)

ms- masa suvih komponenata u vazduhu (kg/s).

Molekularna masa vlanog vazduha iznosi:

(1.3.)

gde oznaavaju zapreminsko uee vodene pare, odnosno suvog vazduha u smei.

Zapreminsko uee vodene pare rauna se obrascom:

(1.4.)

Apsolutna vlaga (x) izraava se kao odnos mase vodene pare i mase suvog vazduha:

(1.5.)

te obrazac 1.4. dobija oblik:

(1.6.)

Gasna konstanta vazduha iznosi , a gasna konstanta vodene pare .

Gasna konstanta vlanog vazduha (Rv) odreuje se iz obrasca:

(1.7.)2. RUDNIKI VAZDUH

Rudniki vazduh preuzima gasove koji se oslobaaju iz leita, gasove miniranja, gasove oksidacionih i poarnih procesa, gasove rudnikih eksplozija, gasove motora sa unutranjim sagorevanjem, kompresorske i akumulatorske gasove. Na taj nain se rudnika atmosfera pogorava, jer se u njoj pojavljuju pridodati gasovi i rudnika praina.

Stanje rudnike atmosfere odreuju njeni hemijski i fiziki parametri.

2.1. Stalni sastojci rudnikog vazduha

Kiseonik (O2) je gas bez boje, ukusa i mirisa, molekularne mase 32. Gustina pri normalnim uslovima iznosi 1,42895 (kg/m3), a relativna gustina u odnosu na vazduh, 1,1056. Neophodan je za disanje, sam ne sagoreva ali podrava gorenje i kao elemenat je vrlo aktivan i lako se jedini sa mnogim gasovima. U rudnikom vazduhu dolazi do gubitaka kiseonika, usled niskotemperaturnih oksidacionih procesa organskih i neorganskih materija, rudnikih poara, eksplozija metana i ugljene praine, dotoka drugih gasova, rada rudarskih maina, kao i disanja ljudi.

Prema naim propisima, minimalni sadraj kiseonika u radnoj atmosferi rudnika iznosi 19%. Smanjenje sadraja kiseonika izaziva razliite efekte na ljudski organizam, a to je prikazano u tabeli 2.1.

Tabela 2.1.Efekat smanjenja sadraja O2 na ljudski organizam

% O2Dejstvo na ljudski organizam

17Jako i ubrzano disanje

15Vrtoglavica, zujanje u uima, ubrzan rad srca

13Gubitak svesti pri duem boravku

9Nesvestica

7ivotna opasnost

6Smrt

Da bi se obezbedila potrebna koliina kiseonika, radna mesta u rudnicima moraju se snabdevati dovoljnim koliinama sveeg vazduha. Po naim propisima one iznose minimalno 3 m3/min po zaposlenom radniku, ali se u praksi i pri projektovanju primenjuju znatno vee vrednosti.

Danas u svetu, koliine vazduha kojima se provetravaju rudnici, iznose 6-50 m3/min po zaposlenom radniku i vie, a to je uslovljeno ne samo potrebama za disanjem, nego i nizom drugih faktora (gasovi u leitu, gasovi miniranja, zapraenosti, toplota...).

Za utvrivanje sadraja kiseonika u rudnikom vazduhu, pored laboratorijskih instrumenata konstruisan je niz stacionarnih i prenosnih instrumenata.

Azot (N2) je gas bez boje, ukusa i mirisa, a teko je rastvorljiv u vodi. Nije otrovan, ali svojim poveanim prisustvom ini vazduh nepogodnim za disanje. Ne podrava niti disanje, niti gorenje.

Molekularna masa azota iznosi 28,016, a gustina 1,2505 (kg/m3). Relativna gustina u odnosu na vazduh je 0,9673.

Nastaje trulenjem organskih materija, minerskim radovima, kao i izdvajanjem iz masiva u istom stanju ili zajedno sa drugim gasovima. Sadraj azota utvruje se laboratorijski, metodom apsorpcije Orsatovim aparatima ili gashromatografskim instrumentima.

Argon (Ar) spada u grupu retkih inertnih gasova, takoe je bez boje, mirisa i ukusa. U rudnikim uslovima ne predstavlja nikakvu opasnost. Smatra se da je sav sadraj nastao raspadanjem izotopa kalijuma. U atmosferu dopire iz zemljine unutranjosti nakon raspadanja i razaranja masa.

Neon (Ne) se uglavnom nalazi u rastopljenoj magmi, a usled njenog hlaenja zaostaje u kristalizovanim stenama iz kojih se kasnije izdvaja.

Helijum (He) nastaje pri radioaktivnom raspadanju elemenata, pa iz zemlje prodire u atmosferu. Zbog veoma male gustine brzo difundira u vie slojeve.

Kripton (Kr) i ksenon (Ks) prisutni su u malim sadrajima, a oslobaaju se raspadanjem kristalizovanih stena.

Radon (Ra) se u atmosferi nalazi u zanemarljivim koliinama, a samo u blizini leita radioaktivnih minerala, koja nisu izolovana monijim krovinskim stenama, javlja se u neto veim koncentracijama. Radon nastaje emanacijom , a vreme poluraspada mu je 3,85 dana. Izdvajanje radona u rudniku atmosferu u leitima nuklearnih sirovina, odvija se neprekidno, a faktori koji utiu na njegov priliv su: emanaciona sposobnost minerala i koeficijent emanacije, koji zajedniki odreuju brzinu emanacije . Izdvojeni gas radon, difuzijom kroz stenski masiv, dospeva u rudniku atmosferu. Brzinu njegove difuzije karakterie koeficijent difuzije koji zavisi od poroznosti, propustljivosti, vlanosti, hemijskog sastava i temperature stena. Rudnike vode su takoe izvor radona. Prilikom prodiranja vode kroz stenski masiv dolazi do razaranja radona i njegove akumulacije u vodi.

Tabela 2.2. Osnovne karakteristike otrovnih gasova u rudnikom vazduhu

2.2. Otrovni gasovi u rudnikom vazduhu

U otrovne gasove koji se ee pojavljuju u rudnikom vazduhu ubrajaju se: ugljendioksid, ugljenmonoksid, sumporvodonik, sumpordioksid i oksidi azota, a znatno ree arsenovodonik, selenovodonik, fluorovodonik, amonijak, pare ive i benzina, kao i akrolein. Osnovne karakteristike otrovnih gasova date su u tabeli 2.2.

Ugljendioksid (CO2) je gas bez boje i mirisa i kiselkastog ukusa. Molekularna masa mu iznosi 44,01, gustina 1,9768 (kg/m3), a relativna gustina u odnosu na vazduh 1,5291. Ne podrava gorenje ni disanje i lako je rastvorljiv u vodi. U rudnicima nastaje razlaganjem i trulenjem organskih materija, procesima raspadanja i metamorfizma stena i slojeva organskog i neorganskog porekla, procesima oksidacije uglja, dejstvom nekih rudnikih voda na karbonate stene, izdvajanjem iz ugljenih slojeva u kojima se nalazi kao produkt karbonifikacije. U rudniku atmosferu pridolazi izdvajanjem, isticanjem (puhai) i iznenadnim prodorom i izbojem.

S obzirom da je CO2 znatno tei od vazduha, sakuplja se u najniim delovima rudarskih prostorija, te se o ovoj injenici mora oditi rauna, kako pri reavanju problema ventilacije, tako i pri merenjima sadraja u rudnikom vazduhu. Po naim propisima, maksimalno dozvoljeni sadraj CO2 u izlaznoj vazdunoj struji iznosi 0,5%. Utvruje se raznim instrumentima: metodom apsorpcije (Orsat), kalorimetrijskim metodama (indikator sa cevicama), optikim metodama (interferometri), metodama apsorpcije infracrvenih zraka i metodama gashromatografije.

Ugljenmonoksid (CO) je veoma otrovan gas, bez boje, ukusa i mirisa, molekularne mase 28,01, gustine 1,2505 (kg/m3) i relativne gustine u odnosu na vazduh pri normalnim uslovima 0,9672. Slabo se rastvara u vodi, sagorljiv je, a sa vazduhom u sadraju od 12,5-74,2% stvara eksplozivne smese. Temperatura paljenja smese CO i vazduha iznosi 630-810 oC. Nastaje pri niskotemperaturnoj oksidaciji uglja, pri rudnikim poarima, a u velikim koliinama pri eksplozijama metana i ugljene praine. Takoe nastaje kao gasni produkt miniranja i pri radu motora sa unutranjim sagorevanjem.

Njegova otrovnost proistie iz injenice da se vrlo lako jedini sa hemoglobinom iz krvi, stvarajui karboksihemoglobin.

Na slici 2.1. prikazan je dijagram uticaja CO na oveka pri razliitim radnim operacijama, a na slici 2.2. veliina opasnosti boravka u rudnikoj atmosferi u kojoj je prisutan ugljenmonoksid.

Prema naim propisima, maksimalno dozvoljeni sadraj CO u jamskom vazduhu iznosi 50 ppm. Utvruje se instrumentima visoke preciznosti, zasnovanim na metodama apsorpcije infracrvenih zraka, kalorimetrije i gashromatografije.

Sumporvodonik (H2S) je gas bez boje, veoma karakteristinog i neprijatnog mirisa i slatkastog ukusa. Molekulna masa mu je 34,08, gustina 1,5392 (kg/m3), a relativna gustina u odnosu na vazduh pri normalnim uslovima iznosi 1,1912. Lako se rastvara uvodi. Veoma je otrovan, i na oveka deluje subakutno i akutno. Akutno Slika 2.1 Dijagram uticaja CO na oveka

Slika 2.2 Veliina opasnosti kod izloenosti CO

trovanje izaziva nadraaj oiju, nosa, grla i bronhija, dok subakutno trovanje nastaje njegovim dejstvom na nervni sistem a posledica je prisustvaovog gasa u krvi. Sumporvodonik moe da gori i sa vazduhom stvara eksplozivne smese u granicama 4,3-45,5%.

H2S nastaje trulenjem organskih materija, miniranjem i dejstvom vode na piritne rude, gips i druge minirale. Po naim propisima maksimalno dozvoljeni sadraj u rudnikom vazduhu iznosi svega 7 ppm. Uglavnom se utvruje kalorimetriskom metodom (indikator sa cevicama) i gashromatografijom.

Sumpordioksid (SO2) je otrovan gas, bez boje i otrog kiselog ukusa. Molekulna masa mu je 64,064, gustina 2,845 (kg/m3) i relativna gustina u odnosu na vazduh 2,2636. Veoma je rastvorljiv u vodi. SO2 se u rudnicima javlja u malim koliinama. Vee koliine mogu se pojaviti pri poarima u rudnicima sulfidnih ruda, pri miniranju takvih ruda ili pri korienju eksploziva koji sadre sumpor. Pored toga opasne su i praine ruda bogatih sumporom, zbog moguih eksplozija. Po naim propisima maksimalno dozvoljeni sadraj sumpordioksida u rudnikom vazduhu iznosi 4 ppm. Utvruje se kalorimetriskim metodama (indikator sa cevicama) i gashromatografijom.

Azotni oksidi ine grupu veoma otrovnih gasova. Tu se ubrajaju: azotsuboksid (N2O), azotoksid (NO), azokdioksid (NO2), azottrioksid (N2O3), azotperoksid (N2O4) i azotpentoksid (N2O5). Svi su veoma otrovni, osim azotsuboksida. Azotni oksidi u rudnicima nastaju kao posledica miniranja, a javljaju se i pri radu motora sa unutranjim sagorevanjem i pri izvoenju radova zavarivanja. Azotoksid (NO) je gas bez boje, dok je azokdioksid (NO2) crveno-mrke boje i veoma nadraujue deluje na sluzokou organa za disanje, kao i na oi ve kod sasvim malih koncentracija. Prema naim propisima MDK-vrednost za azotmonoksid iznosi 25 ppm, a za azotdioksid svega 5 ppm. Azotni oksidi se utvruju kalorimetriskim metodama (indikator sa cevicama) i gashromatografijom.

