Проветривание выработок и борьба с пылью




Общие понятия. Горные выработки проветриваются потоком атмосферного воздуха под действием естественного или искусственно создаваемого давления (напора).
Различают статическое, динамическое и полное давления воздушного потока.
Статическое давление (напор) — это давление, под действием которого совершается движение воздуха; оно проявляется в воздействии на поверхность стенок трубопровода и измеряется в гс/м2 или в мм вод. ст.
Динамическим или скоростным давлением (напором) называют давление движущегося потока воздуха на плоскость, расположенную поперек оси потока, не воспринимаемое стенками трубопровода.
Полным давлением (напором) называют сумму статического и динамического давлений.
Перемещение воздуха в выработках или трубопроводах осуществляется при разности давлений на входе и выходе, называемой потерей статического напора, или статической депрессией.
Расходом (дебитом) называют количество воздуха, проходящее за единицу времени через сечение выработки (трубопровода); расход воздуха выражается в м3/с, м3/мин и м3/ч и соответственно называется секундным, минутным и часовым расходом.
Движение воздуха в воздуховоде может осуществляться в ламинарном или турбулентном режимах. Ламинарный режим характеризуется тем, что отдельные струи или слои воздуха в потоке, движутся параллельно друг другу и не перемешиваются между собой. Характеристикой турбулентного вихревого режима является хаотическое движение и интенсивное перемешивание различных слоев перемещающегося воздуха. В горных выработках воздух перемещается в турбулентном режиме.
Движение воздуха по воздуховодам. Перемещаясь по воздуховоду, под которым понимается трубопровод или горная выработка, воздух встречает на своем пути различные сопротивления, для преодоления которых необходим соответствующий напор. Сопротивления, встречаемые потоком воздуха при движении, составляются в основном из сопротивления трения о стенки воздуховода и так называемых «местных» сопротивлений.
Сопротивление трения в воздуховоде при турбулентном движении воздуха выражается


Проветривание выработок и борьба с пылью

где ав — коэффициент аэродинамического сопротивления воздуховода, кгс*с2/м4;
L, P и S — соответственно длина (м), периметр (м) и площадь поперечного сечения (м2) воздуховода;
Q — количество перемещаемого воздуха, м3/с.
Величина коэффициента аэродинамического сопротивления зависит от поперечных параметров воздуховода и шероховатости образующих его поверхностей.
Появление местных сопротивлений обусловлено изменениями скорости и направления воздушного потока. В результате этих изменений в потоке увеличивается интенсивность вихревого перемешивания, на что и расходуется дополнительный напор. Местные сопротивления возникают при резких («внезапных») расширениях или сужениях воздуховодов и поворотах их под различными углами.
В целях снижения местных сопротивлений переходы в воздуховодах устраивают плавными, а повороты закругляют.
В формуле (Х.1) величина авLP/S3, являющаяся постоянной для данного воздуховода, называется сопротивлением воздуховода и обозначается буквой R. Однако измерять сопротивление горных выработок этой величиной неудобно, так как она выражается в тысячных долях, поэтому пользуются единицей измерения сопротивления мюргом (μ):


Проветривание выработок и борьба с пылью

Схемы проветривания выработок. В оптимальном варианте вентиляции комплекса подземных горных выработок этот комплекс соединяется с земной поверхностью не менее чем двумя выработками (например, стволами или штольнями). При этом одна из них используется для подачи в подземный комплекс выработок атмосферного (чистого, свежего) воздуха, другая — для отвода из комплекса выработок загрязненного («отработанного») воздуха.
Напор воздуха, необходимый для преодоления сопротивлений выработок, создается или за счет «естественной тяги», или вентиляторами (рис. 80).


Проветривание выработок и борьба с пылью

Естественной тягой называют перемещение воздуха в горных выработках за счет гравитационных сил; этот способ применим при наличии разности высотных отметок устьев двух или большего числа выработок, выходящих на земную поверхность. Депрессия естественной тяги равна разности удельных давлений столбов воздуха одинаковой высоты AB и CD (см. рис. 80), но имеющих различную температуру. В холодное время года температура наружного воздуха ниже температуры воздуха в горных выработках, плотность воздуха в столбе AB (а следовательно, и удельное давление столба) будет выше, чем в столбе CD, вследствие этого воздух в горных выработках будет перемещаться от устья штольни к устью ствола. В летнее время при более холодном воздухе в горных выработках (по сравнению с атмосферным) будет наблюдаться обратное явление. В высокогорных рудниках естественная тяга составляет иногда до 30—50% от общешахтной депрессии. Естественная тяга помогает работе вентилятора, если ее направление совпадает с направлением потока воздуха, подаваемого вентилятором.
Проветривание комплекса подземных выработок сквозным воздушным потоком является весьма эффективным. Таким образом осуществляется проветривание шахт в период эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Аналогичные схемы проветривания могут применяться в процессе строительства шахт, а также в процессе разведки месторожений при значительных комплексах подземных горноразведочных выработок.
Соединение выработок между собой может быть параллельным, последовательным, диагональным (рис. 81) и комбинированным.


