Giáo trình Kỹ thuật thông gió và thoát nước mỏ (Ngành Kỹ thuật mỏ) - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Chia sẻ: Dương Hàn Thiên Băng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:115

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Kỹ thuật thông gió và thoát nước mỏ (Ngành Kỹ thuật mỏ)" cung cấp cho học viên những nội dung về: thông gió mỏ hầm lò; không khí mỏ; các định luật cơ bản về khí động học; sự dịch chuyển không khí trong đường lò; động lực thông gió mỏ; thông gió cục bộ; thông gió cho toàn mỏ; thoát nước mỏ hầm lò;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật thông gió và thoát nước mỏ (Ngành Kỹ thuật mỏ) - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH KHOA MỎ & CÔNG TRÌNH GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT THÔNG GIÓ VÀ THOÁT NƯỚC MỎ (DÙNG CHO SINH VIÊN NGÀNH KỸ THUẬT MỎ) LƯU HÀNH NỘI BỘ QUẢNG NINH – 2015 1
PhÇn I th«ng giã má hÇm lß Ch-¬ng 1- Kh«ng khÝ má 1.1 §Æc ®iÓm cña kh«ng khÝ má vµ c¸c thµnh phÇn chñ yÕu cña kh«ng khÝ má 1.1.1. §Æc ®iÓm cña kh«ng khÝ má a, KhÝ trêi KhÝ trêi lµ bÇu khÝ quyÓn bao quanh tr¸i ®Êt dµy hµng tr¨m km. Thµnh phÇn cña khÝ quyÓn lµ hçn hîp cña nhiÒu lo¹i khÝ O2, N2, CO2, c¸c khÝ tr¬ vµ h¬i n-íc…. KhÝ quyÓn cã tÇm quan träng ®Æc biÖt ®èi víi sù sèng cña sinh vËt trªn tr¸i ®Êt. - Nã nh- tÊm l¸ ch¾n ®Ó ng¨n c¸ch c¸c tia bøc x¹ cã h¹i cña vò trô. - §iÒu hoµ nhiÖt ®é cña m«i tr-êng kh«ng khÝ vµ n-íc trªn tr¸i ®Êt. - Cung cÊp «xy cho qu¸ tr×nh sèng cña c¸c sinh vËt trªn tr¸i ®Êt. b, Kh«ng khÝ má Kh«ng khÝ má lµ hçn hîp c¬ häc gi÷a khÝ trêi vµ c¸c lo¹i khÝ ®éc, khÝ h¹i, khÝ ch¸y vµ bôi sinh ra trong qu¸ tr×nh khai th¸c má. VÒ thùc chÊt kh«ng khÝ má lµ khÝ trêi nh-ng khi ®i vµo má bÞ thay ®æi vÒ thµnh phÇn vµ hµm l-îng. - Sù thay ®æi vÒ thµnh phÇn: Do xuÊt hiÖn c¸c lo¹i khÝ ®éc (NO; NO2; N2O3; N2O4; N2O5; NH3; SO2; CO2; H2S; CO); khÝ ch¸y, næ (CO; CH4; CnHn; H2) bôi má vµ mét sè chÊt khÝ kh¸c. - Sù thay ®æi vÒ hµm l-îng: Hµm l-îng O2 gi¶m; khÝ CO2,, khÝ ®éc, khÝ ch¸y, næ t¨ng. 1.1.2. C¸c thµnh phÇn chñ yÕu cña kh«ng khÝ má a, KhÝ «xy (O2) Lµ chÊt khÝ kh«ng mµu, kh«ng mïi, kh«ng vÞ. Tû träng so víi kh«ng khÝ lµ 1,103; Ýt hoµ tan trong n-íc. ChiÕm kho¶ng 20,99% thÓ tÝch khÝ trêi. ¤xy rÊt cÇn thiÕt ®Ó duy tr× ho¹t ®éng sèng cña con ng-êi, nÕu hµm l-îng O 2  18% con ng-êi lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn thiÕu «xy. Khi hµm l-îng O2 = 12% con ng-êi ph¶i thë gÊp. Khi hµm l-îng O2 = 9% con ng-êi bÞ ngÊt vµ cã thÓ chÕt. NÕu hµm l-îng O2 = 1  3% con ng-êi bÞ chÕt ngay. QPAT quy ®Þnh hµm l-îng «xy trong kh«ng khÝ ë c¸c lß cã vµ sÏ cã ng-êi ®i l¹i vµ lµm viÖc kh«ng ®-îc thÊp h¬n 20% (vÒ thÓ tÝch). b, KhÝ nit¬ (N2) ChiÕm kho¶ng 78% thÓ tÝch khÝ trêi. Lµ chÊt khÝ kh«ng mµu, kh«ng mïi, kh«ng vÞ, Ýt tan trong n-íc. Tû träng so víi kh«ng khÝ lµ 0,965. ë ®iÒu kiÖn b×nh th-êng khÝ Nit¬ nh- mét khÝ tr¬, do ®ã khÝ nit¬ kh«ng ®éc nh-ng cã thÓ g©y ng¹t thë. c, KhÝ c¸cbonnÝc (CO2) ChiÕm 0,04  0,05% vÒ thÓ tÝch khÝ trêi. 2
Lµ chÊt khÝ kh«ng mµu, kh«ng mïi vÞ h¬i chua, cã tÝnh axÝt yÕu. Tû träng so víi kh«ng khÝ  1,52, tan nhiÒu trong n-íc. ë 00C víi ¸p suÊt khÝ trêi lµ 760 mmHg th× 1lÝt n-íc hoµ tan ®-îc 1,8 lÝt CO2. KhÝ CO2 kh«ng duy tr× sù ch¸y vµ sù thë. KhÝ CO2 g©y ®éc nhÑ g©y ng¹t lµ chñ yÕu, g©y buån ngñ, khi lao ®éng nÆng c¬ thÓ ch-a th¶i hÕt CO2 g©y ®au c¬ b¾p. §iÒu 119 Quy ph¹m an toµn quy ®Þnh hµm l-îng CO2 t¹i c¸c vÞ trÝ trong má: - Khi ®µo vµ phôc håi lß ®æ CO2  1,0% (vÒ thÓ tÝch) - Luång giã th¶i cña mét c¸nh, cña toµn má CO2  0,75% (vÒ thÓ tÝch). - ë nh÷ng n¬i lµm viÖc, lß ®éc ®¹o, luång giã th¶i ë khu khai th¸c CO2  0,5% (vÒ thÓ tÝch). d, C¸c lo¹i khÝ tr¬ Gåm c¸c lo¹i khÝ Hªly, Acgon, Krupton