Selenvodonik (H2Se) je bezbojan gas, veoma snanog mirisa slinog mirisu sumporvodonika i vrlo otrovan. U rudnicima je retko prisutan, u malim koliinama i to u runicima sumpora i sulfidnih ruda.

Fosforvodonik (PH3) je bezbojan gas, neprijatnog mirisa. Veoma je otrovan. U rudnicima se retko javlja, a uglavnom pri eksploataciji ozokerita.

Amonijak (NH3) je gas bez boje, veoma otrog mirisa. Veoma je otrovan, sagorljiv je i veoma otrovan. Molekularna masa mu je 17,03, gustina 0,77 (kg/m3) i relativna gustina na vazduh je 0,596. U rudnicima se javlja uglavnom pri eksploataciji ruda apatita i nefelina. U smei sa vazduhom eksplozivan je kod sadraja 16-26%, ali se u rudnicima zbog njegove velike otrovnosti takve smee ne javljaju. Moe nastati i pri radovima miniranja, kao i pri gaenju poara u kontaktu vode sa uarenim ugljem. Po naim propisima maksimalno dozvoljeni sadraj iznosi 25 ppm, a utvruje se kalorimetriskim metodama.

Pare arsena (As), ive (Hg) i cijanovodonika (HCN) su otrovni i vrlo retki sastojci rudnikog vazduha. Mogu nastati miniranjem (zavidno od hemiskog sastava eksploziva), kao i pri eksploataciji odgovarajuih ruda (ive, arsenovih ruda).

Tabela 2.3. Osnovne karakteristike eksplozivnih gasova u rudnikom vazduhu

Akrolein (CH2 CHCHO) je bezbojna isparlljiva tenost, neprijatnog mirisa. U vazduhu se nalazi u vidu akroleinskih para. Gustina mu je 2,4567 (kg/m3) a relativna gustina u odnosu na vazduh 1,9. Lako se rastvara u vodi. Veoma je otrovan. Nastaje pri radu dizel motora. Maksimalno dozvoljeni sadraj u rudnikom vazduhu po naim propisima iznosi 0,1 ppm, odnosno 0,25 (mg/m3).

Formaldehid (HCHO) je bezbojan, veoma otrovan gas. Gustina mu iznosi 1,04 (kg/m3), a relativna gustina u odnosu na vazduh 0,8043. Lako se rastura u vodi. Nastaje pri radu dizel motora. Po naim propisima maksimalno dozvoljeni sadraj iznosi 0,8 ppm, odnosno 1 (mg/m3).

2.3. Eksplozivni gasovi u rudnikom vazduhu

Eksplozivni gasovi koji se javljaju u rudnikom vazduhu su: vodonik, grupa zasienih ugljovodonika (metan, etan, propan, butan i heksan), grupa nezasienih ugljovodonika (acetilen, etilen, propilen, butilen, amilein) i grupa otrovnih gasova koji imaju i eksplozivna svojstva (CO, H2S, SO2 i pare benzina). Osnovne karakteristikeovih gasova date su u tabeli 2.3.

Vodonik (H2S) je gas bez boje, mirisa i ukusa, fizioloki inertan i vrlo lak. Molekularna masa mu je 2,0156, a gustina pri normalnim uslovima 0,08987 (kg/m3). Gustina u odnosu na vazduh je 0,0694. H2S je sagorljiv i vrlo eksplozivan gas u smesi sa vazduhom pri sadraju od 4,1-74,2%.

Temperatura paljenja vodonika je za oko 100 do 200 oC nia od temperature paljenja metana, te prisustvo vodonika ini smesu metan-vazduh jo eksplozivnijom.

Vodonik nastaje kao produkt biohemiskih procesa pri stvaranju ugljenih slojeva, kao produkt metamorfizma uglja, moe nastati termikim razlaganjem uglja ili biti juvenilnog porekla. Utvruje se metodama apsorpcije (Orsat) i gashromatografijom.

Etan (C2H6) ima molekularnu masu 30 i relativnu gustinu u odnosu na vazduh 1,049, a gustinu 1,356 (kg/m3). Ne rastvara se u vodi. To je gas bez boje, ukusa i mirisa, ne podrava gorenje, ali sam gori slino kao metan. Temperatura paljenja mu je 520-630 oC. Sa vazduhom stvara eksplozivne smese pri sadraju 3,2-12,5%. Prisustvo etana u smesi metan-vazduh pomera donju granicu eksplozivnosti nanie. Nastaje u izvesnim manjim koliinama slino metanu, a moe se javiti i kao produkt miniranja.

Etilen (C2H4) ima molekularnu masu 28 i pripada grupi nezasienih ugljovodonika. Gustina mu je 1,2597 (kg/m3), a relativna gustina u odnosu na vazduh 0,975. Nerastvorljiv je u vodi, bezbojan je, ima blag miris i sladunjav ukus. Ne podrava gorenje, ali sam gori vrlo sjajnim plamenom. Pali se na temperaturi od oko 550 oC. Eksplozivan je u smesi sa vazduhom pri sadraju od 3,05-28,6%. Nastaje slino metanu, zatim kao produkt miniranja, ali i pri poarnim procesima endogenog porekla.

Acetilen (C2H2) je nezasieni ugljovodonik, molekularne mase 26, gustine 1,171 (kg/m3) i relativne gustine u odnosu na vazduh 0,907. Ne rastvara se u vodi. Bezbojan je, bez ukusa i blagog mirisa. Temperatura paljenja mu je oko 486 oC, a gori vrlo sjajnim plamenom. Eksplozivan je u granicama od 2,3-80%. U rudnicima nastaje kod eksploazija metana i pri endogenim poarnim procesima. Acetilen ima slabo otrovno dejstvo, a kod smanjenog sadraja kiseonika je zaguljiv.

Metan (CH4) je gas bez boje mirisa i ukusa, molekularne mase 16,03, gustine 0,716 (kg/m3) i relativne gustine u odnosu na vazduh 0,554. Slabo je rastvorljiv u vodi. Vrlo je inertan i nije otrovan, ali njegov povean sadraj u vazduhu utie na smanjenje sadraja kiseonika u istom.

Poreklo metana vezano je za fazu karbonifikacije biljnog materijala, celuloze i lignina, kojom prilikom je nastao ugalj. Hemizam ovog procesa moe se izraziti preko jednaine raspadanja celuloze:

2C6H10O5 = 5CH4 + 5CO2 + 2C

(2.1.)

ili 4C6H10O5 = 7CH4 + 8CO2 + 3H2O + C9H6

(2.2.)

gde je:

C9H6 -vrsti ostatak koji odgovara uglju.

Sagorevanje i eksplozija metana izraeno jednainom ima oblik:

CH4 + 2O2 + 7,52 N2 = CO2 + 2H2O + 7,5 N2

(2.3.)

Praktino potpunim sagorevanjem jedne zapremine metana nastaje jedna zapremina ugljendioksida i dve zapremine vodene pare. Temperatura paljenja metana zavisi od njegovog procentualnog sadraja u vazduhu, barometarskog pritiska i vrste izvora paljenja, tako da se kree u granicama od 645-750 oC. Na temperaturu paljenja utie i pritisak. Smesa metan-vazduh, ako se dovede na pritisak od 6-7 MPa pali se i eksplodira ve na 510 oC. Toplota sagorevanja metana iznosi 56,19 MJ/kg. U tabeli 2.4. date su temperature paljenja metana zavisno od njegovog sadraja u smesi.

Tabela 2.4.Temperatura paljenja metana u zavisnosti od sadraja

Sadraj metana

(u zapreminskom %)Temperatura paljenja

(oC)

2,00710

3,00700

3,95696

5,85695

7,00697

8,00701

8,80707

10,00714

11,75724

14,35742

Za paljenje metana potrebno je izvesno vreme, takozvani "indukcioni period". U tabeli 2.5. dato je potrebno vreme u sekundama za paljenje smesa sadraja 6-12% CH4 na razliitim temperaturama.

Tabela 2.5.Vreme paljenja smesa sadraja CH4 u zavisnosti od temperature

Sadraj CH4

(%)775 oC875 oC975 oC1075 oC

potrebno vreme za paljenje (s)

61,080,350,120,039

71,150,360,130,041

81,250,370,140,042

91,300,390,140,044

101,400,410,150,049

121,640,440,160,055

Sagorevanje metana manifestuje se na tri naina: kao gorenje, u vidu obine eksplozije i kao trenutna detonacija. Gorenje se iri brzinom od 37 m/s eksplozija brzinom 500-700 m/s, a detonacija 1500-2300 m/s, a ponekad i do 5000 m/s.

Temperatura eksplozije smese iznosi 1250 do 2650 oC ako je do eksplozije dolo u zatvorenom prostoru, odnosno 1850 oC, ako se produkti mogu slobodno iriti.

Kao to je navedeno, metan sa vazduhom gradi sagorljive i eksplozivne smese. Ako vazduh sadri do 5% CH4, metan gori samo oko izvora toplote. U granicama od 5-14% stvara eksplozivne smese, a preko 14% ne gori i ne stvara eksplozivne smese. U stvari mogao bi goreti ako bi mu se konstantno dovodio kiseonik. Na slici 2.3. prikazan je dijagram moguih smesa i opasnosti od eksplozije.

Eksploziju metana uvek prate dva udara: udar i kontraudar. Gasovi udara, koji su pod velikim pritiskom, sadre i vodenu paru, kojia se naglim hlaenjem kondenzuje, izazivajui takoe naglo smanjenje pritiska, usled ega se stvara talas vazduha, koji se velikom snagom i brzinom kree ka aritu eksplozije. Na osnovu toga razlikuju se i dva vida plamena eksplozije: primarni i sekundarni. Primarni plamen je ustvari plamen izazvan eksplozijom, a sekundarni je izazvan dotokom kiseonika iz okolnih prostorija nakon eksplozije.

Metan se pojavljuje u slojevima i prateim stenama uglavnom u dva vida: kao slobodn i sorbiran (vezan) gas. Najvee koliine CH4 nalaze se u sorbiranom stanju. Postoje tri oblika sorpcije, odnosno veze gasne sa vrstom fazom. To adsorpcija, apsorpcija i hemosorpcija. Adsorpcija predstavlja vezu molekula gasa sa povrinom vrste faze pod uticajem molekularnih sila. Apsorpcija prestavlja takvu vezu kod koje molekuli gasa prodiru u vrstu fazu bez hemiske veze, stvarajui na taj nain vrst rastvor. Hemosorpcija je hemiska veza molekula gasa sa molekulima vrste materije. Od svih oblika sorbiranog gasa, u rudnicima se najvee koliine metana nalaze adsorbovane. Sa poveanjem pritiska, koliina sorbiranog gasa se poveava, a sa poveanjem temperature ona se smanjuje.

U rudnicima se metan izdvaja na tri naina:

ravnomerno i kontinuirano iz sloja i prateih stena,

isticanjem iz lokalnih nagomilanja u sloju ili prateim stenama u manjim ili veim koliinama, pod manjim ili veim pritiskom,

u obliku iznenadnih prodora gasa ili prodora gasa i materijala u veim koliinama i esto pod vrlo visokim pritiscima.

U oblasti istraivanja pojava metana uvedeni su u terminologiju pojmovi metanonosnosti i metanoobilnosti. Pod terminom ''metanonosnost'' ugljenih slojeva podrazumeva se koliina metana koju sadri u prirodnim uslovima jedinica njihove mase ili zapremine i izraava se u m3/t ili m3/m3. Na metanonosnost ugljenih slojeva utiu sledei faktori: stepen metamorfizma uglja, sorpciona sposobnost, poroznost i gasna propustljivost slojeva, vlaga, dubina zaleganja, hidroloke karakteristike, ugljonosnost leita.

Metanobilnost oznaava koliinu metana koja se u rudniku izdvaja iz uglja, pri emu se razlikuju apsolutna i relativna metanoobilnost. Apsolutna metanoobilnost je ona koliina metana koju iznosi vazduna struja u jedinici vremena i izraava se u m3/min, m3/as ili m3/dan. Relativna metanoobilnost je koliina metana koja se izdvaja iz leita i izraava se u m3/t proizvedenog uglja.