Проветривание выработок и борьба с пылью

При проведении комплекса горноразведочных выработок они преимущественно располагаются по последовательной схеме. В последовательном соединении, при котором выработки расположены одна за другой, через каждую выработку проходит одно и то же количество воздуха Q. Общее сопротивление всех выработок R или μ равно сумме сопротивлений отдельных выработок. Общая депрессия последовательно соединенных выработок равна сумме депрессий отдельных выработок.
Однако не всегда возможно создать сквозную струю для проветривания выработки или комплекса выработок. В процессе проходки выработки только один ее конец (устье) выходит на земную поверхность или в другую ранее пройденную выработку. Такие выработки называют тупиковыми.
В процессе строительства шахт и проведения горноразведочных выработок приходится осуществлять проветривание (в данном случае этот термин предпочтительнее термина «вентиляция») тупиковых выработок. В простейшем случае проветривание неглубоких шурфов может осуществляться с использованием скоростного напора ветра. Для этого над устьем шурфа устанавливают раструб (зонт), соединенный с трубопроводом, опущенным в шурф (рис. 82, а).


Проветривание выработок и борьба с пылью

Когда устье тупиковой выработки выходит в другую выработку, проветриваемую сквозной струей, то при длине тупиковой выработки не более 10 м она может проветриваться за счет турбулентной диффузии. При большей длине тупиковой выработки ее можно проветривать за счет общешахтной депрессии, применяя перегородки и трубопроводы (рис. 82, б, в).
Во всех других случаях проветривание осуществляется с помощью небольших вентиляторов,, называемых вентиляторами местного проветривания. Их устанавливают в горных выработках или на земной поверхности. На рис. 83 показана схема проветривания ствола вентилятором, установленным на поверхности около устья; аналогично проветривают и шурфы.
В процессе проходки стволы и шурфы предпочтительнее проветривать, нагнетая в них воздух по трубопроводу (нагнетательный способ проветривания). Горизонтальные и наклонные подземные выработки проветриваются нагнетательным, всасывающим и комбинированным (нагнетательно-всасывающим) способами.


Проветривание выработок и борьба с пылью



Проветривание выработок и борьба с пылью

При нагнетательном способе проветривания: (рис. 84, а) тупиковой выработки свежий воздух подается из. сквозной выработки вентилятором по трубопроводу. Нагнетательный способ проветривания характеризуется высокой эффективностью, однако удаляемый из тупиковой выработки воздух попадает в сквозную струю воздуха и загрязняет ее.
Всасывающий способ (рис. 84,б) отличается от нагнетательного тем, что свежий воздух из сквозной выработки поступает в тупиковую выработку и засасывается из призабойного пространства в трубопровод с помощью вентилятора. Всасывающий способ проветривания менее эффективен; он неприменим в выработках, опасных по газу (во избежание взрыва метано-воздушной смеси в вентиляторе в случае искрообразования). Однако к достоинствам этого способа следует отнести то, что, выдавая загрязненный воздух по трубам, избегают загрязнения воздуха в тупиковой и сквозной выработках.
Комбинированный способ (рис. 84, в), при котором проветривание производится нагнетательным и всасывающим вентиляторами, характеризуется высокой эффективностью; его применяют при проведении тупиковых выработок значительной протяженности и требующих интенсивного проветривания. При этом перед нагнетательным вентилятором обычно устанавливают перемычку. Перемычки используют для преграждения движения воздуха. В горно-разведочных выработках устанавливают дощатые или гибкие надувные (из полиэтиленовой или полихлор-виниловой пленки) перемычки. В дощатых перемычках при необходимости устраивают вентиляционные двери для пропуска людей или вагонеток, двери изготовляют деревянными или металлическими.
При интенсивной откатке в выработке устанавливают перемычки с автоматически открывающимися и закрывающимися дверями.
При проведении штольни устье выработки выходит непосредственно на земную поверхность и с помощью вентиляторов, устанавливаемых в штольне или на поверхности, можно удалять из выработки загрязненный воздух и подавать в нее атмосферный нагнетательным, всасывающим и комбинированным способами.
Проветривание одной или комплекса разведочных выработок большой длины, вследствие значительных по своей величине сопротивлений, весьма затруднено. В ряде случаев в практике горноразведочных работ проблема проветривания длинных выработок (например, штолен) решается с помощью вентиляционных скважин, пробуриваемых в земной поверхности до встречи с проводимой выработкой.
Расчеты количества воздуха для проветривания тупиковых выработок. Расчет необходимого количества воздуха для проветривания горных выработок производится в соответствии с правилами безопасности, исходя из необходимости удаления из выработок газов и пыли и обеспечения норм воздуха для работающих в выработках людей.
В общих случаях горноразведочных работ проветривание горных выработок рассчитывают, исходя из условий выноса и разжижения до безопасных концентраций газообразных продуктов взрыва ВВ. Количество газообразных продуктов взрыва принимается пропорциональным расходу BB за одно взрывание. Суммарный объем газов, выделяемых при взрыве 1 кг BB, пересчитывается на условную окись углерода по токсическим коэффициентам:


Проветривание выработок и борьба с пылью

Количество воздуха при нагнетательном способе проветривания определяют по формуле


Проветривание выработок и борьба с пылью

где t — принимаемое время проветривания выработки, мин;
А — количество взрываемого BB, кг;
S — площадь поперечного сечения выработки, м2;
L — длина выработки, м.
Расчет количества воздуха при всасывающем способе проветривания проводят по формуле


Проветривание выработок и борьба с пылью

Эти формулы используют для приблизительных расчетов принимая, что количество ядовитых газов, образующихся при взрыве 1 кг BB, составляет 40 л; при более точных расчетах применяют другие формулы.
При комбинированном способе проветривания определяют количество воздуха, подаваемого в выработку нагнетательным вентилятором. Количество воздуха, отсасываемое вторым вентилятором, принимается на 25% больше расчетного Qн.
Рассчитанное по одной из приведенных формул количество воздуха проверяют по числу работающих в забое N, исходя из нормы на 1 человека q = 6 м3/мин, по формуле


Проветривание выработок и борьба с пылью

В выработках, опасных по газу, проводится соответствующий расчет количества подаваемого воздуха для разжижения CH4 или CO2 до допустимых концентраций. Также рассчитывается количество воздуха по пылевому фактору для снижения концентрации пыли до санитарных норм.
При разведке радиоактивных месторождений в атмосферу выработки поступают продукты радиоактивной эманации (радон, торон, актион). Наибольшую опасность для здоровья работающих представляет радон. Основным средством защиты от радона является усиленная вентиляция. Расчет количества воздуха в этих выработках производится по количеству выделяемого радона.
Завершается расчет количества воздуха проверкой на минимально допустимую (в соответствии с правилами безопасности) скорость движения его по выработке, равную 0,15 м/с.
В связи с этим полученное при расчетах минимальное количество воздуха должно быть


Проветривание выработок и борьба с пылью

Вентиляционные трубопроводы. Вентиляторная установка для проветривания тупиковых выработок состоит из вентилятора с двигателем и вентиляционного трубопровода.
Для проветривания выработок применяют трубопроводы, смонтированные из гибких или жестких труб.
Гибкие трубы изготовляются из прорезиненной ткани или текстовинита (ткань, покрытая полихлорвиниловой пластмассой и лаком). В некоторых зарубежных странах применяются нейлоновые трубы со специальными кольцами жесткости или трубы из поливинилхлоридной пленки. Гибкие трубы имеют небольшую массу, легко транспортируются, плотно соединяются друг с другом с помощью стальных пружинящих колец, имеющихся в их торцах, и шарнирного хомута с рычажным замком. Прорезиненные трубы применяются в нагнетательных трубопроводах в горизонтальных и наклонных горных выработках, в которых они подвешиваются на крючках к растянутым тросам или проволоке. Гибкие трубы изготовляются длиной 5, 10 и 20 м, диаметром 212, 300, 400, 500 и 600 мм. При проходке стволов шахт прорезиненные трубы применяются обычно только на конце (призабойной части) жесткого трубопровода. В последнее время в шахтных стволах применяются и гибкие трубопроводы из текстовинитовых труб.
Жесткие трубы изготовляются из обычной листовой или оцинкованной стали. Длина труб 2—4 м, диаметр 300, 400, 600 мм и более. Соединение труб фланцевое; для сокращения утечек воздуха между фланцами прокладываются резиновые, картонные или тканевые прокладки. В горизонтальных и наклонных выработках металлические трубы подвешиваются к крепи, а в вертикальных — обычно на подвесных канатах (рис. 85). При проведении разведочных выработок вентиляционные трубы иногда изготовляют из деревянных досок или фанеры.