chiÕm hµm l-îng kho¶ng 1% thÓ tÝch khÝ trêi, kh«ng ¶nh h-ëng tíi ho¹t ®éng sèng cña sinh vËt. e, H¬i n-íc Lµ tr¹ng th¸i tån t¹i cña n-íc ë d¹ng h¬i cã trong kh«ng khÝ. H¬i n-íc tån t¹i trong kh«ng khÝ gäi lµ ®é Èm cña kh«ng khÝ. Th-êng cã ba lo¹i - §é Èm tuyÖt ®èi, ký hiÖu d: lµ sè gam n-íc cã trong 1m3 kh«ng khÝ. - §é Èm b·o hoµ ký hiÖu D: lµ l-îng n-íc lín nhÊt tån t¹i trong 1m3 kh«ng khÝ. d - §é Èm t-¬ng ®èi ký hiÖu : ®-îc tÝnh b»ng c«ng thøc  = 100 (%) D C¨n cø vµo ®é Èm t-¬ng ®èi ®Ó ph©n chia kh«ng khÝ thµnh c¸c lo¹i   40 kh«ng khÝ rÊt kh«  = 40  60 kh«ng khÝ kh«  = 60  80 kh«ng khÝ b×nh th-êng  = 80 
Thùc tÕ thÊy r»ng Hªm«gl«bin cña m¸u dÔ ho¸ hîp víi «xÝt c¸cbon gÊp 250  300 lÇn so víi «xi. Hb + CO = HbCO HbO2 + CO = HbCO + O2 Nguån ph¸t sinh ra CO trong má: - Do ch¸y má, næ khÝ, næ bôi, næ m×n, sù ho¹t ®éng cña c¸c ®éng c¬ ®èt trong. - Do qu¸ tr×nh «xi ho¸ than. QPAT quy ®Þnh hµm l-îng CO  0,0017  (vÒ thÓ tÝch) hoÆc CO  20 mg/m3 kh«ng khÝ. b, KhÝ Sunpuahy®r« (H2S) Lµ chÊt khÝ kh«ng mµu, mïi trøng thèi, vÞ h¬i ngät; tû träng so víi kh«ng khÝ lµ 1,92; dÔ hoµ tan trong n-íc; dÔ ch¸y næ; hµm l-îng tõ 4,5  45 t¹o nªn hçn hîp næ; nhiÖt ®é bèc ch¸y lµ 370oC. Sunpuahy®r« rÊt ®éc, t¸c dông lªn niªm m¹c cña m¾t vµ hÖ h« hÊp. Nguån ph¸t sinh ra H2S trong má bao gåm: - Sù ph©n huû gç vµ c¸c chÊt h÷u c¬, sù ph©n huû cña quÆng perÝt vµ sunpua canxi. QPAT quy ®Þnh hµm l-îng H2S  0,0007 (vÒ thÓ tÝch) hoÆc CO  10mg/m3. c, KhÝ Sunfuar¬ (SO2) Lµ chÊt khÝ kh«ng mµu, mïi l-u huúnh ch¸y, vÞ cay, tû träng so víi kh«ng khÝ lµ 2,22 dÔ hoµ tan trong n-íc. KhÝ SO2 rÊt ®éc, ¨n mßn m¹nh niªm m¹c cña m¾t vµ hÖ h« hÊp, cã thÓ g©y bÖnh phï phæi. Nguån ph¸t sinh ra SO2 trong má: Do ch¸y má, næ m×n. QPAT quy ®Þnh hµm l-îng SO2  0,00038 (vÒ thÓ tÝch) hoÆc CO  10mg/m3 kh«ng khÝ. d, C¸c «xÝt nit¬ (NO, NO2) KhÝ NO lµ khÝ kh«ng mµu, Ýt tan trong n-íc; tû träng so víi kh«ng khÝ lµ 1,34; dÔ t¸c dông víi «xi t¹o thµnh NO2. KhÝ NO2 lµ khÝ mµu vµng, kh«ng mïi, kh«ng vÞ, tan nhiÒu trong n-íc; tû träng so víi kh«ng khÝ 1,57; lµ khÝ rÊt ®éc t¸c dông lªn niªm m¹c cña m¾t vµ hÖ h« hÊp; víi hµm l-îng 0,006 ®· g©y chÕt ng-êi. Nguån gèc ph¸t sinh do næ m×n víi c©n b»ng O2 d-¬ng Quy ph¹m an toµn quy ®Þnh: NO  0,0001 (vÒ thÓ tÝch) HoÆc NO  2mg/m3 kh«ng khÝ. NO2  0,00025 (vÒ thÓ tÝch) HoÆc NO2  5mg/m3 kh«ng khÝ. 4
e, KhÝ Mªtan (CH4) Lµ chÊt khÝ kh«ng mµu, kh«ng mïi, kh«ng vÞ. Tû träng so víi kh«ng khÝ 0,554, Ýt tan trong n-íc, lµ khÝ nhÑ dÔ khuyÕch t¸n, th-êng tËp trung ë nãc lß vµ c¸c ®iÓm cao trong lß. KhÝ CH4 kh«ng ®éc nh-ng ®Æc biÖt nguy hiÓm lµ kh¶ n¨ng ch¸y, giíi h¹n næ cña CH4 tõ 5  15, næ m¹nh nhÊt kho¶ng 9,5, khi næ sinh ra nhiÖt ®é cao, ¸p suÊt lín, cã thÓ ph¸ huû toµn bé hÖ thèng ®-êng lß trong má. Nguån gèc thµnh t¹o: Do tµng tr÷ trong c¸c vØa than. Quy ph¹m an toµn quy ®Þnh hµm l-îng CH4 nh- sau: - ë lß chî, g-¬ng lß chuÈn bÞ CH4  1 (vÒ thÓ tÝch). - ë luång giã th¶i cña mét c¸nh hoÆc toµn má CH4  0,75 (vÒ thÓ tÝch). - ë luång giã s¹ch CH4  0,5 (vÒ thÓ tÝch). - TÝch tô côc bé ë g-¬ng khÊu, lß ®éc ®¹o CH4  2 (vÒ thÓ tÝch). h, Bôi má Lµ c¸c h¹t ®Êt ®¸, than l¬ löng trong kh«ng khÝ mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh, kho¶ng thêi gian nµy phô thuéc vµo kÝch th-íc, träng l-îng h¹t bôi, ®é Èm cña kh«ng khÝ vµ tèc ®é cña giã. NÕu bôi than cã hµm l-îng chÊt bèc tõ > 10 th× bôi cã tÝnh næ, næ bôi rÊt nguy hiÓm nã cã tÝnh næ lÆp cã thÓ ph¸ huû toµn bé má. Bôi lµ nguyªn nh©n g©y ra c¸c bÖnh bôi phæi, bÖnh vÒ m¾t. Nguån gèc ph¸t sinh: Do næ m×n, do khÊu than, do næ khÝ mªtan, næ bôi than... Quy ph¹m an toµn quy ®Þnh: - NÕu bôi than cã tÝnh næ th×: [N ]  20g/m3 kh«ng khÝ. - NÕu bôi ®¸ chøa SiO2 th×: [N ]  2g/m3 kh«ng khÝ. - NÕu bôi xØ than th×: [N ]  6 g/m3 kh«ng khÝ. - NÕu bôi than thuÇn tuý th×: [N ]  10 g/m3 kh«ng khÝ Nguyªn nh©n sinh ra c¸c lo¹i khÝ ®éc - khÝ h¹i: - Do ng-êi vµ thiÕt bÞ lµm viÖc. - Do n-íc vµ vi sinh vËt ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ t¹o ra CO2, H2S (sunfuahi®r«) - Do næ m×n: Khãi m×n lµ hçn hîp cña nhiÒu khÝ CO; CO2; SO2 vµ c¸c «xÝt ni t¬ NO; NO2; N2O3… - Do sù tµng tr÷ khÝ CO2, CH4 trong c¸c vØa than. - Do c¸c qu¸ tr×nh «xy hãa… 1.2.2. Ph©n cÊp má a, Kh¸i niÖm 5