Utvrivanje sadraja metana u rudnikom vazduhu utvruje se nizom instrumenata: metodama apsorpcije, metodama gashromatografije, metodama apsorpcije infracrvenih zraka i optikim metodama

Slika 2.3 Granice eksplozivnosti smese metana sa vazduhom

A donja granica eksplotzivnosti

B - gornja granica eksplotzivnosti

C taka paljenja

2.4. Radioaktivni zagaivai rudnikog vazduha

Ovu grupu zagaivaa ine:

radioaktivni gasovi, radon i toron i njihovi kratkovaei potomci,

radioaktivna praina i

spoljanje zraenje

Radon je plemeniti gas koji nastaje emanacijom i vreme poluraspada mu je 3,85 dana.

Toron je redak gas, sa vremenom poluraspada od 54s. Direktan je potomak . Zbog kratkog vremena poluraspada njegova difuzija u vazdunoj struji je ograniena. Problemi radioaktivnosti, vezani za prisustvo torona, posebno oni koji se odnose na njegovu inhalaciju, relativno su mali u poreenju sa problemima vezanim za prisustvo ostalih radionuklida u rudnicima urana.

Kratkovaei potomci radona nastaju radioaktivnim raspadom , u obliku jona i atoma. To su .

Kratkovaei potomci torona su: . U rudnikoj atmosferi svi ovi kratkovaei potomci egzistiraju u vrstom stanju u dva oblika: kao nekombinovane estice slobodnih atoma i jona ili stupaju u interakciju sa esticama praine gradei radioaktivne aerosole.

Radioaktivna praina u rudnicima urana sadri dugoivee radonove potomke ili su prisutni svi lanovi uranovog raspadnog niza. Mineralna praina nastaje u procesu dezintegracije stenskog masiva pri svim tehnolokim operacijama u rudniku i predstavlja opasan izvor zagaenja. Na smanjenje sadraja radioaktivne praine znatno utie relativna vlanost vazduha. Problemi pojave radioaktivne praine pri eksploataciji torijumovih ruda slini su kao i u rudnicima urana, ali znatno manje izraeni zbog manjeg jonizacionog dejstva prilikom raspada torijumovog niza.

Spoljanje zraenje je posledica neprekidnog emitovanja ( i ( zraenja pri radioaktivnom raspadu minerala. Dosadanja medicinska iskustva pokazuju da ono ne igra znaajnu ulogu u ozraivanju rudara, s obzirom na malu jonizacionu sposobnost tkiva.

Dozvoljene granice pri izlaganju dejstvu radioaktivnih zagaivaa su posledica zajednikog dejstva svih navedenih zagaivaa. Izloenost radnika radijaciji redovno se kontrolie u odreenim vremenskim periodima. U jednoj godini ovek ne sme da primi vie od odreene MDK-doze, a za tri meseca ta vrednost ne sme da bude vea od polovine godinje doze.

Gas radon, kratkoivei potomci, radioaktivna praina, dospevaju u raspiratorni trakt radnika, tako da predstavljaju izvor unutranjeg izlaganja radijaciji. Kao merilo unutranjeg izlaganja doskora se koristila iskljuivo koncentracija . U radijacionoj zatiti se kao MDK za radon koriste preporuke ICRP-a (meunarodna komisija za radijacionu zatitu): za koncetraciju 1,1 (bq/dm3), a za emisiju ( raspada 6,24 ( 109 (J/dm3). Na osnovu prednjeg, godinja doza za unutranje izlaganje je:

2000 h ( 6,24 ( 109 (J/dm3) = 12,84 ( 10-6 (Jh/dm3)

(2.4.)

2.5. Opta svojstva praine u rudnikom vazduhu

Prainom se smatraju sve sitrodisperzne krute estice koje mogu lebdeti u vazduhu. Lebdea praina ini s vazduhom disperzni sistem u kojem je vazduh disperzna sredina, a praina disperzna faza. Ovaj disperzni sistem slian je koloidnim rastvorima (sol), pa lebdeu prainu u vazduhu moemo nazvati "aerosolom" praine.

Nataloena praina predstavlja "aerogel" praine. Aerosol praine sadri estice razliitog oblika i veliine (polidisperzan sistem). Veliina estica praine izraava se u mikrometrima. Krupnoa estica izraava se srednjim promerom koji se uslovno naziva "dijametar estice praine".

Prema stepenu disperznosti, praina je klasifikovana u tri kategorije:

praina sa esticama veim od 10 mm (taloi se poveanom brzinom kad vazduh miruje),

praina sa esticama od 10 do 0,1 mm (taloi se konstantnom brzinom kad vazduh miruje),

praina sa esticama ispod 0,1 mm (ne taloi se).

Praina razliitog mineralokog sastava stvara kvalitativno razliitu zagaenost rudnikog vazduha. Veliku ulogu pri odreivanju stepena opasnosti od praine i izboru mera za obaranje praine imaju njena fiziko-mehanika i mineraloka svojstva.

Prisustvo praine u rudnikom vazduhu je nepovoljno usled opasnih svojstava praine, i to:

1. rudnika praina pod odreenim uslovima iskazuje zapaljiva i eksplozivna svojstva,

2. rudnika praina moe biti tetna po zdravlje.

Prema karakteru stvaranja praine, postoje sledei izvori:

a. svi tehnoloki procesi, neposredno vezani za razruenje ugljenih slojeva, ruda i prateih stena,

b. ventilacione struje, vazduni talas pri izvoenju minerskih radova, transporta uglja i drugo.Stvaranje praine pri razruenju uglja i drugih mineralnih sirovina i stena karakterie se intenzivnou, tj. koliinom praine izdvojenom u jedinici vremena (g/s), ili specifinim izdvajanjem praine, tj. koliinom praine izdvojenom u jedinici zapremine rudne mase (g/t). Koncetracija izmeane praine u vazduhu karakterie njegovu zapraenost i izraava se masom praine u jedinici zapremine vazduha (mg/m3). Ti pokazatelji mogu biti neposredno izmereni ili odreeni pri poznatoj proizvodnosti rudarskih maina, koliini vazduha koji prolazi kroz prostoriju i brzini vazdune struje. Vano svojstvo je i disperzni sastav izdvojene praine, koji se odreuje razliitim nainima i izraava sadrajem estica razliitih prenika u aerosolu praine, u procentima.

Na povrinskim kopovima razlikuju se tehnoloki i prirodni izvori praine. U tehnoloke izvore spadaju svi radni procesi na povrinskim kopovima a u prirodne svi procesi pri kojima se izdvaja ranije nastala i nataloena praina (erozija povrine etaa, odlagalita, uzvitlavanje praine s tih povrina, saobraajnica i drugo).

Ugljena praina, s obzirom da spada u organske praine pod odreenim uslovima iskazuje eksplozivna svojstva ije su posledice znatno razornije nego u sluaju eksplozije metana. Da bi nastupila eksplozija ugljene praine ista mora biti uzvitlana, imati odreenu koncentraciju i disperzni i mineroloki sastav i mora postojati izvor paljenja.

Dejstvo lebdee mineralne praine na ljudski organizam moe biti otrovno, radioaktivno i agresivno.

Pri stalnom i dugotrajnom udisanju zapraenog vazduha mogu se razviti profesionalne plune bolesti - pneumokonioza. U zavisnosti od vrste praine koja se udie oboljenja su dobila sledee nazive: pri ugljenoj praini - antrakoza, pri kvarcnoj - silikoza, pri azbestnoj - azbestoza, pri aluminijiskoj - aluminoza, pri praini oksida eljeza - sideroza i dr. Pored bolesti plua, praina moe izazvati i bolesti koe i oiju.

Po naim propisima maksimalno dozvoljeni sadraj praine u vazduhu (mg/m3) i (est/cm3) zavisno od sadraja slobodnog SiO2 prikazan je u tabelama 2.6. i 2.7.

Tabela 2.6.MDK lebdee praine u vazduhu (est./cm3)

PrainaBroj estica

u cm3

Mineralna praina sa 70-100% SiO2110

Mineralna praina sa 50-70% SiO2135

Mineralna praina sa 30-50% SiO2200

Mineralna praina sa 15-30% SiO2300

Mineralna praina sa 5-15% SiO2600

Mineralna praina sa oko 5% SiO2880

Mineralna praina manje od 1% SiO21750

Praina azbesta175

Praina talka, liskuna (muskovita)700

Praina grafita530

Tabela 2.7.MDK lebdee praine u vazduhu (mg/m3)

PrainaRespirabilna

mg/m3Ukupna

mg/m3

Praina granita26

Praina azbesta13

Praina staklene i mineralne vune412

Praina uglja bez SiO2310

Praina silikata sa manje od 10% SiO2(talk, olivin)412

Praina mineralna, sa manje od 1% SiO2 (glinica, korund, karborund, vapnenac, potland-cement, barit, apatit, fosforit i sl)515

Praina plastinih materija

(polivinilhlorida, aminoplasta, fenoplasta)310

Praina pamuka, lana, svile, konoplje1

Praina biljnog i ivotinjskog porekla

bez SiO2 i toksinih materija310

Odreivanje MDK praine prema JUS Z.B0.001 vri se:

1. za masenu metodu

Na osnovu utvrenog prosenog sadraja slobodnog SiO u praini odreuje se po obrazcu:

a. respirabilna praina

(2.5.)

b. za ukupnu prainu

(2.6.)

2. za koliinsku metoduukoliko je zapraenost merena konimetrom, tada se vrednost uveava za 10%

(est/cm3)

(2.7.)

2.6. Fizika svojstva rudnikog vazduha

Atmosferski vazduh koji se uvodi u podzemni proizvodni sistem na svom putu od ulaza do izlaza menja svoj hemiski sastav i fizika svojstva, a to ima odreenog uticaja na stanje ventilacije.

Gustina vazduha predstavlja odnos mase (m) i zapremine (V):

(2.8.)

Gustina sile tee (() je proizvod gustine i ubrzanja sile tee (g):

( = ( ( g (kg/m3 ( m/s2) = (N/m3), poto je N = kgm/s2

(2.9.)

Ovaj parametar se esto jo uvek naziva i specifinom teinom.

Temperatura vazduha se u rudnicima obino utvruje psihrometrom tako da se razlikuje temperatura suvog termometra (ts) i temperatura vlanog termometra (tv). Apsolutna temperatura iznosi:

T = 273,15 + ts (K)

(2.10.)

Specifina toplota vazduha jeste ona koliina toplote koja jedinici njegove mase poviava temperaturu za jedan stepen. Razlikuje se specifina toplota pri konstantnom pritisku (cp) i pri konstantnoj zapremini (cv). Ove vrednosti za razne temperature date su u tabeli 2.8.

Tabela 2.8.Specifina toplota vazduha cptemperatura oC

-100153080

Specifina toplota pri konstantnom pritisku

cp kJ/kg K0,99651,00061,00061,00061,0090

Specifina toplota pri konstantnoj zapremini

kJ/kg K0,70760,71180,71180,71590,7201

Viskoznost je svojstvo fluida da se suprotstavlja unutranjem trenju. Dinamika viskoznost ( je sila trenja koja postoji izmeu dva sloja vazduha, svedena na jedinicu povrine, ako je gradijent brzine ravan jedinici:

(2.11.)

Kinematika viskoznost (() predstavlja kolinik dinamike viskoznosti i gustine:

(2.12.)

U tabeli 2.9. date su vrednosti kinematike viskoznosti vazduha u zavisnosti od temperature i pritiska.