Проветривание выработок и борьба с пылью

Значения коэффициента аэродинамического сопротивления: (ат) для трубопроводов могут быть приняты следующими:


Проветривание выработок и борьба с пылью

Потеря напора, вызванная сопротивлением трубопровода,, определяется по формуле


Проветривание выработок и борьба с пылью

где L и d — соответственно длина и диаметр трубопровода.
При эксплуатации текстовинитовых и металлических трубопроводов наблюдаются утечки воздуха через неплотности соединений труб. Эти утечки оцениваются коэффициентом потерь, определяемым по формуле


Проветривание выработок и борьба с пылью

где kу — коэффициент стыковых утечек, принимаемый в зависимости от качества сборки трубопровода в пределах от 0,0001 до 0,001;
l — длина звена трубы, м.
Для гибких трубопроводов коэффициент потерь принимают пропорционально длине трубопровода


Проветривание выработок и борьба с пылью

Деревянные и фанерные трубопроводы характеризуются повышенными потерями, величина которых зависит от качества изготовления и монтажа.
Депрессию трубопровода определяют по формуле


Проветривание выработок и борьба с пылью

Выбор вентилятора производится по расчетным количествам необходимого для проветривания воздуха и депрессии трубопровода. При расчете проветривания тупиковых забоев депрессией выработок пренебрегают, так как по сравнению с депрессией трубопровода она очень мала.
Вентиляторы. Для проветривания горных выработок применяют центробежные и осевые вентиляторы.
Центробежный вентилятор (рис. 86, а) состоит из рабочего колеса 1, насаженного на вал и располагающегося в улиткообразном кожухе 3. Воздух, поступающий в вентилятор через патрубок 2, захватывается лопастями вращающегося рабочего колеса, под действием центробежной силы выбрасывается в диффузор и через патрубок 4 выходит из вентилятора.
Центробежные вентиляторы характеризуются высоким статическим напором при сравнительно небольшом числе оборотов рабочего колеса, они надежны в работе. К недостаткам следует отнести более низкий по сравнению с осевыми вентиляторами к.п.д. и большие габариты. Центробежные вентиляторы устанавливают на земной поверхности около устья проходимой выработки (штольни, шурфа, ствола).


Проветривание выработок и борьба с пылью

Осевой вентилятор (рис. 86,б) состоит из цилиндрического кожуха 1, в котором размещается электродвигатель 2 с насаженным на вал рабочим колесом 3, выполненным по типу пропеллера. Co всасывающей стороны перед рабочим колесом располагаются предохранительная сетка 4 и обтекатель 5. Для выпрямления закрученного рабочим колесом воздушного потока в вентиляторе монтируется спрямляющий аппарат 6. Кожух вентилятора с торцовых сторон имеет фланцы для присоединения к вентиляционному трубопроводу.
Осевые вентиляторы компактны, имеют более простую конструкцию и более высокий к. п. д. Однако для создания осевым вентилятором большого напора необходимы высокие скорости вращения рабочего колеса. Вследствие этого рабочие органу вентилятора быстро изнашиваются и, кроме того, при работе вентилятора создается шум. Для проветривания тупиковых забоев осевые вентиляторы устанавливаются непосредственно в горных выработках или на земной поверхности около их устья. При проветривании выработок большой длины между частями вентиляционного трубопровода последовательно устанавливаются несколько осевых вентиляторов. Данные о вентиляторах местного проветривания приведены в табл. 34.


Проветривание выработок и борьба с пылью

Помимо перечисленных вентиляторов, для проветривания шурфов применяют портативные центробежные вентиляторы СВЦ-4А. Эти вентиляторы изготовляют с взаимозаменяемыми приводами, в результате чего несколько меняется их характеристика (табл. 35).
Вентилятор СВЦ-4А легко разбирается на транспортабельные блоки; максимальная масса блока 16,5 кг. В шурфопроходческих агрегатах используют центробежные вентиляторы Ц4-70-2,5 и Ц13-50-2 с мощностью электродвигателей 0,6—1,5 кВт, масса вентиляторов 35—42 кг.
Меры пылеподавления. Проветривание выработок является одним из действенных мероприятий по очищению рудничного воздуха от пыли. Однако следует иметь в виду, что воздушный поток сдувает уже осевшую на стенках выработок пыль, повышая таким образом запыленность рудничной атмосферы. Исходя из этого скорость движения воздуха в выработках должна быть в пределах 1—2 м/с, при этой скорости выносится мелкодисперсная пыль и не сдувается осевшая пыль.
Для снижения пылеобразования при производственных процессах в горных выработках применяют различные технические средства: подавление и улавливание образующейся пыли, осаждение и улавливание поступившей в воздух пыли и предотвращение поднятия в воздух ранее осевшей пыли.
Значительное количество пыли образуется в процессе бурения шпуров (особенно перфораторного). Эффективным средством пылеподавления является бурение с промывкой. Мельчайшие частицы образующейся пыли недостаточно хорошо смачиваются водой и поэтому поступают в рудничный воздух. Хорошая смачиваемость пыли достигается при добавлении в промывочную воду 0,1—0,3% поверхностно-активных веществ — смачивателей: ДБ, ОП-7, ОП-10, мылонафта и др.