KhÝ CH4, CO2 lµ mét trong nh÷ng nguyªn nh©n g©y ra sù thay ®æi thµnh phÇn kh«ng khÝ má nã tµng tr÷ trong c¸c vØa than. §Ó ®¸nh gi¸ møc ®é nguy hiÓm vÒ sù tµng tr÷ khÝ trong c¸c vØa than ng-êi ta tiÕn hµnh ph©n cÊp má. b, ChØ tiªu ph©n cÊp má ChØ tiªu ph©n cÊp má lµ sè m3 khÝ CH4 hoÆc CO2 tho¸t ra tÝnh cho mét tÊn than khai th¸c trong ngµy ®ªm; ký hiÖu qCH4, qCO2; qCH4 = ICH4/ASL, (m3 CH4/TÊn than-ngµy ®ªm) (1-1) 3 qCO2 = ICO2 /ASL, (m CO2/TÊn than-ngµy ®ªm) (1-2) Trong ®ã : ICH4 , ICO2 lµ ®é tho¸t khÝ tuyÖt ®èi khÝ CH4, CO2 trong mét ngµy ®ªm. 24 x60 xQmax 1.mCH 41  ...  Qmax n .mCH 4 n  ICH4 = (1-3) 100 24 x60 xQmax 1 (n1  no )  ...  Qmax n (nn  no ) ICO2 = (1-4) 100 Qmax- L-u l-îng giã lín nhÊt ®o ®-îc ë luång giã th¶i; m3/phót Qmax = V.S (1-5) V- VËn tèc giã ®o ë luång giã th¶i; m/phót. S- DiÖn tÝch tiÕt diÖn ®-êng lß t¹i n¬i ®o; m2 mCH4- Hµm l-îng CH4 ®o ®-îc ë luång gÝo th¶i; . n, n0- Hµm l-îng khÝ CO2 ®o ®-îc ë luång giã th¶i vµ ë luång giã s¹ch, n0 = 0,04  0,05. 100- mÉu sè % cña hµm l-îng chÊt khÝ. Asl- S¶n l-îng kh¸i th¸c trong mét ngµy ®ªm cña má; TÊn/ngµy ®ªm. §Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy ph¶i x¸c ®Þnh qCH4; qCO2 trong nhiÒu ngµy råi tÝnh gi¸ trÞ trung b×nh: n n q CH 4i q CO 2i qCH4TB = i 1 n (1-6) qCO2TB =  i 1 n (1-6’ ) qCH4i, qCO2i- KÕt qu¶ ®o ®-îc ë lÇn thø i; n- Sè lÇn ®o. Tõ kÕt qu¶ x¸c ®Þnh ë trªn, má ®-îc ph©n cÊp nh- sau. B¶ng 1-1: B¶ng ph©n cÊp má qCH4TB qCO2TB CÊp má (m3/T.than-ngµy ®ªm) (m3/T.than-ngµy ®ªm) I 15 , x× khÝ Má phôt khÝ vµ than phôt khÝ vµ than phôt khÝ vµ than 6
c, ý nghÜa cña ph©n cÊp má C¨n cø vµo ph©n cÊp má ®Ó lùa chän s¬ ®å më vØa, hÖ thèng khai th¸c, quy tr×nh c«ng nghÖ, s¬ ®å vµ ph-¬ng ph¸p th«ng giã, h×nh thøc vËn t¶i, ph-¬ng ph¸p ®µo lß vµ lùa chän thiÕt bÞ phï hîp víi cÊp má. C¨n cø vµo cÊp má ®Ó x©y dùng quy tr×nh quy ph¹m an toµn, ®Ò ra chÕ ®é nghØ ng¬i, båi d-ìng cho c«ng nh©n phï hîp 1.3. Vai trß vµ nhiÖm vô cña c«ng t¸c th«ng giã 1.3.1. Vai trß cña c«ng t¸c th«ng giã C«ng t¸c th«ng giã gi÷ vai trß hÕt søc quan träng trong qu¸ tr×nh khai th¸c má hÇm lß v×: - Nã ¶nh h-ëng trùc tiÕp vµ cã tÝnh quyÕt ®Þnh tíi c«ng t¸c an toµn vµ b¶o hé lao ®éng. - NÕu thùc hiÖn tèt c«ng t¸c th«ng giã nã sÏ gãp phÇn duy tr× søc khoÎ cña ng-êi lao ®éng, gi¶m chi phÝ vÒ b¶o hiÓm x· héi, xo¸ ®i mÆc c¶m vÒ nghÒ nghiÖp. - Gãp phÇn b¶o vÖ tµi s¶n nhµ n-íc tr-íc c¸c sù cè cña má hÇm lß. 1.3.2. NhiÖm vô cña c«ng t¸c th«ng giã - Cung cÊp l-îng «xi tèi thiÓu mµ quy ph¹m an toµn cho phÐp ®Ó con ng-êi vµ thiÕt bÞ lµm viÖc b×nh th-êng. - Hoµ lo·ng c¸c lo¹i khÝ ®éc, khÝ ch¸y, næ, bôi tíi giíi h¹n an toµn cho phÐp vµ ®-a chóng ra khái má. - C¶i thiÖn ®iÒu kiÖn vi khÝ hËu trong c¸c ®-êng lß má, t¹o nªn m«i tr-êng lµm viÖc phï hîp víi t©m sinh lý ng-êi lao ®éng. - Cïng víi c«ng t¸c cÊp cøu nhanh chãng gi¶i quyÕt c¸c sù cè trong má. C©u hái vµ bµi tËp C©u hái 1- Ph©n biÕt sù kh¸c nhau gi÷a khÝ trêi vµ kh«ng khÝ má. 2-Trong c¸c nhiÖm vô cña c«ng t¸c th«ng giã, nhiÖm vô nµo quan träng nhÊt? T¹i sao? Bµi tËp 1- Ph©n cÊp má theo khÝ CH4 biÕt s¶n l-îng khai th¸c cña má 1200 tÊn/ngµy ®ªm. Má cã hai luång giã th¶i; t¹i cöa lß thø nhÊt cã diÖn tÝch tiÕt diÖn S 1 =6 m2,vËn tèc giã V1 = 4m/s, mCH4.1 = 0,5%; t¹i cöa lß thø hai cã diÖn tÝch tiÕt diÖn S2 = 5,5m2, vËn tèc giã V2 =4 ,5m/s, mCH4.2 = 0,4%. 7