Tabela 2.9.Kinematika viskoznost vazduha (()

Temperatura

oCVrednosti ( ( 106 (m2/s) pri pritiscima (mbar)

93395998610131040106610931120

-513,6113,2312,8812,5412,2111,9111,6211,35

014,1013,7113,3413,0012,6512,3412,0411,75

514,6114,2113,8213,4613,1212,7912,4712,18

1015,1314,7114,3013,9313,5713,2312,9112,60

1515,6515,2214,8014,4114,0513,7013,3613,04

2016,1915,7415,3214,9114,5314,1713,8213,50

2516,7216,2615,8215,4015,0414,6314,2813,94

3017,2816,8016,3515,9015,5115,1214,7514,41

3517,8517,3516,8916,4416,0215,6215,2414,87

4018,4217,9117,4316,9716,5316,1315,7315,35

2.7. Odreivanje osnovnih parametara rudnikog vazduha

Vlaga je stalan sastojak atmosferskog vazduha. Masa vodene pare koju vazduh moe da primi, zavisi od temperature i pritiska. Pritisak smee vazduha i vodene pare, tj. vlanog vazduha sastoji se iz zbira parcijalnih pritisaka vazduha i vodene pare.

Relativna vlaga vazduha (() jeste odnos izmeu parcijalnog pritiska vodene pare u nezasienom vazduhu (e) i parcijalnog pritiska (E) koji bi para imala pri istoj temperaturi kada bi vazduh bio potpuno zasien:

(2.13.)

Parcijalni pritisak zasienja (E) u funkciji razliitih temperatura dat je u tabeli 2.10.

Parcijalni pritisak vodene pare u nezasienom vazduhu (e) odreuje se prungovim obrascem:

(2.14.)

gde je:

E' - parcijalni pritisak zasienja pri temperaturi vlanog termometra (mbar)

C - konstanta psihrometra; za aspiracione psihrometre C = 0,5

ts - emperatura suvog termometraTabela 2.10 Parcijalni pritisak vodene pare zasienog vazduha u milibarima E (mbar)

t oC,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

06,1066,1516,1986,2416,2876,3336,3786,4256,4726,518

16,5656,6136,6616,7096,7546,8066,8556,9036,9537,003

27,0547,1037,1557,2067,2587,3107,3627,4157,4677,521

37,5747,6297,6837,7377,7917,8477,9027,9588,0158,071

48,1298,1868,2438,3018,3618,4198,4788,5388,5988,658

58,7198,7798,8428,9038,9659,0299,0919,1549,2189,283

69,3479,4139,4779,5439,6099,6759,7429,8089,8769,943

710,01210,03210,15010,22010,29010,36010,43110,50310,57510,647

810,72010,79410,86710,95911,01511,09011,16611,24211,31911,395

911,47211,55011,62811,70711,78611,86611,94612,02612,10712,188

1012,27112,35412,43612,51912,60312,68812,77412,85912,94413,030

1113,11813,20413,29213,38213,47113,57013,65013,74013,83113,923

1214,01414,10814,20114,29514,38914,48414,58014,67614,77214,868

1314,96715,06515,16315,26315,36115,46315,56415,66515,76715,871

1415,97516,07915,18116,28716,39316,50016,60716,71516,82319,931

1517,04117,15117,26117,37217,48417,59717,70917,82417,93818,054

1618,16918,28518,40418,52118,64018,75818,87818,99819,12019,241

1719,36819,48619,61019,73419,86019,98520,11020,23820,36520,494

1820,62420,75320,88421,01421,14821,28121,41421,54821,68321,819

1921,95722,09422,23322,37122,51322,65322,79422,93723,07923,225

2023,36923,51423,66123,80723,95524,10524,25424,40324,55524,707

2124,85925,01325,16725,32225,47825,63525,79125,95026,10826,268

2226,42826,59026,75126,91427,07827,24027,40727,57227,73927,907

2328,07628,24628,41528,59028,76328,93629,11229,28729,46529,643

2429,82130,00130,18330,36530,73230,73230,91631,10331,28931,476

2531,66531,85332,04432,23532,42732,61932,81333,00733,20333,400

2633,59733,79633,99634,19734,40034,60234,80835,01335,22035,428

2735,63735,84936,06036,27436,48836,68936,92037,13737,35437,574

2837,79438,01438,23538,45738,67938,90339,12939,35539,58239,811

2940,04140,27140,50540,73940,97441,21041,44841,67941,92842,170

3042,41442,65842,90443,15043,39943,64843,89944,15144,40444,659

3144,91545,17145,42745,68745,94546,20746,46946,73346,99947,265

3247,53247,80148,07248,34548,61948,89349,16849,44649,72550,006

3350,28950,57050,85651,14051,42851,71652,00652,29852,59252,885

3453,18153,47853,77854,07854,37954,68354,98755,29455,60255,910

3556,22256,53356,84557,15857,47457,79058,11058,42858,75159,074

3659,39959,72660,05460,38460,71661,05161,38561,72162,06062,400

3762,74363,08563,42063,77664,05764,47364,82465,17665,53065,885

3866,24466,60266,96467,32667,69068,05668,42468,79469,16569,537

3969,91170,28670,66371,04271,42371,80572,19072,57572,96473,354

4073,74674,14074,53674,93575,33575,73876,14276,54876,95577,364

4177,77678,18878,60379,01979,43679,85680,27980,70181,12681,554

4281,98482,41482,84883,28283,72084,16084,60185,04385,48985,937

4386,38686,83887,29187,74788,20588,66489,12789,59090,05690,526

4490,99691,46891,97092,42092,90093,38193,86594,35194,83795,337

4595,82196,32196,80997,30697,80698,30898,81399,32099,828100,338

46100,851101,367101,885102,406102,930103,455103,983104,512105,044105,580

47106,118106,658107,199107,743108,289108,839109,391109,943110,499111,055

48111,619112,181112,746113,313113,884114,456115,032115,609116,189116,770

49117,355117,355118,534119,126119,722120,319120,916121,523122,128122,736

Sa poveanjem sadraja vlage u vazduhu poveava se i parcijalni pritisak (e) sve do stoprocentnog zasienja kada je e = E.

Za proraun relativne vlage, osim navedenog raunskog metoda mogu se koristiti i psihrometarske tablice (tabela 2.11.) ili nomogrami. Na slici 2.4. dat je nomogram Instituta za ventilaciju rudnika u Bohumu (SR Nemaka).

Tabela 2.11.Psihrometarske tablice

ts-tv

ts01234567891011121314

01008163452811---------

11008365483216---------

210084675135202--------

310085695439248--------

4100857056422814--------

51008571584532195-------

610086726047352310-------

7100867362493826143------

8100877463514029187------

91008775645242322111------

1010088766554443424145-----

1110088776656463627178-----

12100897868574838292011-----

131008979695949403223145----

141009079706051423425179----

1510090807061524436282012----

16100908071625446373022154---

17100908172645547393224179---

1810091817365564941342720135--

1910091827466585043362922159--

201009182746659514437302418124-

2110091837567605346393226201483

22100928376686154474034282216116

23100928476696255484236302418138

241009284777063564943373126201510

251009284777063575044383327221712

261009285787164585146403429241914

271009385787165585247413630252116

281009385797265595348423732272218

291009385797266605449433833292419

301009386797367615550443934302521

311009386797367625651454035312622

321009386807468635752464136322723

331009386807469635852474237332824

341009487817569645953484338342925

351009487817570645953494439353026

361009487827670656054504540363127

371009487827671656054504641373228

381009487827671666155514742383329

391009488837772666256524843393430

401009488837772676257534843393531

Diajgram za odreivanje relativne vlage

Apsolutna vlaga (x) predstavlja masu vodene pare koju sadri jedinica mase suvog vazduha. Odreuje se po obrascu:

(2.15.)

Gustina vazduha zavisi od njegovog temperaturnog stanja, barometarskog pritiska i relativne vlage, a odreuje se po obrascu:

(2.16.)

Poto je uticaj relativne vlage srazmerno mali, u praksi se ponekad koristi i uproeni oblik obrasca (2.16.):

(2.17.)

Za proraun gustine vazduha moe se koristiti i obrazac:

(2.18.)

gde je:

x -apsolutna vlaga (kg/kg)

T -apsolutna temperatura (K)

Barometarski pritisak u ventilaciji rudnika se meri preciznim aneroidnim barometrima ili baroluksom. Najuticajniji faktor na stanje ovog pritiska jeste nadmorska visina posmatrane take. U nedostatku merenih podataka priblina vrednost barometarskog pritiska moe se odrediti po obrascu:

(2.19.)

gde je:

H -udaljenost od nadmorske visine

Ukoliko je posmatrana taka ispod nivoa mora dolazi znak plus, a ukoliko se radi o visinskim lokacijama, znak minus. Takoe se u iste svrhe moe koristiti i sledei obrazac:

(2.20.)

Ovde je:

Bo -barometarski pritisak na koti 0

ts -temperatura merena suvim termometrom (oC)

( -relativna vlaga (%)

E -parcijalni pritisak zasienja (Pa).

Entalpija je specifini sadraj toplote u vazduhu, a odreuje se iz jednaine:

(2.21.)

gde je:

cp = 1,0 kJ/kgK specifina toplota suvog vazduha pri konstantnom pritisku

cpv = 1,93 kJ/kgK specifina toplota vodene pare

Cv = 2500 kJ/kgK toplota isparavanja vode na temperaturi 0 oC.

Entalpija 1 kg vlanog vazduha iznosi:

(2.22.)3. KLIMATSKE PRILIKE U RUDNICIMA

3.1. Uticajni faktori na klimatske prilike

Rudniku klimu uglavnom karakterie zajedniki uticaj temperature vazduha, vlage, brzine vazdune struje, pritiska i zraenja, na radnu sposobnost zaposlenih radnika. Pored ovih, glavnih, uticajnih faktora pojedini istaivai su razmatrali i uticaje drugih faktora kao to su: hemiski sastav vazduha, praina, buka, osvetljenost, ogranienost prostora i psiholoko stanje. Sa tehnikog aspekta najvaniji uticajni faktori su temperatura, vlaga i brzina vazdune struje.

oveji organizam, usled biohemiskih procesa koji se u njemu odvijaju stalno razvija manju ili veu koliinu toplote. Primera radi, oveje telo stvara toplotu od oko 290 (KJ/as), pri mirovanju u budnom stanju 335 (KJ/as), pri obavljanju tekog fizikog rada oko 1050 (kJ/as), a pri vrlo tekom radu i do 1675 (KJ/as). Uzimajui ovo u obzir neophodno je da se sva radom stvorena toplota odvede, jer bi u suprotnom dolazilo do njenog nagomilavanja, porasta telesne temperature, pa i do toplotnog udara.

Uticaj pogoranih klimatskih prilika ne ispoljava se na isti nain na sve zaposlene u rudnicima. On zavisi od teine rada koji se obavlja, vremena trajanja rada, stepena aklimatizacije, vrste odee kao i individualnih karakteristika svakog radnika. Tu se uglavnom ubrajaju zdrastveno stanje, godine starosti i sposobnost podnoenja povienih temperatura. Sve dok je temperatura suvog termometra nia od temperature povrine ovejeg tela, to jest 32-34 oC, moe se toplota odvoditi konvekcijom, zraenjem i isparavanjem znoja. U atmosferi sa viim temperaturama, najvei deo toplote odvodi se isparavanjem znoja. Meutim, ako je temperatura vlanog termometra via od temperature povrine tela, prestaje isparavanje znoja i odvoenje toplote, a to dovodi do toplotnog udara.

Odvoenje toplote vri se putem:

isparavanja,

sprovoenjem preko vazduha,

putem disanja i zraenja.

a) Odvoenje toplote putem isparavanja

Koliina toplote koja se znojenjem i isparavanjem znoja odvodi iz tela oveka zavisi od koliine znoja i odnosne toplote isparavanja.

Koliina isparenog znoja odreuje se po jednaini:qZn = FC ( (EtC eTv ) ( Zn (kg/as x ove.) (2.4.)te je koliina odvedene toplote:Ezn = CVP ( qZn (2.5.) EZ = CVP ( FC ( (EtC etV) ( Zn (kg/as x ov) (2.6.)

gde je:CPV toplota isparavanja znoja (KJ/kg) (Tabela 3.1.)