Проветривание выработок и борьба с пылью

При отсутствии воды или при отрицательных температурах подавление пыли в процессе бурения может осуществляться воздушно-механической пеной, образуемой из растворов поверхностно-активных веществ, или отсасыванием пыли из шпура и осаждения ее в фильтрах.
При работе отбойных молотков снижение пылеобразования достигается использованием специальных конструкций отбойных молотков с орошением (МОО-10); вода, пропускаемая через форсунки, расположенные в стволе молотка, распыляется и орошает пространство вокруг пики.
При взрывной отбойке количество образующейся пыли может быть снижено за счет применения внутренней водяной забойки (полихлорвиниловые ампулы с водой или 5%-ным раствором NaCl, размещаемые в шпурах вместо обычной забойки) или внешней водяной забойки (за 20—30 мс перед взрывом шпуров в забое взрываются заряды в 25—30-литровых пластиковых мешках, заполненных водой и подвешенных в выработке).
Пылевое облако, образующееся при взрывных работах, можно осадить и водяными завесами, устраиваемыми на расстоянии 8—15 м от забоя. Для распыления воды используются специальные форсунки. С целью пылеподавления в процессе погрузки и транспортировки породу орошают.
Контроль за состоянием рудничной атмосферы. Систематический контроль за режимом проветривания, загазованностью и запыленностью рудничного воздуха, его влажностью и температурой, проведение мероприятий по улучшению рудничной атмосферы обеспечивают нормальные санитарные условия, безопасность работ и повышение производительности труда в горных выработках.


Проветривание выработок и борьба с пылью

В качестве прибора для замера статического, динамического и полного напоров воздуха используются штуцера и трубки, среди которых универсальностью отличается трубка Пито (рис. 87,а). Составными частями ее являются тонкая изогнутая металлическая трубка 1, вставленная в другую трубку 2; вследствие разницы диаметров между трубками образуется кольцевая камера 3. Обе трубки соединены между собой наконечником 4, вблизи которого в трубке 2 имеются боковые отверстия 5. Трубка устанавливается в воздухопроводе изогнутым концом против потока воздуха. Боковые отверстия 5 воспринимают статический напор; центральный канал 6 служит для восприятия суммарного (полного) напора. Канал трубки, воспринимающий статический напор, обозначают знаком (-), а воспринимающий полный напор — знаком (+). Оба канала патрубками 7 и 8 соединяются с манометрами.


Проветривание выработок и борьба с пылью

Простейшим манометром (рис. 87,б), получившим название депрессиометра, является водяной U-образный манометр. Депрессиометр состоит из изогнутой стеклянной трубки 1 и рамки 2, на которой имеется шкала 3 для отсчета воспринимаемого напора в мм водяного столба. Измерение скорости движения воздуха, являющейся важным параметром эффективности проветривания выработки, производится приборами, называемыми анемометрами. Крыльчатые анемометры (рис. 88,а) используются для замера скорости воздуха в пределах от 0,1 до 5 м/с. Чашечные анемометры (рис. 88,б) — для изменения скоростей воздуха от 1 до 20 м/с. Анемометры имеют счетчики числа оборотов крыльчатки или чашечной вертушки, по которым определяют скорость движения воздуха в выработке. Для изменения средней скорости включенный анемометр перемещают по поперечному сечению выработки, замеряя скорости в различных точках. Замерщик производит измерение скорости, стоя лицом навстречу воздушному потоку и держа анемометр в вытянутой вперед руке. При этом воздушный поток, обтекая тело замерщика, отжимается к стенкам выработки. Поэтому при определении средней скорости воздуха вводят поправочный коэффициент