ch-¬ng 2- c¸c ®Þnh luËt c¬ b¶n vÒ khÝ ®éng häc 2.1. Kh¸i niÖm vÒ dÞch thÓ vµ c¸c ®¹i l-îng vËt lý cña dÞch thÓ 2.1.1. Kh¸i niÖm vÒ dÞch thÓ DÞch thÓ bao gåm nh÷ng chÊt ch¶y ®-îc (hay nh÷ng chÊt cã thÓ dÞch chuyÓn ®-îc trong mét m«i tr-êng nhÊt ®Þnh). DÞch thÓ cã tÝnh liªn tôc, dÔ di ®éng, b¶n th©n dÞch thÓ kh«ng cã h×nh d¸ng nhÊt ®Þnh, mµ phô thuéc vµo h×nh d¸ng cña b×nh chøa hoÆc èng dÉn. DÞch thÓ hÇu nh- kh«ng chÞu lùc kÐo vµ lùc c¾t (c¸c chÊt nh-: n-íc, dÇu, kim lo¹i láng lµ nh÷ng chÊt cã tÝnh chèng nÐn cao vµ thÓ tÝch thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ khi ¸p suÊt thay ®æi lín). C¸c chÊt khÝ cã thÓ tÝch phô thuéc vµo ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é lµ lo¹i dÞch thÓ nÐn ®-îc vµ chiÕm hÕt kh«ng gian cña b×nh chøa hoÆc èng dÉn nã. 2.1.2. C¸c ®¹i l-îng vËt lý cña dÞch thÓ 1. NhiÖt ®é a, Kh¸i niÖm NhiÖt ®é lµ ®¹i l-îng ®Æc tr-ng cho tr¹ng th¸i nhiÖt n¨ng vµ néi n¨ng cña kh«ng khÝ. §¬n vÞ ®o th«ng th-êng cã hai thang ®o nhiÖt ®é: - §é b¸ch ph©n, ký hiÖu t (0C) - NhiÖt ®é tuyÖt ®èi, ký hiÖu T (0K) T = t + 273 (0K) (2-1) b, C¸c yÕu tè ¶nh h-ëng tíi nhiÖt ®é kh«ng khÝ trong má - NhiÖt ®é kh«ng khÝ ngoµi trêi - NhiÖt ®é sinh ra do c¸c qu¸ tr×nh: Ng-êi vµ thiÕt bÞ lµm viÖc, do ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬, « xy ho¸ than... - Do ®Þa nhiÖt - Trong c¸c yÕu tè trªn khi khai th¸c xuèng s©u ®Þa nhiÖt ®ãng vai trß chñ yÕu. §Þa nhiÖt cã hai c¸ch biÓu diÔn: + §Þa nhiÖt cÊp lµ sè mÐt xuèng s©u ®Ó nhiÖt ®é t¨ng lªn mét 0C. + §Þa nhiÖt suÊt lµ sè ®é b¸ch ph©n t¨ng lªn khi xuèng s©u 100m. Quy ph¹m an toµn quy ®Þnh: nhiÖt ®é lín nhÊt cho phÐp trong ®-êng lß lµ 30 0C. 2. ¸p suÊt cña kh«ng khÝ a, Kh¸i niÖm ¸p suÊt lµ lùc t¸c dông cña kh«ng khÝ trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch. F P= , §¬n vÞ ®o : N/m2; mmH2O ; mmHg (2-2) S 1mmH2O = 1KG/m2 = 1/13,6 mmHg b, C¸c thµnh phÇn cña ¸p suÊt + ¸p suÊt tÜnh, ký hiÖu Pt 8
Lµ ¸p lùc cña kh«ng khÝ kh«ng chuyÓn ®éng lªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch, ¸p suÊt tÜnh t¸c dông theo mäi ph-¬ng, chiÒu ®Òu nh- nhau. Pt = R..T (mmHg) (2-3) ë ®iÒu kiÖn chuÈn: 200C, ®é cao 0m khÝ trêi cã ¸p suÊt tÜnh Pa = 760mmHg. R = 2,197 h»ng sè cña khÝ - Träng l-îng riªng cña kh«ng khÝ; KG/m3 T- NhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña kh«ng khÝ; oK + ¸p suÊt ®éng, ký hiÖu Pv Lµ ¸p lùc cña dßng kh«ng khÝ chuyÓn ®éng lªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch vu«ng gãc víi h-íng dßng chuyÓn ®éng. V 2 Pv  , (mmH2O) (2-4) 2g + ¸p suÊt toµn phÇn, ký hiÖu Ptp Ptp = Pt+ Pv (2-5) 3. H¹ ¸p suÊt cña dßng kh«ng khÝ Ký hiÖu: h (mmH2O, mmHg) Lµ ®é chªnh ¸p suÊt gi-· hai ®iÓm trong mét luång giã chuyÓn ®éng; gåm ba thµnh phÇn - H¹ ¸p suÊt tÜnh ht = Pt1 - Pt2 - H¹ ¸p suÊt ®éng hv= Pv1 - Pv2 - H¹ ¸p suÊt toµn phÇn htp= Ptp1 - Ptp2 4. MËt ®é cña kh«ng khÝ Ký hiÖu:  (kg/m3) Lµ ®¹i l-îng ®Æc tr-ng cho sè ph©n tö khÝ trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝch 5. Träng l-îng riªng cña kh«ng khÝ Ký hiÖu:  (KG/m3) Lµ träng l-îng cña kh«ng khÝ trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝch Pt Pt  = .g (KG/m3) hoÆc  = ,víi R = 2,197 nªn  = 0,455 RT T ë ®iÒu kiÖn b×nh th-êng: P = 760mmHg, t =15oC,  = 60% th×  = 1,2 KG/m3 2.2. C¸c ®Þnh luËt c¬ b¶n vÒ khÝ ®éng häc 2.2.1. Ph-¬ng tr×nh Becnuly vÒ sù dÞch chuyÓn æn ®Þnh cña khÝ lý t-ëng KhÝ lý t-ëng lµ khÝ ®ång nhÊt ®¼ng h-íng, khi chuyÓn ®éng kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ph©n tö æn ®Þnh (kh«ng d·n) khÝ lý t-ëng khi chuyÓn ®éng kh«ng cã ma s¸t nªn n¨ng l-îng cña dßng khÝ ®-îc b¶o toµn. 9