FC povrina oveijeg tela preko koje se vri isparavanje (m2)

EtC parcijalni pritisak zasienja vazduha sa vodenom parom za temperaturu

oveijeg tela, tC = 34-36o C (tabelarni podatak),etV parcijalni pritisak vodene pare u okolnom vazduhu temperature tV (oC) i vlanosti

EtV parcijalni pritisak zasienja vazduha sa vodenom parom za dato temperaturno stanje

tV (tabelarni podatak),Zn = 0,012 + 0,010 v koeficijent isparavanja znoja sa oveijeg tela

(kg/m2 as. mbar) iv brzina vazduha u radnom prostoru (m/sek)

Parcijalni pritisak vodene pare u vazduhu etV dobija se iz jednaine:etV = 0,01 ( ( EtV (mbar) (%) (mbar)

Tabela 3.1. Toplota isparavanja vode (CPV) za razliita temperaturna stanja (t)

t

(o C)CPV(KJ/kg)t

(o C)CPV(KJ/kg)t

(o C)CPV(KJ/kg)

02491152456302420

12488162453312418

22486172451322416

32484182449332413

42482192446342411

52479202444352409

62477212442362406

72475222439372404

82472232437382402

92470242435392400

102468252432402397

112465262430412395

122463272428422392

132461282425432390

142458292423442387

b) Odvoenje toplote sprovoenjem preko vazduha

Koliina toplote preuzeta sa oveijeg tela preko vazduha izraava se relacijom:

EK = FC ( (tC tVa ) ( k (KJ/as x ov.)

gde je:FC povrina oveijeg tela preko koje se toplota odvodi putem konvekcija (m2)

tC temperatura na povrini oveijeg tela (oC)

tVa temperatura stanja okolnog rudnikog vazduha (oC)

k koeficijent sprovoenja toplote sa oveijeg tela preko rudnikog vazduha

(KJ/m2 as oC)

k = 4,1868 ( (2+ kr ( v)

v brzina vazduha u radnom prostoru (m/sec)

kr=510

Vidljivo je da su direktni inioci preuzimanja toplote sa tela oveka temperatura okolnog vazduha i brzina vazduha, pri emu su koliine preuzete toplote utoliko vee ukoliko se radi o ni`im temperaturama vazduha i veim brzinama vazduha. Porast intenziteta rashladnog dejstva vazduha je najvei kod poetnog vazdunog strujanja (pri brzinama od 0-0,05 m/s), i da je taj porast sve manji sa poveanjem brzine vazdunog strujanja i sa poveanjem temperature vazduha. U tom pogledu vazduna strujanja se posmatraju u dva podruja, do

v=2,0m/s i v preko 2m/s (slika 3.1. i 3.2.)

c) Odvoenje toplote putem disanja i zraenja

Koliina osloboenje toplote putem disanja zavisi od razlike temperature udahnutog vazduha i telesne temperature oveka, kao i od intenziteta disanja i kapaciteta plua oveka. Sam intenzitet disanja zavisi od fizike aktivnosti oveka kao i od temperaturnog stanja vazduha kojeg ovek udie, jer je to normalna fizioloka reakcija organizma na odgovarajue nagomilavanje toplote u telu oveka.

Odvoenje toplote zraenjem se rauna preko nepokrivenih delova tela i ono postoji samo u situacijama kada nema zraenja toplote iz okoline u kojoj se ovek nalazi. Kada je temperaturno stanje okoline na veem nivou od temperature oveijeg tela dolazi do suprotnog smera toplotnog zraenja, a to je karakteristino za duboke rudnike.Slika 3.1. Zavisnost dejstva rudnikog vazduha izraenog intenenzitetom odvoenja toplote sa oveka Ek (kJ/m2as) od temperature vazduha i brzine vazdunog strujanaja v (m/sec) za podruje do 2,0 m/sec

Slika 3.1. Zavisnost dejstva rudnikog vazduha izraenog intenenzitetom odvoenja

toplote sa oveka Ek (kJ/m2as) od temperature vazduha i brzine vazdunog strujanaja v (m/sec) za podruje iznad 2,0 m/sec

3.2. Temperatura rudnikog vazduha i uticajni

faktori na temperaturu

Glavni uticajni faktori temperature vazduha u rudnicima su promene stanja atmosfere, autokompresija vazduha,toplota okolnih stena, toplota iskopane rude, uglja i jalovine, toplota stvorena radom maina, uticaj cevovoda komprimiranog vazduha, uticaj miniranja, oksidacionih i poarnih procesa, tople vode, zaposlenih radnika i drugo.

Uticaj stanja spoljne atmosfere

Temperaturno stanje spoljne atmosfere stalno se menja, u toku dana, meseca i godine. Kod plitkih rudnika ovaj uticaj je vei, a kod dubljih rudnika je neznatan. Pri tome se znatno smanjuje, zavisno od udaljenosti posmatranog mesta od ulaznog otvora vazdune struje. Veliina zapreminskog protoka takoe ima odreenog uticaja. Obimnim istraivanjima je dokazano da su za klimatske prilike znaajnije godinje promene apsolutne vlage nego temperature.

Autokompresija vazduha

Uvoenjem atmosferskog vazduha i njegovim sputanjem u dubinu dolazi do zagunjavanja, odnosno kompresije, pri emu se taj vazduh zagreva. Toplota koja se pri tome oslobaa moe se posmatrati kao posledica promene stanja, koja se priblino moe, definisati jednim od sledeih procesa:

izohorskim,

izobarskim,

izotermnim,

adijabatskih (izonotropskim),

politropskim.Izohrski proces se odvija pri nepromenljenoj zapremini, izobarni pri konstantnom pritisku, izotermni pri konstantnoj temperaturi, dok se adijabatski proces odvija pri konstantnoj entropiji.

Izohorni, izobarski, izotermski i adijabatski procesi u stvari su samo odreeni sluajevi politropskog procesa za vrednosti eksponenta n i to:

zan = ( -izohorski

zan = 0 -

izobarski

zan = 1 -

izotermski

zan =1,4 -adijabatski

Na osnovu opisanih promena stanja proizilazi da je poveanje pritiska (ili njegovo smanjenje) jedan od uticajnih faktora promene temperature rudnikog vazduha. Koliina osloboene toplote moe se izraziti jednainom:

Q = mv( g(H

(3.1.)

gde je:

mv - masa protoka(kg/s)

H - dubina na koju se sputa vazduh(m)

Taj prirataj se moe izraziti i jednainom:

Q = mv( (i(W)

(3.2.)

gde je:

(i - promena entalpije

(J/kg)

Iz jednaine (3.2.) proizilazi da je (i =

(3.3.)

te zamenom Q iz jednaine (3.1.) sledi:

(i =

(3.4.)

Prirataj temperature tada je:

(ts =

(3.5.)

S obzirom da je specifina toplota vazduha cp = 1000 (J/kg) prirataj temperature za svaki metar dubine na osnovu jednaina 3.4. i 3.5. iznosi:

(ts =

(3.6.)

Proizilazi da prirataj temperature na svaki 100 m dubine iznosi oko 0,981 K. Ovo zagrevanje leti je neto manje, zato to se deo tako stvorene toplote utroi na isparavanje vlage.

U ventilacionim oknima dolazi do obrnutog procesa, dekompresije, to izaziva rashlaivanje vazdune struje u iznosu od oko 0,96 K/100 m. Ova razlika se javlja usled vee zasienosti izlazne vazdune struje vodenom parom.

Toplota stena

Zemljino jezgro utie svojom toplotom na zemljinu koru u kojoj se vri eksploatacija mineralnih sirovina. Poveanje dubine izraeno u metrima koje izaziva povienje temperature od 1 K naziva se geotermskim stepenom (m/K), a njegova reciprona vrednost geotermskim gradijentom (K/m).

Uticaj atmosfere na zemljinu koru je veoma promenljiva veliina. Dnevne oscilacije mogu se osetiti do dubine od svega jednog metra, mesene oscilacije do dubine od 7-10 m, a godinje od 20-30 m. Nakon ove dubine poinje uticaj toplote zemljinog jezgra. Dubina na kojoj prestaje uticaj spoljne atmosfere, a jo se ne osea uticaj zemljinog jezgra je takozvani neutralni pojas i tu je temperatura stena konstantna.

Geotermski stepen prema veini istraivaa ove problematike odreuje se po obrazcu:

Gskt=

(3.7.)

Pojedini istraivai zanemaruju neutralni pojas smatrajui da su geotermalna merenja blizu povrine nepouzdana te veliinu geotermskog stepena odreuju po obrazcu:

Gst =

(3.8.)

gde je:

tsrg - srednja godinja temperatura (viegodinji prosek).

tst temperatura stena

Veliina geotermskog stepena zavisna je i od vrste stena, odnosno tipa leita. Tako za bituminozne stene iznosi 10-15 (m/K), za ugljonosne 30-38 (m/K), a za rudonosne 45-130 (m/K).

Toplota otkopane mineralne sirovine

Koliina toplote koji otkopani ugalj i ruda predaju okolnom vazduhu odreuje se po obrzcu:

Qu = mu (Cu ((tu(kW)

(3.9.)

Qr = mr (Cr ((tr

(kW)

gde su:

mu, mr - mase iskopanog uglja odnosno rude(kg)

Cu, Cr - specifina toplota iskopanog uglja odnosno rude

Cu ( 1,25(KJ/kgK)

(tu, (tr - rashlaenost uglja (rude) odnosno prirataj temperature na posmatranom putu(K)

Rashlaenje otkopane mineralne sirovine ((tu), u sluaju kada se transportuje ugalj izraunava se obrazcem:

(t = 0,0024 ( L0,8 ( (tu-tvsr)(K)

(3.10.)

gde je:

L - duina transporta(m)

tu - srednja temperatura otkopanog uglja(oC)

tvsr - srednja temperatura vlanog termometra vazdune struje u posmatranom putu(oC),

S obzirom da se u obrazcu (3.10.) koristi vrednost temperature vlanog termometra treba istai da je ispitivanjima utvreno da u ovom procesu svega 10-20% osloboene toplote odlazi na povienje temperature, a 80-90% na preuzimanje vlage, te je neophodno da se u empiriskom obrazcu koristi parametar ts.

Povienje temperature suvog termometra odreuje se iz obrazca:

(ts =

(3.11.)

a poveanje sadraja vodene pare u vazduhu:

(X =

(3.12.)

Toplota stvorena radom maina

S obzirom da se u podzemnim proizvodnim sistemima sve intezivnije mehanizovanje tehnolokog procesa, to uticaj rada maina na povienje toplote dobiva na znaaju.

Uz pretpostavku da svu toplotu stvorenu radom maina preuzima vazduna struja, tada je:

Q = mv((i(kW)

(3.13.)

Kada se zanemari uticaj vlage pri prenoenju toplote, prirataj entalpije e biti:

(i = Cpvazd ( (ts(KJ/kg)

(3.14.)

Porast suve temperature vazduha iznosi:

(ts =

(3.15.)

Masa protoka se odreuje po obrazcu:

mv = V( P(kg/s)

(3.16.)

gde je:

V - zapreminski protok vazduha(m3/s)

P - gustina vazduha(kg/m3)

U stvarnosti, sva toplota izraunata na ovaj nain nee se odraziti na povienje temperature, s obzirom da jedan deo toplote preuzimaju okolne stene i iskopana mineralna sirovina, a znatan deo se utroi na isparavanje vlage. Ispitivanja su pokazala da svega 10 -15% toplote nastale radom maina preuzima vazduna struja.

Uticaj isparavanja vode

Utvreno je da isparavanjem vode, odnosno preuzimanjem vodene pare od strane vazduha, dolazi do promene njegovog temperaturnog stanja. Naime, isparavanjem, kao endotermnim procesom, sniava se temperatura vazduha, ali se istovremeno poveava njegova zasienost.