Проветривание выработок и борьба с пылью

По средней скорости воздушного потока и площади сечения выработки определяют количество воздуха, проходящего через выработку в единицу времени.
Газовый состав рудничного воздуха можно определить непосредственно в горной выработке с помощью переносных приборов— газоанализаторов или других средств, а также в лабораторных условиях путем тщательного анализа взятых в выработках проб воздуха.
Действие газоанализаторов основано главным образом на быстрых реакциях газов с различными реагентами; так, например, засосанный с помощью портативного меха в газоанализатор ГХ воздух, содержащий CO, NO2 и другие газы, меняет цвет твердого реактива, находящегося в индикаторной трубке прибора. Простым и надежным индикатором для определения непосредственно в выработке содержания в рудничном воздухе кислорода, углекислого газа и метана является бензиновая лампа. Содержание определяют по яркости горения бензиновой лампы. С уменьшением содержания кислорода сила света снижается (ори содержании О2 = 20% наблюдается снижение силы света на 30—35%, при содержании O2= 19% — на 70%, а при содержании O2≤18% лампа гаснет).
С увеличением содержания углекислого газа сила света бензиновой лампы также уменьшается (при содержании СO2 = 1/1,5% она уменьшается на 30%, при содержании CO2 = 2—3% — на 60—70%, при содержании С02 = 3—4% лампа гаснет).
Способ определения содержания метана в воздухе с помощью бензиновых предохранительных ламп основан на том, что при наличии этого газа пламя лампы удлиняется, а при прикрученном фитиле над коротким пламенем появляется ярко-голубой ореол. Удлинение пламени и высота ореола пропорциональны концентрации метана в рудничном воздухе:


Проветривание выработок и борьба с пылью

По действующим «Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах» метан замеряют сначала при нормальном пламени лампы и, если оно не удлиняется выше сетки, уточняют содержание метана при прикрученном фитиле. По правилам безопасности контроль рудничного воздуха должен производиться не реже одного раза в месяц.
Анализы на содержание O2, CO, CO2 и окислов азота обязательны при применении взрывных работ. Определение содержаний H2S и SO2 должны производиться в зависимости от характеристик пород. Замеры CH4 должны производиться во всех выработках, опасных по газу, не менее трех раз в смену.
Запыленность рудничного воздуха определяется с помощью специальных приборов — пылемеров. Температура воздуха в горных выработках измеряется обычными ртутными термометрами, а влажность — психометрами.

Общие соображения о конструкциях, применяемых при передвижке зданий




При реконструкции городских магистралей приходится все более считаться с возрастающими потребностями в быстром пропуске автотранспорта. В связи с этим возникает необходимость в расширении существующих улиц или в пробивке новых магистралей. Однако в том и другом случае важно сохранить опорные здания, тем более если эти сооружения являются историческими или архитектурными памятниками. Такие здания, помимо того, что могут эксплуатироваться, являются еще и украшением города. Здания, расположенные на реконструируемой магистрали с учетом задач градостроительства, можно передвинуть, поднять и встроить снизу нужное число этажей. Реконструкция старых городов — это большой и сложный процесс: сохранить добротные, красивые многоэтажные здания и наряду с этим осуществлять новое строительство. Конечно, если здание не является памятником, то в основу решения вопроса должны лечь экономические соображения.
То же следует иметь в виду и при реконструкции промышленных предприятий. Иногда вопрос бесперебойной эксплуатации действующего цеха промышленного предприятия, связанного технологическим процессом с другими цехами, может, с точки зрения экономических соображений, быть решающим по сравнению с затратами для постройки нового цеха.
Многие здания, подорванные врагом, не только наклонились (получили крен), но и сместились но горизонтали. Так, например, потребовалось не только выпрямлять, но и передвигать целый ряд объектов: железобетонные бункерные галереи в Кривом Роге; доменную печь № 4 завода «Азовсталь»; опоры моста через р. Западная Двина в Даугавпилсе; элеватор в Тарту; железобетонный каркас цеха одного из заводов на юге страны и др. Целесообразность использования существующих, не поврежденных взрывом, фундаментов, диктует необходимость установки сооружения в точном соответствии с планом его положения до взрыва. Следовательно, для восстановления сооружения требуется не только выпрямление крена, но и передвижка его.
Поэтому сначала для придания сооружению большей устойчивости его выпрямляют, а затем передвигают.
Для передвижки тяжелых сооружений, состоящих из каменных стен или колонн, часто помимо рандбалок применяются башмаки, ходовые балки или тележки. Ходовые балки обычно применяются однотипной конструкции. При применении других катучих устройств, особенно шаров, приходится вносить большие изменения как в конструкции ходовых балок, так и конструкции рельсовых путей. Известен случай, когда для передвижки небольшого особняка вместо ходовых балок и катков применяли полозья и это здание передвигалось не трением качения, а трением скольжения.

Отделка цоколя с помощью клинкерной плитки





Материалы, используемые с целью отделки цоколя, должны характеризоваться продолжительным эксплуатационным периодом, надёжностью и стойкостью к воздействию влажной среды. Наибольшим спросом в ходе выполнения подобных работ пользуется камень натурального и синтетического происхождения, панели из поливинилхлорида и декоративная штукатурка.

Независимо от того, на каком именно материале вы остановили свой выбор, правильно отделать цокольную часть здания можно только в том случае, если вы правильно подготовите поверхность для осуществления работ. Важно, чтобы она была максимально прочной и ровной. Если на поверхности заметны какие-то изъяны, то их необходимо устранить, применяя обмазочные материалы. Для этих целей подходит грунтующая эмульсия.