Ph-¬ng tr×nh n¨ng l-îng cña dßng t¹i c¸c mÆt c¾t I-I vµ II-II (h×nh 2.1) b»ng ph-¬ng tr×nh. Thùc tÕ ®o ®¹c ¸p suÊt P tÝnh b»ng mmHg,  b»ng KG/m3, Z b»ng m, V b»ng m/s VËy trong tÝnh to¸n ng-êi ta th-êng dïng c«ng thøc sau  1V1 2  2V2 2 13,6 P1  Z1 1   13,6 P2  Z 2 2  , mmH2O (2-6) 2g 2g Trong ®ã:P1, P2- ¸p suÊt cña kh«ng khÝ t¹i mÆt c¾t I-I vµ II-II; mmHg E1, E2- n¨ng l-îng cña dßng khÝ t¹i mÆt c¾t I-I vµ II-II Z1, Z2- ®é cao tõ träng t©m cña mÆt c¾t I-I vµ II-II ®Õn mÆt chuÈn; m V1,V2- vËn tèc dÞch chuyÓn cña kh«ng khÝ t¹i mÆt c¾t I-I vµ II-II; m/s 1,2- träng l-îng riªng cña kh«ng khÝ t¹i mÆt c¾t I-I vµ II-II; KG/m3 2 1 P2,2, v2 P1, 1, v1 Z1 Z2 O 1 2 O H×nh 2.1: S¬ ®å dÞch chuyÓn cña dßng khÝ lý t-ëng 2.2.2. Ph-¬ng tr×nh Becnuly vÒ sù dÞch chuyÓn cña khÝ thùc KhÝ thùc kh¸c khÝ lý t-ëng lµ nã cã ®é nhít, g©y nªn lùc ma s¸t c¶n trë sù dÞch chuyÓn cña kh«ng khÝ, trong qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn nã lµm tiªu hao dÇn n¨ng l-îng cña dßng khÝ, vËy ph-¬ng tr×nh n¨ng l-îng ®-îc viÕt d-íi d¹ng sau: E1 =E2 + hR 1-2 (2-7) hR1-2- Tæn hao n¨ng l-îng cña dßng khÝ dÞch chuyÓn tõ mÆt c¾t I-I ®Õn II-II (h×nh 2.2) phÇn n¨ng l-îng nµy biÕn thµnh nhiÖt n¨ng E 2 2 1 E1 P1, 1, v1 P2,2, v2 Z2 Z1 O 1 2 O H×nh 2.2: S¬ ®å dÞch chuyÓn cña dßng khÝ thùc VËy ph-¬ng tr×nh Becnuly víi khÝ thùc viÕt nh- sau  1V12  2V2 2 13,6 P1  Z1 1   13,6 P2  Z 2 2   hR1 2 (mmH2O) (2-8) 2g 2g 10
Tæn hao n¨ng l-îng cña dßng khÝ dÞch chuyÓn tõ mÆt c¾t I-I ®Õn II-II chñ yÕu do ma s¸t cña kh«ng khÝ víi m«i tr-êng dÉn, ngoµi ra cßn do tæn thÊt n¨ng l-îng v× cã sù thay ®æi tÝnh chÊt côc bé vÒ ph-¬ng chiÒu hoÆc trÞ sè vËn tèc cña dßng ch¶y 2.3. C¸c hÖ qu¶ cña ph-¬ng tr×nh Becnuly øng dông trong th«ng giã má. 2.3.1. HÖ qu¶ 1: Nguån n¨ng l-îng trong th«ng giã má XÐt s¬ ®å th«ng giã má hÇm lß (h×nh 2.3 ) VÒ mÆt n¨ng l-îng cña luång giã, øng dông ph-¬ng tr×nh Becnuly tõ mÆt c¾t I-I®Õn II-II ta cã 2 Z2 Z  V 2 V 2 1 1 13,6 P1  Z1 1  1 1  13,6 P2  Z 2 2  2 2  hR1 2 (mmH2O) 2g 2g  1V12   2V2 2 hR12  13,6( P1  P2 )   1Z1   2 Z 2  (mmH2O) (2-9) 2g Hình 2.3: Sơ đồ thông gió mỏ Tõ ph-¬ng tr×nh thÊy r»ng muèn cho kh«ng khÝ dÞch chuyÓn tõ I-I ®Õn II-II th× ph¶i kh¾c phôc ®-îc tæn thÊt n¨ng l-îng h R 1-2, nguån sinh ra n¨ng l-îng ®Ó kh¾c phôc tæn thÊt ®ã cã thÓ bao gåm mét hoÆc c¶ ba ®¹i l-îng nh- sau: + 13,6(P1 - P2) chªnh ¸p suÊt tÜnh ë mÆt c¾t I-I vµ II-II, ®é chªnh ¸p suÊt nµy do qu¹t giã t¹o ra lu«n d-¬ng(> 0); ký hiÖu hq +  1 Z1   2 Z 2 chªnh ¸p suÊt do chiÒu cao cét kh«ng khÝ ë giÕng (®-êng lß) vµo vµ ra cña má; ®é chªnh ¸p suÊt nµy phô thuéc vµo vÞ trÝ giÕng giã vµo vµ ra, phô thuéc vµo träng l-îng riªng cu¶ kh«ng khÝ ë hai giÕng(®-êng lß) ®ã; nh÷ng yÕu tè nµy phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ gäi lµ søc hót tù nhiªn; ký hiÖu he. Søc hót tù nhiªn cã thÓ (+) hoÆc (-), nghÜa lµ cã thÓ cïng chiÒu (-) hoÆc ng-îc chiÒu (+) víi qu¹t giã.  1V12   2V2 2 + chªnh lÖch ®éng n¨ng cña dßng kh«ng khÝ ë mÆt c¾t I-I vµ 2g II-II, gäi lµ h¹ ¸p ®éng; ký hiÖu hv. H¹ ¸p ®éng cã thÓ (+), (-) hoÆc b»ng kh«ng hR 1-2 = hq + he + hv (2-10) KÕt luËn: N¨ng l-îng lµm cho dßng kh«ng khÝ dÞch chuyÓn trong má bao gåm h¹ ¸p suÊt do qu¹t t¹o ra (hq), søc hót tù nhiªn (he), h¹ ¸p ®éng (hv). 2.3.2. HÖ qu¶ 2: Ph-¬ng ph¸p th«ng giã I Pa I II Pa II XÐt s¬ ®å th«ng giã má hÇm lß (h×nh 2.4) P1 P2 Kh«ng khÝ dÞch chuyÓn tõ I-I ®Õn II-II, nh- vËy P1 > P2, cã c¸c tr-êng hîp sau: + NÕu P1 = Pa (Pa lµ ¸p suÊt khÝ trêi) th× P2 < Pa (P2 gäi lµ ¸p suÊt ch©n kh«ng) viÖc t¹o ra P2 < Pa thùc hiÖn b»ng qu¹t giã lµm viÖc ë chÕ ®é hót, Hình 2.4: Sơ đồ thông gió 11