Masa vode koja isparava sa otvorene povrine vode, svedena na jedinicu te povrine i jedinicu vremena moe se definisati obrazcem:

m =

(3.17.)

gde je:

(v - koeficijent prelaenja toplote vode(J/m2sK)

Rvp - gasna konstanta vodene pare

Rvp - 461,5(J/kgK)

E - parcijalni pritisak zasienja pri temperaturi povrine vode(Pa)

evazd - parcijalni pritisak vodene pare u vazduhu(Pa)

T - apsolutna temperatura povrine vode(K)

Koeficijent (v se izraunava iz obrazca:

(v = ( ( C

(3.18.)

C = 1,256 ( 103(J/m3K)

Koeficijent ( odreuje koliinu toplote koja prolazi kroz jedinicu povrine u 1s, pri razlici temperature od 1K. Ovaj koeficijent nije konstanta, ve veoma sloena veliina uslovljena stanjem razliitih uticajnih parametara: brzinom strujanja W, koeficijentom provoenja toplote (, specifinom toplotom cp, viskoznou ( i gustinom p.

Snienje temperature vazduha usled isparavanja vode moe se odrediti obrazcem:

(t =

(3.19.)

gde je:

C - toplota isparavanja vode(J/kg)

X1 - apsolutna vlaga vazduha pre preuzimanja vodene pare (kg/kg),

X2 - apsolutna vlaga vazduha nakon isparavanja vode.

U tabeli 3.1. date su vrednosti toplote isparavanja vode u funkciji temperature

Zagrevanje vazduha izazvano minerskim radovima

Koliina toplote koja se razvija pri izvoenju radova miniranja iznosi:

Q = (ie ( B(kJ)

gde je:

( - koeficijent toplotnih gubitaka pri miniranju

( = 0,6 - 0,7

ie - koliina toplote koji razvija masa od 1kg eksploziva(kJ/kg)

B - masa upotrebljenog kiseonika(kg)

Pri radovima miniranja jedan deo toplote preuzimaju okolne stene i minirani materjal. Ovaj uticaj je definisan koeficijentom ( koji ima sledee vrednosti:

( = 0,3 - 0,4, kod miniranja u pripremnim radovima

( = 0,6 - 0,8, kod miniranja u otkopima.

Na osnovu ovoga, porast temperature vazduha iznosi:

(t =

(3.21.)

W - zapremina koja se ispuni gasovima posle miniranja

Ostali izvori toplote

U ostale izvore toplote ubrajaju se oksidacioni procesi, rudniki poari, topla rudnika voda i uticaj zaposlenih radnika. Od svih spomenutih izvora samo rudniki poari imaju znaajniji uticaj, dok je uticaj ostalih neznatan i gotovo zanemarljiv.

3.3. Uticaj brzine vazdune struje na klimatske prilike

Porast brzine vazdune struje povoljno utie na rashladno dejstvo, jer vazduh koji struji bolje odvodi toplotu.

injenica je da je oseaj toplote ili hladnoe razliit ako se ocenjuje u vazduhu koji stagnira, od onog koji postoji u vazdunoj struji koji ima odreenu brzinu. Taj uticaj raste sa poveanjem brzine, ali ne linearno i samo do odreene granice. Preko te granice vie se ne osea promena klime, odnosno uticaj brzine strujanja kao klimatskog faktora.

Na slici 3.1. prikazan je uticaj brzine vazdune struje na odvoenje toplote. Taj uticaj je u oblasti malih brzina najvei, a preko 6 m/s ostaje praktino konstantan.3.4. Vlaga kao uticajni faktor klime

Premda se uticaj vlage na temperaturu vazduha ocenjuje kao pozitivan, zbog toga to je to endoterman proces pri kojem se troi toplota, poveanje vlage ima negativno dejstvo na klimatske prilike. U vazduhu zasienom vlagom ne moe se vriti isparavanje znoja, a to je najefikasniji nain odvoenja suvine toplote sa ovejeg tela. Zbog toga se vlaga tretira kao znaajan faktor rudnike klime. Na nju utiu: temperatura i vlaga atmmosferskog vazduha, barometarski pritisak i dubina rudnika, prisustvo vode, zapreminski protok vazduha i brzina njegovog strujanja, duina ventilacionih puteva i temperaturno stanje vazduha.

3.5. Ocena klimatskih prilika u rudnicima

Za ocenu stanja klimatskih prilika vre se neophodna merenja (temperatura suvog i vlanog termometra, brzina strujanja vazduha) na odreenim lokacijama, te se na dijagramu oitava efektivna temperatura (slika 3.3.).

Slika 3.3. Nomogram za odreivanje efektivne temperature

Pod pojmom efektivne temperature podrazumeva se zajedniki uticaj vie klimatskih faktora, a najiru primenu je dobila "efektivna amerika temperatura" (tefa).

Kao granica pri kojoj se jo mogu postii normalni radni uinci utvreno je 25 efektivnih stepeni. Ispod ove vrednosti klima je povoljna za obavljanje tekog fizikog rada, a iznad nje se mora zahtevati skraenje radnog vremena ili klimatizacija radnih mesta, a ukoliko se drugim tehnikim metodama ne mogu postii poboljanja. Prema nekim istraivanjima neposredna opasnost za oveka poinje kada se rad obavlja u klimatskim uslovima koji prelaze 32 efektivna stepena.

U raznim zemljama na razliit nain se reguliu klimatski uslovi radne atmosfere. U Belgiji se primenjuje efektivna temperatura koja se odreuje pomou obrazca:

tetb = 0,9 tvt + 0,1 ts

(3.22.)

Pri emu se normalno osmoasovno radno vreme dozvoljava do 31 efektivnog stepena. U rudnicima Holandije zahteva se skraenje radnog vremena, ako temperatura suvog termometra pree 30 oC.

U Italiji se osmoasovno radno vreme dozvoljava do ts = 32 oC. a skraenje na 5 asova zahteva se pri temperaturi ts = 32-35 oC.

Za rudnike Nemake predviaju se razliiti zahtevi koji obuhvataju temperaturne granice, brzinu vazdune struje, vlagu i starosnu granicu zaposlenih radnika. Uglavnom se 28 efektivnih stepeni smatra maksimalnom vrednou za obavljanje rada. Obustavljanje rada predvia se pri temperaturi suvog termometra od 36 oC i vlanog od 30 oC. U Poljskoj je dozvoljen normalan rad do ts = 26 oC, estoasovni rad pri prekoraenju temperature suvog termometra od 28 oC, a pri ts > 33 oC dozvoljava samo rad na spasavanju. U Rusiji je dozvoljen rad do 26 oC uz obezbeenje minimalne brzine vazdune struje.

Prema naim propisima, u vezi klimatskih prilika predvia se sledee:

3. da temperatura ne sme da prelazi 28 oC na suvom i 23 oC na vlanom termometru, to pri stagnirajuem vazduhu odgovara vrednosti od 25 efektivnih stepeni,

4. da se pri temperaturi od 28-31 oC na suvom termometru i 23-26 oC na vlanom termometru, a pri minimalnoj brzini vazduha od 0,5 m/s, zahteva estoasovno radno vreme.

3.6. Poboljanje klimatskih prilika u rudnicima

Za poboljanje rudnike klime trae se efikasna, brza i ekonomina reenja koja ne utiu presudno na trokove proizvodnje. Praktino u traenju tehnikih reenja mora se poi od njihove racionalnosti i ekonominosti, jer samo najskuplje mineralne sirovine mogu da podnesu trokove klimatizacije na velikim dubinama.

Mere za poboljanje klimatskih prilika su u sutini sledee:

poveanje protoka vazdune struje,

sistem voenja i razvoenja vazdune struje,

spreavanje oksidacionih i poarnih procesa,

uvoenje klimatizacije

Efikasno rashlaivanje radnih mesta u rudnicima srednjih dubina postie se poveanim protokom vazdune struje. Da bi se uskladio protok vazduha sa potrebama klimatskih uslova, a da se ne izazovu neeljene posledice (endogeni, oksidacioni i poarni procesi u rudnicima uglja), potrebno je izvriti odgovarajui obraun.

Vazduh koji ulazi u sistem rudnikih prostorija ima odrena fizika svojstva: temperaturu (t1), vlagu ((1, X1), pritisak (B1) i gustinu (P1). Izlazna vazduna struja ima druge karakteristike, jer je pri kretanju preuzela vee ili manje koliine toplote, pa ima nove parametre t2, (2, X2, B2 i P2.

Koliina toplote (Q) koja se iznese vazdunom strujom iznosi:

Q = msr ( (i2 - i1)(kJ/s)

(3.23.)

gde je:

msr - srednja vrednost mase vazduha koji cirkulie rudnikom (kg/s)

i1, i2 - entalpije ulazne odnosno izlazne vazdune struje (kJ/kg)

Srdnja vrednost mase vazduha iznosi:

msr = V ( sr(kg/s)

(3.24.)

gde je:

sr - srednja vrednost gustine protoka

Entalpija vazduha (i) je ustvari specifini sadraj toplote kod vazduha:

i = Cpvazd ( ts + Cpvod ( x ( ts + C(x(kJ/kg)

(3.25.)

gde je:

Cpvazd = 1 (kJ/kg K) - specifina toplota suvog vazduha pri konstantnom

pritisku

Cpvod = 1,93 (kJ/kg K) - specifina toplota vodene pare

C = 2500 (kJ/kg) - toplota isparavanja vodene pare pri temperaturi oC

Kad se povea protok vazdune struje onda e se ista koliina toplote osloboene u rudniku preneti na veu masu vazduha, te e entalpija izlazne vazdune struje biti manja. Novi parametri izlazne vazdune struje bie t2, (2, x2, 2 i i2. Barometarski pritisak pri tome ostaje B2.

Koliina toplote koja se u jedinici vremena sa vazdunom strujom iznosi iz rudnika mora da ostane i kod poveanog protoka ista, da bi se temperatura snizila, te proizilazi:

Q = msr ( (i2 - i1 )(kJ/s)

(3.26.)

Promena mase msr izazvana je kako poveanim protokom, tako i promenom temperaturnog stanja vazduha.

Pri reenju ovih problema, obino se trai sniavanje temperature vazduha za odreen broj stepeni. Da bi se mogli odrediti novi parametri izlazne vazdune struje pri poveanom protoku, potrebno je utvrditi ta se dogaa sa ukupnim stanjem vazduha, ako mu se menja temperatura. Ove promene analiziraju se na i - x dijagramima. Poto i pritisak utie na stanje rudnikog vazduha konstruisani su ovi dijagrami za razliite pritiske. Za primenu u ventilaciji rudnika koriste se dijagrami za 1000, 1100, 1125 i 1150 mbara (slike 3.4 - 3.8).

Iz i-x dijagrama mogu se uoiti etiri krakteristina stanja vazduha koja mogu nastati promenom njegove temperature:

1. snienjem temperature, smanjit e se relativna vlaga, apsolutna vlaga i entalpija;

(2 < (2 ;x2< x ;i2< i22. sniavanjem temperature, relativna vlaga moe da ostane ista, apsolutna vlaga i entalpija da se smanje, te je:

(3= (2 ;x2< x2 ;i2< i23. snienjem temperature apsolutna vlaga moe da ostane ista, to znai da relativna vlaga moe biti vea, a entalpija e se smanjiti, pa e biti:

(2> (2 ;x2= x2 ;i2< i24. snienjem temperature moe se postii potpuna zasienost vazduha, to jest 100%, poveana apsolutna vlaga ali i smanjena entalpija:

( = 100% ;x2> x ;i2< i2

Vidljivo je da je razlika u entalpijama (i2 - i2) maksimalna u prvom sluaju, a minimalna u poslednjem, odnosno da razlika entalpije opada od prvog sluaja ka etvrtom. Za rudnike uslove najverovatniji su drugi i etvrti sluaj, to jest da relativna vlaga ostane ista ili da apsolutna vlaga poraste, a relativna vlaga tei potpunom zasienju.