Основание здания всегда создают, используя бетон, отличающийся значительной прочностью либо же металл. Но цокольную часть можно создавать из материалов с пористым строением. В любом случае необходимо обработать конструкцию водооталкивающими соединениями.

Одним из самых надёжных и качественных материалов вступает клинкерная плитка. Вы вполне можете отделать цоколь здания таким материалом собственноручно. По окончанию всех процедур цоколь будет выглядеть так, как будто его создали из клинкерного кирпича.

Клинкерная плитка весит меньше, чем кирпич, а значит, она позволяет уменьшить нагрузки на основание и другие части строения. Толщина клинкерной плитки незначительна (чаще всего до двух сантиметров). По своей длине и ширине она напоминает классический кирпич. Для того, чтобы сделать отделочные работы максимально простыми, рекомендуем купить дополнительные угловые компоненты.

Для чего и как используется межвенцовый утеплитель: типы и особенности

Для сохранения тепла при эксплуатации домов из сруба на этапе строительства стыки бревен уплотняются межвенцовым утеплителем.

Это универсальный материал, который используется и при укладке бань из клееного или профилированного бруса. Утеплитель способствует пароизоляции и воздухообмену в строении, защите его от внешних климатических явлений. Прежде чем купить межвенцовый утеплитель стоит изучить его разновидности и преимущества.

Виды утеплителя

В зависимости от состава различают натуральные и синтетические варианты. К последним относятся силиконовые герметики, пенополистирольные плиты, поролон, стекловата и пенофол. Это современные материалы с хорошими качественными свойствами. Однако для утепления древесных конструкций они не подходят, т.к. сминаются и уплотняются под весом бревен. Это приводит к снижению влаго- и воздухообмена, а образующийся конденсат приводит к разрушению сруба.

Разновидности натуральных уплотнителей:

  1. Джут – это дорогостоящий материал их тропических растений, на четверть состоящих из натуральной смолы. Это объясняет его антисептические свойства и высокую гигроскопичность. Выпускается в ленточной форме. Преимущества джута: экологичность, долговечность и легкость в укладке.
  2. Мох – доступный и дешевый вариант, однако у него низкая огнестойкость. Рекомендуют использовать красный мох. Он устойчив к влаге и сминанию, долговечен и обеспечивает хороший воздухообмен. Недостатком считается сложность при работе с этим материалом.
  3. Овечья шерсть – дорогостоящий утеплитель. Предварительно его обрабатывают огнезащитными составами. Материал хорошо впитывает воду, не слеживается, устойчив к образованию плесени и грибка.
  4. Лен – гипоаллергенный уплотнитель, не накапливающий статического электричества. На его основе выпускают два типа утеплителя – льноватин и пакля. Это доступные по стоимости материалы, но применяются обычно после усадки постройки.

Технология укладки

Наиболее удобным в работе считается ленточный утеплитель. Традиционно между венцами его укладывают одним из трех способов: в один слой, в два слоя и загибая материал по краям. Выбор зависит от ширины уплотнителя.

После раскатки материала его фиксируют строительными скобами на бревне, и укладывают следующий уровень. На следующий год после постройки необходимо повторно законопатить стыки.

Специалисты рекомендуют использовать межвенцовый утеплитель независимо от климатической зоны, в которой возводится строение.

Вычисление объема запасов нефти и газа




Балансовые запасы — это количество газа и нефти, которое можно теоретически добыть на месторождении или из скважины с использованием современных технологий в нынешней экономической ситуации. Объемы запасов нефти всегда выражаются в баррелях, приведенных к нормальным условиям запасов газа — в стандартных кубических футах (ст. куб. фут.).

Балансовые запасы нефти

Вычислить балансовые запасы можно объемным способом или с помощью кривых истощения пласта. Техническая (объемная) формула для определения балансовых запасов одной скважины либо целого месторождения следующая:



где V — объем нефтяной продуктивной зоны, полученный при бурении скважин или скважины и выраженный в акрофутах. Акрофут — это объем прямоугольного параллелепипеда с площадью основания 1 акр и высотой 1 фут. (см. рис. 26.2). Один акрофут может содержать 7758 бар, нефти. Пористость (0) коллектора выражается в виде десятичной дроби и обычно определяется с помощью каротажа или исследования кернов. Sо — насыщенность нефти, также выраженная десятичной дробью, для ее определения используют каротаж удельного сопротивления и анализ кернов. Коэффициент отдачи (R) рассчитывают, зная режим коллектора, проницаемость породы, вязкость нефти, и выражают в виде десятичной дроби. Объемный коэффициент пласта (ОКП) можно определить по данным эксплуатационного газового фактора или с помощью лабораторного анализа добытых флюидов.