ph-¬ng ph¸p th«ng giã nh- vËy gäi lµ ph-¬ng ph¸p th«ng giã hót. + NÕu P2 = Pa th× P1> Pa (P1 lµ ¸p suÊt d-) viÖc t¹o ra P1 > Pa thùc hiÖn b»ng qu¹t giã lµm viÖc ë chÕ ®é ®Èy, ph-¬ng ph¸p th«ng giã nh- vËy gäi lµ ph-¬ng ph¸p th«ng giã ®Èy. + NÕu P1 > Pa vµ P2 < Pa; viÖc t¹o ra P1 > Pa thùc hiÖn b»ng qu¹t giã lµm viÖc ë chÕ ®é ®Èy, viÖc t¹o ra P2 < Pa thùc hiÖn b»ng qu¹t giã lµm viÖc ë chÕ ®é hót. Ph-¬ng ph¸p th«ng giã nh- vËy gäi lµ ph-¬ng ph¸p th«ng giã liªn hîp ®Èy hót. + NÕu P1 = Pa vµ P2 = Pa th× ng-êi ta ph¶i t¹o ra b-íc nh¶y vÒ ¸p suÊt t¹i mét vÞ trÝ nµo ®ã n»m trong kho¶ng tõ I-I ®Õn II-II. ViÖc t¹o ra b-íc nh¶y vÒ ¸p suÊt nhê qu¹t giã ®Æt ngay trong má, ph-¬ng ph¸p th«ng giã nh- vËy gäi lµ ph-¬ng ph¸p th«ng giã liªn hîp hót ®Èy. V V 2.3.3. HÖ qu¶ 3: Tæn thÊt n¨ng l-îng trªn ®-êng lß XÐt s¬ ®å th«ng giã má (h×nh 2.5); øng dông ph-¬ng tr×nh Becnuly cho dßng khÝ dÞch I I IV chuyÓn tõ I-I ®Õn II-II IV  1V12   2V2 2 hR1 2  13,6( P1  P2 )   1Z1   2 Z 2  II III 2g II III hR 1-2 = E1 - E2 Hình 2.5: Sơ đồ xác định tổn thất năng lượng øng dông cho dßng khÝ dÞch chuyÓn tõ II-II ®Õn III-III  2V2   3V3 hR1 2  13,6( P2  P3 )   2V2   3V3  (mmH2O) 2g hR 2-3 = E2 - E3 Tæng qu¸t : hR(n-1)-n=En-1 - En n n Tæn thÊt : hR(n-1)-n= En-1 - En =  ( E n 1  E n )   h( n 1)n (2-11) 1 1 KÕt luËn: Tæng tæn hao n¨ng l-îng cña toµn bé luång giã b»ng tæng tæn hao n¨ng l-îng trªn c¸c ®o¹n ®-êng lß nèi tiÕp nhau cã giã dÞch chuyÓn qua ®Ó t¹o nªn luång giã 12
Ch-¬ng 3- sù dÞch chuyÓn kh«ng khÝ trong ®-êng lß 3.1. C¸c d¹ng chuyÓn ®éng cña kh«ng khÝ trong ®-êng lß B»ng quan s¸t thùc nghiÖm ng-êi ta thÊy r»ng tr¹ng th¸i ch¶y cña dßng kh«ng khÝ gåm ba lo¹i. a, Ch¶y tÇng C¸c líp kh«ng khÝ trong mét dßng chuyÓn ®éng víi vËn tèc gÇn nh- nhau, gi÷a c¸c líp kh«ng cã ma s¸t, ranh giíi c¸c líp râ rµng. b, Ch¶y rèi C¸c líp kh«ng khÝ trong mét dßng chuyÓn ®éng víi vËn tèc kh¸c nhau, g©y nªn hiÖn t-îng xo¸y, kh«ng cã ranh giíi gi-· c¸c líp. c, Ch¶y trung gian Lµ tr¹ng th¸i ch¶y rèi kh«ng hoµn toµn, c¸c líp kh«ng khÝ trong mét dßng chuyÓn ®éng víi vËn tèc kh¸c nhau kh«ng nhiÒu, cã ma s¸t gi÷a c¸c líp nh-ng kh«ng g©y ra hiÖn t-îng xo¸y… §Ó x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i cña dßng kh«ng khÝ chuyÓn ®éng ng-êi ta sö dông hÖ sè Reynol ký hiÖu lµ Re V .D Re  , m (3-1)  V- VËn tèc trung b×nh cña dßng kh«ng khÝ; m/s D- §-êng kÝnh thuû lùc cña èng dÉn (®-êng kÝnh -ít lµ ®¹i l-îng ®-îc tÝnh b»ng tØ sè gi÷a diÖn tÝch mÆt c¾t -ít vµ chu vi -ít cña lßng dÉn ®ã); m S D= , m (3-2) P S- diÖn tÝch mÆt c¾t -ít; m2 P- lµ chu vi -ít; m NÕu èng trßn D = d/4, nÕu kh«ng trßn D tÝnh theo c«ng thøc sau:  - §é nhít ®éng häc cña kh«ng khÝ,  = 14,4.10-6. NÕu Re < 2300 dßng kh«ng khÝ ch¶y tÇng NÕu Re = 2300 dßng kh«ng khÝ ch¶y trung gian NÕu Re > 2300 dßng kh«ng khÝ ch¶y rèi Thùc tÕ nghiªn cøu trong má tr¹ng th¸i ch¶y tÇng Ýt gÆp, nÕu cã chØ ë c¸c d¶i ®¸ chÌn khu vùc ®· ph¸ ho¶. HÇu hÕt kh«ng khÝ trong má ch¶y rèi . 3.2. Kh¸i niÖm vµ c¸c lo¹i søc c¶n má hÇm lß 3.2.1. Kh¸i niÖm Søc c¶n má hÇm lß lµ: TËp hîp tÊt c¶ c¸c lùc c¶n trë chuyÓn ®éng cña luång giã g©y tæn thÊt c¬ n¨ng cña luång giã ®-îc gäi lµ søc c¶n khÝ ®éng häc. Ký hiÖu R B»ng thùc nghiÖm ng-êi ta x¸c ®Þnh ®-îc mèi quan hÖ gi÷a tæn thÊt n¨ng l-îng cña luång giã víi søc c¶n má hÇm lß theo c«ng thøc: 13
E  h  R.Q x mmH 2 0 (3-3) Trong ®ã: h- H¹ ¸p má hÇm lß; mmH20 Q- L-u l-îng giã yªu cÇu ®-a vµo má; m3/s R- Søc c¶n má hÇm lß; k x- Sè mò phô thuéc vµo tr¹ng th¸i ch¶y cña dßng kh«ng khÝ. x=1 - ch¶y tÇng x=2 - ch¶y rèi 1