Sistem voenja i razvoenja vazdune struje

Po naim propisima vazduna struja se vodi kroz sistem podzemnih prostorija u rudnicima sa pojavama metana uzlazno, to kod srednje dubokih i rudnika velike dubine se vazduh maksimalno zagreje i kao takav dovodi na radna mesta. Da bi se smanjio uticaj dva najjaa izvora toplote - autokompresije i geotermskog stepena, odnosno toplote stena, silazno voenje vazdune struje daje bolje efekte.

Dijagonalni nain provetravanja ima prednost nad centralnim to su kod njega manje koliine uglja u kontaktu sa vazduhom, pa prema tome i koliine ugljen-dioksida koji se stvara oksidacijom manje. Osim toga u ovom sistemu vazduh je krae vreme u kontaktu sa zagrejanim stenama, radi ega vazduh prima manje koliine toplote.

Stari radovi su takoe neka vrsta akumulatora toplote te je korisno izbegavati voenje vazdune struje pred njih, a takoe i spreavati sve kratke spojeve kroz zonu starih radova.

Spreavanje oksidacionih i poarnih procesa

Spreavanje endogenih i oksidacionih procesa u rudnicima uglja je jedon od najvanijih mera za spreavanje povienja temperature jamskog vazduha, jer je ustanovljeno da pri stvaranju svakog 0,1% CO2 gasa oksidacijom poviava se temperatura za oko 14%. Ovo iziskuje potrebu da se u svim tehnolokim fazama intenzivno provode mere protivpoarne profilaktike.

Klimatizacija - upotreba rashladnih maina

Vetako rashlaivanje, ili klimatizacija radnih mesta pomou ureaja za rashlaivanje, odnosno rashladnih maina dolazi u obzir ako se primenom svih tehnikih mera za snienje temperature u rudniku ranije navedenih nije uspela sniziti temperatura na radnim mestima do granice na kojoj je mogue postii normalan efekat rada. Takva situacija pojavljuje se u dubokim jamama u kojima je temperatura usled geotermikog stepena tako visoka da se ni sa najveom moguom koliinom vazduha koji dolazi u obzir u rudnicima ne moe odvesti tetna toplota, odnosno postii zadovoljavajua temperatura. Odvoenje toplote iz rudnika, a prema i snienje temperature na radnim mestima pomou intenzivnijeg provetravanja ogranieno je najveom dozvoljenom brzinom vazdune struje i povrinom poprenih preseka rudarskih prostorija kroz koje prolazi vazduna struja.

Pri donoenju odluke o upotrebi ureaja za rashlaivanje treba prvenstveno ispitati rentabilnost njihove primene koja zavisi od njihovog udela u trokovima proizvodnje. Taj udeo ne sme biti toliki da eksploatacija leita postane nerentabilna. Znai da i primena ureaja za rashlaivanje u rudnicima ima svoju granicu.

Postoje uglavnom tri mogunosti rashlaivanja radnih mesta u rudniku i to:

a) Rashlaivanje celokupne koliine vazduha za provetravanje rudnika na povrini,b) Rashlaivanje tenosti na povrini i njihov prenos kroz izolirane cevi do radnih mesta u rudniku gde se koristi njihova hladnoa,

c) Rashlaivanje vazduha u rudniku blizu radnih mesta.

Prve dve mogunosti nisu ekonomine, jer se pored ostalih nedostataka pri rashlaivanju vazduha na povrini vei deo hladnoe izgubi na putu do radnih mesta. Prenos hladnoe pomou tenosti skopan je sa zamanim investicijama, kao i skupim trokovima ispumpavanja tenosti iz jame.

Rashlaivanje vazduha u jami pomou rashladnih ureaja pokazalo se (bar za sad) kao najracionalniji nain klimatizacije radnih mesta.

Osnovni zadatak rudarskih rashladnih maina je taj da izvesnu koliinu toplote oduzmu jednoj sredini u kojoj je ta toplota tetna i prenesu je u drugu sredinu i na drugo mesto gde ona nije tetna. To se najefikasnije postie posredstvom ekspanzije rashladnih sredstava kao to su frigon (CF2CL2), a naroito freon (CFCL3).

ema hlaenja rudnikog vazduha prikazana je na slici 3.9.

Sl. 3.9. ema hlaenja rudnikog vazduha

4. PRIRODNO PROVETRAVANJE RUDNIKA

Pojam prirodnog provetravanja podrazumeva kretanje vazduha izazvano prirodno nastalim uticajnim faktorima: gravitacione sile usled koje se formiraju razliite vrednosti pritisaka u vertikalnim i kosim prostorijama, uticaj dinamikog pritiska vetra, kapajue vode u rudnikim prostorijama i dr.

Prirodna depresija predstavlja rad 1 m3 vazduha na na celokupnom putu od ulaska u jamu pa sve do mesta izlaska.

Karakteristini sluajevi prirodnog provetravanja, odnosno prirodne depresije su:

a. Prirodna depresija u rudnicima otvorenim potkopom i oknom

U ovom sluaju strujanje vazduha nastaje pod uticajem razlike u pritiscima dva vazduna stuba: spoljanjeg i unutranjeg. Zimi kad je atmosferski vazduh hladan i ima veu gustinu od toplijeg vazduha u rudniku, nastaje strujanje vazduha kroz potkop, njegovo zagrevanje i strujanje kroz okno. U letnjim mesecima zbog visokih temperatura atmosferskog vazduha, a niih temperatura u oknu, gustina rudnikog vazduha je vea od atmosferskog te dolazi do obratnog kretanja vazduha.

b. Prirodna depresija u rudnicima otvorenim sa oknima na razliitim visinama

U ovom sluaju, zimi, hladniji vazduh ulazi putem okna na manjoj nadmorskoj visini, a izlazi na okno koje ima ulaznu kotu na veoj nadmorskoj visini. U letnjim mesecima strujanje vazduha je obrnuto.

U rudnicima kod kojih su okna izraena na istim nadmorskim visinama, strujanje pod uticajem prirodne depresije uspostavlja se ako u jednom od njih postoji kapanje vode ili neki drugi uticaji.

c. Prirodna depresija u rudnicima na velikoj nadmorskoj visini

Kod rudnika na velikoj nadmorskoj visini, koji su obino ispresecani potkopima, prirodna depresija je uslovljena temperaturnim razlikama, te su njena kolebanja izraena kako tokom godinjih perioda tako i tokom dana. Naime, znatne razlike temperature danju i nou usled visoke nadmorske visine uslovljavaju zagrevanje vazduha ujutro sa jedne strane, a posle podne sa druge, odnosno nou sa tree strane. Zbog toga dolazi do formiranja stubova vazduha razliite temperature, a samim tim i do razliitih pravaca strujanja.

4.1. Faktori uticajni na prirodnu depresiju

Na veliinu prirodne depresije utiu sledei faktori:

hemiski sastav vazduha i sadraj vlage,

barometarski pritisak,

dubina rudnika,

depresija glavnog ventilatora,

temperatura vazduha.

Od ovih faktora najuticajniji su temperatura vazduha i dubina rudnika, mada nije zanemarljiv ni uticaj ostalih faktora.

a. Temperatura je osnovni faktor prirodne depresije jer odreuje gustinu vazduha. Na temperaturno stanje rudnikog vazduha utie itav niz faktora (geotermski stepen, autokompresija, toplota stena, vlaga i dr.), a bitan uticaj ispoljavaju dnevne, mesene i godinje oscilacije temperature atmosferskog vazduha. S obzirom na izraene oscilacije pri istraivanjima se uzimaju u obzir srednje, maksimalne i minimalne vrednosti.

b. Dubina rudnika je direktno proporcionalna vrednosti prirodne depresije i iskustveno je utvreno da se pribline vrednosti prirodne depresije u rudnicima za razliite dubine kreu u rasponima:

za rudnike dubine 400-500 m oko 250-300 Pa,

za rudnike dubine 700-800 m oko 500-600 Pa,

za rudnike dubine preko 1000 m vie od 1000-1500 Pa.

c. Hemijski sastav nema vei uticaj na veliinu prirodne depresije s obzirom da je prisustvo gasnih komponenti u rudnikom vazduhu ogranieno propisima. Prisustvo metana i vodonika kao izrazito lakih gasova, odnosno ugljendioksida, kao teeg gasa, ne moe bitno uticati na promenu gustine vazduha, jer pri njihovom veem sadraju od dozvoljenog, ne mogu se izvoditi rudarski radovi.

d. Barometarski pritisak direktno utie na gustinu vazduha (= 0,349B/T), ali njegove oscilacije nisu velike i obino ne prelaze ( 35 mbara, te taj uticaj na prirodnu depresiju nije vei od 3-4 %.

e. Depresija glavnog ventilatora, mada u sutini utie na razreenje vazduha (stvaranjem vetake depresije) nema veeg znaaja za ukupnu vrednost prirodne depresije.

4.2. Metode prorauna prirodne depresije

Najee u praksi koritene metode prorauna prirodne depresije su:

1. Hidrostatika metoda,

2. Termodinamika (grafoanalitika) metoda i

3. Barometrijska metoda.

1. Hidrostatika metoda se zasniva na odreivanju razlike sila gravitacije izmeu ulaznih i izlaznih stubova vazduha (slika 4.1.):

hprip = (p = p1 - p2 (4.1.)

gde je:

p1 - pritisak vazduha na dno ulaznog okna,

p2 - pritisak na dno izlaznog okna.

p1 = H 1 g i p2 = H 2 g (4.2.)

hprir = Hg ( 1 - 2) (Pa) (4.3.)Slika 4.1. ema prorauna hidrostatikom metodom

Bitno kod ove metode je to tanije odrediti srednju temperaturu tsr ,ili srednju gustinu, te se govori o dve varijante ove metode: po osnovu srednje temperature i po osnovu gustine.

Ako se merenja temperature vre u oknima na razliitim meusobnim rastojanjima l, tada je srednja vrednost: t1(l1 + t2(l2 + tn(lntsr = ((((((( (4.4.)

l1 + l2 + lnVrednost temperature na gornjoj visinskoj razlici (E) se odreuje po obrazcu:

tE = tO - 0,01 H1 (4.5.)

tO - temperatura na ulazu u okno

H1 - visinska razlika ua dva okna

Gustina vazduha rauna se po obrazcu 2. Termodinamika (grafoanalitika) metoda uzima u obzir promenu stanja vazduha u H-T koordinatnom sistemu (H- geodetska visina merne take; T- temperatura merne take), pri emu se zanemaruje uticaj vlage.

U H-T dijagram unose se merne take, spajaju po redosledu protoka vazduha i na taj nain konstruie paralelogram, koji ima povrinu (A) i teite (Tc).

Slika 4.2. ema za proraun prirodne depresije termodinamikom ili grafoanalitikom metrodom

Rad (L) mase 1kg vazduha, koji se izvri prema konturama ovog paralelograma, jednak je povrini paralelograma pomnoenoj sa ubrzanjem sile tee (g), podeljenoj sa temperaturom teita (Tc). A g

L = (( (4.6.)

TcPrirodna depresija je jednaka proizvodu rada i gustine vazduha:

A g

hprir = (( ( (4.7.)

TcNa slici 4.2. prikazan je ematski presek kroz rudnik sa mernim takama i dijagram sa poloajem teita Tc , pri emu dijagram prua informacije o smeru dejstva prirodne depresije.

Povrina paralelograma u H-T sistemu sa poznatim koordinatama temena izraunava se po obrazcu:

4. Barometrijska metoda se zasniva na kombinaciji zakona Gej Lisaka i Bojla:

p( v = po ( ro ( (1+Kt) (4.9.)