§èi víi ®-êng lß cã tiÕt diÖn kh«ng trßn th× ®-êng kÝnh cã thÓ thay b»ng ®-êng 4S kÝnh thuû lùc D = P S- diÖn tich tiÕt diÖn cña ®-êng lß, m2 P- chu vi tiÕt diÖn ®-êng lß , m2 D NÕu gäi cì ngang cña ®é nh¸m   th× ®-êng lß cã tiÕt diÖn kh«ng trßn 2d 0 2S  khi ®ã hÖ sè søc c¶n cña ®-êng lß sÏ lµ Pd 0 150  .10  4  2s 2 (1,74  2 lg ) Pd 0 B¶ng3-1: TrÞ sè nh« trung b×nh cña ®é nh¸m Nhãm nh¸m d0 (m) Nhãm nh¸m d0 (m) Bª t«ng tr¸t ph¼ng 0,00025 Khèi sái x©y 0,02 Bª t«ng kh«ng tr¸t 0,007 Sái nhá 0,06 Khèi g¹ch x©y 0,0013 Sái lín 0,275 + Nh÷ng ®-êng lß chèng b»ng gç HÖ sè søc c¶n ma s¸t cña nh÷ng ®-êng lß chèng b»ng gç phô thuéc vµo cì däc cña khung chèng vµ tiÕt diÖn ®-êng lß Cì däc cña khung chèng  lµ tû sè kho¶ng c¸ch gi÷a trung t©m cña hai cét khung l chèng kÒ nhau (l) víi ®-êng kÝnh cña chóng d0 ;   d0 Khi cì däc cña khung chèng   5 1  .10 4  (*)  (0.205  0.12. lg ) 2 m1 m 2 0,12 0,24 Pk ë ®©y m1  1   vµ m2    P Khi cì däc cña khung chèng 5 1  .10 4  (**)  (0,175  0,06 lg ) 2 , m1 .m2 , 5 5 5 ë ®©y , = ; m1,  1  0,12  0,12    15
Víi =1 5 cã thÓ tÝnh .104 b»ng c«ng thøc nghiÖm cña V«r«nina(ViÖn má thuéc viÖn hµn l©m khoa häc Liªn x«) l  .10 4  18  695 s C¸c trÞ sè .104 cña nh÷ng ®-êng lß c¸i s¹ch, th¼ng chèng b»ng khung chèng kh«ng hoµn toµn tõ gç trßn tÝnh b»ng c«ng thøc (*), (**) (B¶ng 3-2) B¶ng 3-2: B¶ng x¸c ®Þnh trÞ sè  ë c¸c ®-êng lß chèng gç kh«ng hoµn toµn l TrÞ sè ®iÒu chØnh theo §-êng TrÞ sè .104 khi cì däc cña khung chèng   d0 T.diÖn ®-êng lß S(m2) kÝnh cña T.diÖn cét chèng HÖ sè 1 2 3 4 5 6 7 ®-êng lß S d0 (cm) ®iÒu chØnh K (m2) 15 9 11,8 14,0 15,9 17,8 16,8 16,2 1 1,2 16 9,2 12,1 14,4 16,5 18,4 17,1 16,3 2 1,1 17 9,4 12,4 14,7 16,9 18,9 17,3 16,6 3 1,0 18 9,6 12,6 15,1 17,3 19,4 17,5 16,8 4 0,93 20 9,8 13,0 15,8 18,1 20,3 17,9 17,2 5 0,89 22 10,1 13,6 16,0 18,9 21,3 18,2 17,5 6 0,86 24 10,5 14,1 17,1 19,7 22,2 19,6 17,8 7 0,82 26 10,7 14,6 17,8 20,4 23,0 20,2 18,4 10 0,78 Chó thÝch: -Trong b¶ng giíi thiÖu trÞ sè .104 ®èi víi ®-êng lß cã tiÕt diÖn trong khung chèng S=3m2;c¸c ®-êng lß cã tiÕt diÖn kh¸c ph¶i nh©n thªm hÖ sè ®iÒu chØnh K -Khi tÝnh .104 chu vi Pk lÊy b»ng 3/4 chu vi chung cña ®-êng lß (m2’ = 3/4) -Khi chèng c¸c lß c¸i b»ng khung chèng kh«ng hoµn toµn tõ nh÷ng cét gç tiÕt diÖn vu«ng trÞ sè .104 lÊy lín h¬n kho¶ng 10% so víi gç trßn (trõ chèng sÝt nhau) TrÞ sè .104cña c¸c ®-êng lß chèng b»ng khung chèng hoµn toµn tõ gç vu«ng cã thÓ tra theo b¶ng 3-3. B¶ng 3-3: B¶ng x¸c ®Þnh trÞ sè  ë c¸c ®-êng lß chèng b»ng gç vu«ng TiÕt diÖn ChiÒu TrÞ sè .10-4 khi cì däc cña khung chèng   l ®-êng lß dµy gç d0 S (m2) d0 (cm) 2 3 4 5 6 15 14 17 19 21 23 17 15 18 20 22 24 3 20 16 19 21 24 26 22 16 19 22 25 27 4 15 13 16 18 20 21 16
17 14 17 19 21 22 20 15 18 20 22 24 22 16 19 21 23 25 15 13 15 17 19 20 17 14 16 18 20 21 5 20 15 16 19 21 23 22 16 17 20 22 24 B¶ng 3-4: B¶ng x¸c ®Þnh trÞ sè .104 cña c¸c ®-êng lß khi xµ b»ng gç trßn TiÕt diÖn §-êng TrÞ sè .10-4 khi cì däc cña xµ   l ®-êng lß kÝnh gç d0 S (m2) d0 (cm) 2 3 5 6 8 12 4,9 5,5 6,4 6,8 6,6 14 5,1 5,7 6,8 7,2 7,0 16 5,2 5,9 7,0 7,5 7,3 3 18 5,4 6,1 7,3 7,7 7,5 20 5,6 6,3 7,5 8,0 7,8 22 5,7 6,5 7,8 8,2 8,0 24 5,9 6,7 8,o 8,4 8,2 12 4,7 5,1 6,2 8,6 6,4 14 4,9 5,5 6,5 6,9 6,7 16 5,1 5,7 6,7 7,2 7,0 4 18 5,2 5,8 7,0 7,5 7,3 20 5,4 6,1 7,2 7,7 7,5 22 5,5 6,2 7,5 7,8 7,6 24 5,6 6,3 7,7 8,0 7,8 12 4,5 5,0 5,8 6,2 6,0 14 4,7 5,2 6,1 6,5 6,3 16 4,8 5,4 6,3 6,7 6,5 5 18 5,0 5,5 6,5 7,o 6,8 20 5,1 5,7 6,7 7,2 7,0 22 5,2 5,9 6,9 7,4 7,2 24 5,3 6,0 7,0 7,5 7,3 * C¸c ®-êng lß chèng b»ng kim lo¹i l  .10 4  (***) 2s 0,175  0,2 lg Pk Trong ®ã : S tiÕt diÖn ®-êng lß trong khung chèng, m2 Pk chu vi phÇn chèng ®-êng, m 17
l kho¶ng c¸ch gi÷a hai khung chèng kÕ tiÕp nhau, m Trong b¶ng 6 giíi thiÖu c¸c trÞ sè cña hÖ sè søc c¶n ma s¸t tÝnh theo (***) vµ c¸c biÓu thøc ®ã phô thuéc vµo cì däc cña khung chèng Chó thÝch:Trong b¶ng giíi thiÖu nh÷ng trÞ sè .104 ®èi víi ®-êng lß cã tiÕt diÖn trong khung chèng S = 4m2. §èi víi nh÷ng ®-êng lß cã tiÕt diÖn kh¸c cÇn ph¶i ®-a vµo hÖ sè nh©n ®iÒu chØnh K vµ ®-a c¸c trÞ sè lÎ lªn trßn sè nguyªn (b¶ng 6) B¶ng 3-5: B¶ng x¸c ®Þnh trÞ sè .104 ë c¸c ®-êng lß chèng thÐp S = 4m2. l HÖ sè ®iÒu chØnh theo tiÕt Sè hiÖu TrÞ sè .10 khi cì däc cña khung   d -4 0 diÖn ®-êng lß cña TiÕt diÖn thanh HÖ sè ®iÒu 2 3 4 5 8 ®-êng lß d0 (cm) chØnh K S (m2) 10 11 15 18 21 25 3 1,08 12 13 17 21 25 30 4 1,00 14 14 19 23 29 34 6 0,91 16 15 21 26 32 40 8 0,88 18 16 23 30 39 44 10 0,84 C¸c trÞ sè  ë mét sè ®-êng lß th-êng gÆp - C¸c ®-êng lß kh«ng chèng  = 5 20.10-4 - C¸c giÕng tho¸t giã cã ®-êng kÝnh lín  = (2  8).10-4 - C¸c lß b»ng vËn t¶i chèng b»ng bªt«ng g¹ch ®¸  = (3  7).10-4 - C¸c lß b»ng vËn t¶i chèng - gç trßn kh«ng hoµn toµn  = (9  23).10-4 - C¸c lß b»ng vËn t¶i chèng b»ng v× s¾t ®Þnh h×nh  = (5  23).10-4 - C¸c lß b»ng vËn t¶i chèng b»ng v× bªt«ng ®óc s½n l¾p ghÐp  = (5  23).10-4 - Lß chî chèng b»ng v× chèng th-êng  = (30  260).10-4 - Lß chî chèng b»ng v× chèng liªn hîp  = (45  120).10-4 c, H¹ ¸p ®Ó kh¾c phôc søc c¶n ma s¸t hms = Rms.Q2 (3-6) 2. Søc c¶n côc bé, ký hiÖu Rcb (k) a, Kh¸i niÖm Søc c¶n côc bé lµ tËp hîp tÊt c¶ c¸c lùc g©y c¶n trë chuyÓn ®éng cña luång giã trong mét khu vùc mµ nguyªn nh©n lµ do thay ®æi h-íng dßng vµ tiÕt diÖn dßng. 1 Rcb  0,06 (3-7) S2 S lµ diÖn tÝch tiÕt diÖn ®-êng lß lµ n¬i sinh ra søc c¶n côc bé; m2 18
 lµ hÖ sè søc c¶n côc bé ®-îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm. * Khi vÞ trÝ ®-êng lß ®ét ngét më réng: TrÞ sè r phô thuéc vµo tû sè S2/S1 nghÜa lµ tû sè cña tiÕt diÖn lín ®èi víi tiÕt diÖn nhá, cã thÓ lÊy theo b¶ng 3.6 B¶ng 3.6: B¶ng x¸c ®Þnh hÖ sè søc c¶n côc bé khi më réng ®ét ngét S2 S1 1 1,25 1,5 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0 r 0 0,06 0,25 2,25 4,00 6,25 9,00 10,5 16,0 25,0 36,0 49,0 S1 – DiÖn tÝch tiÕt diÖn ngang ®-êng lß ch-a më réng (m2) S2 – DiÖn tiÕt diÖn ngang ®-êng lß bÞ më réng (m2) C¸c trÞ sè r trong b¶ng 3.6 ®èi víi nh÷ng ®-êng lß gå ghÒ cÇn ph¶i t¨ng lªn vµ phô thuéc vµo hÖ sè ma s¸t  cña ®-êng lß T¨ng lªn 20  25% khi  = 0,001 T¨ng lªn 25  50% khi  = 0,001 0,0015 T¨ng lªn 50  80% khi  = 0,0015  0,0020 T¨ng lªn 50  80% khi  = 0,0015  0,0020 T¨ng lªn 100% khi  = 0,0025 * Khi ®-êng lß bÞ më réng tõ tõ d-íi mét gãc   mr  K mr  r K mr  lµ hÖ sè phô thuéc vµo gãc  ®-îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 3.7 B¶ng 3.7: B¶ng x¸c ®Þnh hÖ khi më réng tõ tõ mét gãc   (®é) 4 5 6 7 8 9 10 11  15 16  70 >70 K mr  0,07 0,09 0,11 0,12 0,14 0,16 0,17 0,20 0,3 1 * HÖ sè søc c¶n côc bé khi luång giã thu hÑp ®ét ngét 1 h  (  1) 2   phô thuéc vµo S2/S1 theo b¶ng 3.8 B¶ng 3.8: B¶ng x¸c ®Þnh hÖ sè khi  thu hÑp ®ét ngét S2 S1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0  0,62 0,63 0,64 0,67 0,69 0,72 0,75 0,8 0,88 1,0 Tr-êng hîp ®-êng lß thu hÑp tõ tõ d-íi mét gãc   h  K h  h 19
K h phô thuéc vµo gãc  vµ tra theo b¶ng 3.9 B¶ng 3.9: B¶ng x¸c ®Þnh hÖ sè thu hÑp tõ tõ mét gãc   (®é) 5 7 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 K h 0,06 0,16 0,17 0,18 0,20 0,24 0,28 0,31 0,32 0,34 0,38 1 * HÖ sè søc c¶n ma s¸t ë c¸c vÞ trÝ trong má B¶ng 3-10: B¶ng x¸c ®Þnh hÖ sè côc bé trong c¸c tr-êng hîp Nh÷ng ®Æc tÝnh g©y nªn Rcb  cb H×nh vÏ minh ho¹ H-íng ®i cña giã 1- §i vµo má 0,6 2- T¹i n¬i ®-êng lß bÞ gÊp khóc 900 1,4 3- T¹i n¬i ®-êng lß bÞ uèn cong 0,6 4- Khi luång giã bÞ chia nh¸nh d-íi 1,5 mét gãc 600 5- Luång giã bÞ chia cã nh¸nh 3,6 vu«ng gãc 6- Khi hai luång giã héi tô d-íi 2,0 mét gãc vu«ng 7- Khi hai luång giã héi tô d-íi 1,0 mét gãc 600 8- Khi hai luång héi tô 2,6 9- Khi bÞ chia nh¸nh d-íi mét gãc 1,0 600 10- Khi luång giã ra khái má 1,0 b, H¹ ¸p kh¾c phôc søc c¶n côc bé hcb = Rcb.Q2 (3-8) 20