Ako je V = vo ( o sledi:

p = po( ( ( (1 + Kt) (4.10.)

ogde je:

p - pritisak

- gustina pri temperaturi t

o- gustina pri temperaturi 0(C

Kt - koeficijent toplotnog irenja vazduha

1

Kt = (( 273

Pritisak stuba vazduha elementarne visine dH na jedinicu povrine, kod konstantne gustine , je:

dp = - gdH (4.11.)

odnosno:

dp o g

( = - ( ( (( dH (4.12.)

p po 1+KtKod konstantne temperature sledi:

o g

lnp = - ( ( (( ) (H + C (4.13)

po 1+KtC - konstantna integriranja

Kada se analiziraju dve take na razliitim geodetskim visinama H1 i H2 u kojima su pritisci p1 i p2 sledi da je:

o g

lnp1 = - ( ( ( (( (H1)+ C (4.14)

po 1+Kt o g

lnp2 = - ( ( ( (( ( H2)+ C (4.15)

po 1+Ktte sreivanjem jednaina 4.14 i 4.15 se dobija:

p1 o g

lnp1 - lnp2 = ln ( ( ) = ( ( (( ( (H2 - H1) (4.16)

p2 po 1+KtAko se prirodni logaritam zameni dekadnim, koristi se transformacioni modul M = 0,4343, te sledi:

p1 o g

log ( = M ( ( ( ( (( ) ( (H2 - H1) (4.17)

p2 po 1+K t

Iz predhodne jednaine dobija se barometarski koeficijent K:

po 101325

K = ((( = (((((((( = 18450 (4.18.)

M ( o ( g 0,434 1,29 9,81

gde je:

po = Bo = 101325 (Pa), barometarski pritisak

o = 1,29 (kg/m3), gustina vazduha pri 0(C i 101325 PaJednaina 4.17. je primenljiva za suv vazduh i konstantno ubrzanje sile tee. Za vlaan vazduh kod prorauna se koristi jednaina:

H

log B2 = log B1 ( (((((((((((( (Pa) (4.19.)

18450 + 67,6 tsr + 0,000637 (sr E

gde je:

B1 - pritisak u prvoj mernoj taci (Pa)

B2 - pritisak u drugoj mernoj taci (Pa)

H - visinska razlika posmatranih taaka (m)

tsr - srednja temperatura vazduha

(sr - srednja vrednost relativne vlage

E - parcijalni pritisak zasienja pri temperaturi tsr (Pa)

Merenje prirodne depresije vri se depresiometrima i baroluksima i to po mernim takama ventilacione mree.

5.PROVETRAVANJE POMOU VENTILATORA

5.1.Podela i karakteristike ventilatora

Rudniki ventilatori su ureaji za mehaniko provetravanje, koje je danas u savremenom rudarstvu obavezan vid uspostavljanja vazdune struje. Oni se koriste za glavno provetravanje (glavni ventilatori), za separatno provetravanje (cevni ventilatori) i za aktivnu regulaciju raspodele vazduha u ventilacionoj mrei, kao pomoni ventilatori. Osim toga oni se izrauju u obinoj izvedbi i protivmetanskoj zatiti (S-izvedbi).

Ventilatori se mogu svrstati u razne grupe i kategorije obzirom na karakteristike kojima se daje odluujui znaaj:

prema principu konstrukcije dele se na centrifugalne sa jednostranim ili dvostranim usisavanjem, sa ili bez sprovodnog kola i aksijalne reverzibilne ili nereverzibilne, jednostepene ili viestepene, sa fiksnim lopaticama ili promenljivim uglom lopatica. Ova promena ugla moe da se vri pojedinanom regulacijom svake lopatice ili istovremenim podeavanjem celog rotora, mehaniki ili automatski.

prema mestu instalisanja i razlici u pritiscima koju ostvaruju, mogu biti nadzemni depresioni ili kompresioni i podzemni depresiono-kompresioni.

prema stepenu korisnog dejstva (() mogu biti malo ekonomini, sa stepenom iskorienja do 40%, srednje ekonomini sa iskorienjem od 40-70% i visoko ekonomini sa iskorienjem preko 70%. Postoje i tako usavrene konstrukcije kod kojih stepen iskorienja dostie i preko 90% (na primer ventilatori tipa Joy).

prema kapacitetu mogu biti malog kapaciteta do 50m3/s, srednjeg od 50 do 150m3/s i visokog kapaciteta sa preko 150m3/s. Za perspektivni razvoj rudarstva u vee dubine predviaju se ventilatori i do 1000m3/s.

pema depresiji koju ostvaruju dele se na ventilatore male depresije do 1000 Pa, srednje depresije 1000-3000 Pa i visoke depresije preko 3000 Pa, a najvei ventilatori izrauju se sa depresijom od 10000 Pa.

prema snazi pogonskog motora na ventilatore male snage - do 200 kW, srednje snage 200 do 500 kW i velike snage - preko 500 kW, najvei imaju ak 2000-5000 kW.

prema jaini uma mogu biti beumni i oni koji stvaraju buku. Ranije su za glavno provetravanje korieni uglavnom centrifugalni, a za separatno provetravanje aksijalni ventilatori. Razlog tome su bile vee depresije koje mogu da ostvare centrifugalni ventilatori. Meutim poto su konstrukcijom aksijalnih ventilatora kao viestepenih ostvarene sve potrebne vrednosti depresija, ovi ventilatori su praktiki potisli centrifugalne. Tako su postignute manje dimenzije i mase maina koje ostvaruju isti kapacitet, vrlo visoki stepen iskorienja i veoma veliki opseg kapaciteta, a mogu lako da se prilagode potrebama ak i za dui vremenski period.

Izgled centrifugalnog i aksijalnog ventilatora dat je na slikama 5.1. i 5.3., a njihove univerzalne karakteristike na slikama 5.4. i 5.6.

Slika 5.1. Shema centrifugalnog ventilatora

Slika 5.2. Shema jednostepenog i viestepenog aksijalnog ventilatora

Slika 5.3. Aksijalni ventilator

Slika 5.4. Karakteristika centrifugalnog ventilatora

Slika 5.5. Univerzalna karakteristika aksijalnog ventilatora

Slika 5.6. Univerzalna karakteristika centrifugalnog ventilatora

Karakteristike ventilatora sa dijagramima za razliite poloaje lopatica Jedan ventilator u odnosu na svoje proizvodne mogunosti definisan ja dijagramom kompletnih karakteristika, koje odgovaraju razliitom broju obrtaja i raznim uglovima lopatica i sadre: krivu zavisnosti protoka vazduha od depresije, krivu stepena iskorienja ( i krivu snage pogonskog motora N. Dijagram nepotpunih karakteristika sadri samo karakteristiku depresije h=f(V). Posedovanje kompletnih karakteristika neophodno je za sigurno i ekonomino reenje ventilacije rudnika.

Kod centrifugalnih ventilatora vazduh ulazi u pravcu osovine, u lopaticama menja pravac i izlazi tangencionalno. Lopatice mogu biti radijalne, unapred ili unazad povijene.

Kod ventilatora sa radijalnim lopaticama (Sl.5.7.a) depresija sa porastom protoka vazduha u poetku raste, pa posle opada. Ventilatori sa unapred povijenim lopaticama (Sl.5.7.b) imaju sedlaste karakteristike - depresija prvo opada sa poveanjem protoka, zatim blago raste i nakon toga ponovo naglo opada. Kod ventilatora sa unazad povijenim lopaticama (Sl.5.7c.) depresija sa poveanjem protoka veoma blago raste, a kasnije dosta strmo opada.

Kod aksijalnih ventilatora pravac strujanja vazduha od ulaza do izlaza ostaje nepromenjen. I ovi ventilatori imaju malo sedlaste karakteristike (Sl.5.7d.).

Za jedno odreeno pogonsko stanje, reim rada glavnog ventilatora karakterisan je: brojem obrtaja (n), protokom vazduha (V), depresijom (h), snagom pogonskog motora (N) i stepenom korisnog dejstva ((). Slika 5.7.a Ventilatori sa Slika 5.7.b Ventilatori sa

radijalnim lopaticama unapred povijenim lppaticama

(centrifugalni) (centrifugalni)

Slika 5.7c. Ventilatori sa Slika 5.7d. Aksijalni

unazad povijenim lppaticama ventilatori

(centrifugalni)

Promena protoka vazduha i depresijePromena protoka vazduha (V) i depresije (h) koje su u veini sluajeva presudni za prelaenje na neki drugi reim rada, moe se postii:

promenom ekvivalentnog otvora jame, odnosno karakteristika ventilacione mree, pri istom reimu rada ventilatora,

promenom broja obrtaja glavnog ventilatora,

promenom ugla lopatica rotora.

Mogunost promene ekvivalentnog otvora postoji samo onda ako postoje realni uslovi za promenu otpora jame, na primer putem: proirenja prostorija, promene koeficijenta otpora prostorije (betoniranje, i sl.), smanjenja duine prostorija, ravanja vazdune struje.

Ukoliko takva mogunost ne postoji, a ona je osim toga uvek vezana i za jedan dui vremenski rok, preostaje mogunost regulisanja rada glavnog ventilatora promenom broja obrtaja ili promenom ugla lopatica.

Karakteristika ventilacione mree, odnosno njen ekvivalentni otvor dat je poznatom jednainom:

V1A1 = 1,19 ( (( (5.1.)

Kod odreenog broja obrtaja n1, zapreminski protok e iznositi V1 pri depresiji h1. Promenom broja obrtaja na n2, promenie se i protok na V2 kao i depresija na h2.

Promena broja obrtaja izaziva proporcionalnu promenu zapreminskog protoka, pa se moe napisati da je:

n1 V1

( ( ( (5.2.)

n2 V2

Poto u rudnikoj ventilacionoj mrei nije dolo do promena, ekvivalentni otvor ostaje isti, pa e biti:

V2

A1 = A2 = 1,19 ( ( (5.3.)

Iz jednaine (5.1.) i (5.3.) proizilazi:

V1 V2 V12 h1 ( ( ( odnosno ( ( ( (5.4.)

V22 h2Ako se odnos protoka zameni odnosom broja obrtaja (jedn.5.2.) vidi se da linearno poveanje broja obrtaja i protoka izaziva poveanje depresije koja je proporcionalna kvadratu broja obrtaja:

h1 n12

( ( ( (5.5.)

h2 n22 Snaga pogonskog motora poveava se jo znatnije, jer iz jednaine za snagu sledi:

V1 h1 V2 h2

N1 = ((( ; N2 = ((( (5.6.)

1000 ( 1000 (pa se pod pretpostavkom da je koeficijent iskorienja ostao isti, moe napisati:

N1 V1 h1 ( ( (( (5.7.)

N2 V2 h2Uzimajui u obzir jednaine (5.2.) i (5.5.) dobija se:

N1 n1 n12 n13

( ( ( ( ( ( ( (5.8.)

N2 n2 n22 n2 Na osnovu izloenog sledi zakljuak:

Promenom broja obrtaja na glavnom ventilatoru menja se protok vazduha proporcionalno odnosu tih brojeva, depresija proporcionalno njihovom kvadratu, a potrebna snaga pogonskog motora - treem stepenu. Na primer, ako se eli poveati protok za 30%, mora se u istoj srezmeri poveati broj obrtaja, pa e se depresija poveati za 60%, a snaga motora ak za 120%.

Ovakva analiza ukazuje na neophodnost da se promena broja obrtaja kao nain poveanja protoka za rudnik razmotri i sa ekonomske strane, jer kao to se vidi, ak i manje promene kapaciteta izazivaju znatno poveanje pogonske energije.

Regulacija promenom ugla lopatica moe da se vri zaokretanjem svake lopatice pojedinano ili celog rotora. Ovakva regulacija omoguava vrlo irok dijapazon promena protoka i depresije pri visokom stepenu iskorienja. Na sl.5.8. dat je dijagram karakteristike jednog aksijalnog ventilatora ije lopatice mogu da menjaju ugao nagiba od 40( do 60(.

Tokom dueg eksploatacionog perioda rudnik menja i ekvivalentni otvor, pa je u tom sluaju mogue sa istim ventilatorom ostvariti jo povoljnije efekte.Slika 5.8. Promena karakteristika ventilatora

sa promenom ugla lopatica 40 600)

5.2. Zajedniki rad glavnih ventilatora

Kada na rudniku mreu dejstvuje jedan glavni ventilator vazduh se kree od njegovog usisnog otvora ka difuzoru, a pritisak u usisnom o