Метод кривой истощения пласта предполагает использование данных о добыче для построения кривой истощения пласта, по которой затем устанавливают уровень добычи нефти в будущем. Предполагается, что падение уровня добычи будет проходить по относительно плавной кривой, при этом учитывается возможное закрытие скважин, а также временные ограничения на добычу. Результат может быть выражен в аналитическом виде либо в виде графика с линейной шкалой добычи, по которому можно определить перспективные объемы добычи (см. рис. 26.3а). Если добыча происходит при режиме растворенного газа или при газонапорном режиме коллектора, построение графика с логарифмической шкалой добычи может дать прямую линию истощения пласта (см. рис. 26.3б).



Балансовые запасы газа

Балансовые запасы газа вычисляют объемным методом и с помощью графиков отношения P/Z. Для газового коллектора, не содержащего нефть, техническая (объемная) формула следующая:



де V — это объем газового коллектора, выраженный в акрофутах (в одном акрофуте содержится 43 560 куб. фут. газа), диметр — пористость коллектора, Sg — его насыщенность водой, R — коэффициент отдачи, определяемый на основе режима коллектора и его проницаемости, a Bg — объемный коэффициент газового пласта, рассчитанный на основе таблиц температуры и давления пласта, а также состава газа.

Объем попутного газа из газового коллектора, содержащего нефть, вычислить сложнее, так как по мере снижения давления газ поступает как из газовой шапки, так и из нефти.

Для единичной газовой скважины рассчитать запасы можно с помощью графика отношения P/Z (см. рис. 26.4), на котором P — это измеренное в скважине пластовое давление. Оно будет убывать по мере добычи газа. Z — это коэффициент сжатия, учитывающий отклонение поведения природного газа при высоком давлении и высокой температуре в коллектор® от поведения идеального газа. Коэффициент сжатия варьирует от 1,2 до 0,7 и определяется по таблицам температуры, давления и состава газа. График зависимости отношения P/Z от суммарной добычи представляет собой прямую линию. Точка пересечения этой прямой с линией давления на момент истощения пласта есть величина предельной добычи газа из данной скважины.



Пластовое давление на момент истощения пласта — это наиболее низкое давление в коллекторе. При таком давлении скважину обычно тампонируют и ликвидируют. Обычно это наименьший показатель, при котором газ может транспортироваться по трубопроводу, он находится в пределах 700—21 тыс. psi (50—70 кг/кв. см). Если это окажется экономически выгодным, время существования скважины может быть продлено за счет использования компрессора для повышения давления добываемого газа до необходимого давления в трубопроводе.

Метод материального баланса

Метод материального баланса нефтяного или газового месторождения основан на уравнении, связывающем объем добытых из пласта коллектора нефти, воды и газа с изменением пластового давления, что можно использовать для вычисления объема оставшихся в коллекторе нефти и газа. Он подразумевает, что добыча флюидов из коллектора влечет за собой соответствующее изменение пластового давления, зависящее от объема оставшихся нефти и газа (см. рис. 26.5).



Карбид тория



Получение

Впервые сообщают о получении карбида ThC2 в дуговой электрической печи из окиси тория и углерода Труст, а также Муассан и Этард.

Для исследования системы торий — углерод карбиды ThC и ThC2 готовили прессованием и спеканием смесей тория с графитом и получали при реакции расплавленного тория с графитом.

Система торий-углерод

Система торий — углерод исследована методами термического, микроскопического и рентгенографического анализа. В соответствии с более ранними, но не опубликованными данными обнаружено существование монокарбида тория. При высоких температурах торий и монокарбид тория полностью взаимно растворяются как в твердом, так и в жидком состоянии; при низких температурах, по-видимому, имеется разрывы растворимости. Монокарбид и дикарбид тория (ThC2) также дают при высоких температурах неограниченный ряд твердых растворов, в то время как при комнатной температуре, по-видимому, растворимость отсутствует. Дикарбид тория и графит дают при 12,6% С эвтектику с температурой плавления 2500° (рис. 50).



Свойства

Литой карбид ThC2 (9,37% С) энергично разлагается слабыми кислотами. С водой он образует углеводороды, преимущественно метан. При нагреве в токе аммиака образуется нитрид тория.

Штакельберг приписывает дикарбиду тория тетрагональную кристаллическую структуру, подобную карбиду кальция и дикарбидам редкоземельных металлов. Бенцигер и Трик выражают, однако, сомнение по поводу этой структуры, а Хунт и Рундле определили моноклинную структуру с периодами: а = 5,63; b = 4,24; с = 6,56 А, в = 104°. Ранние определения плотности ThC2 дали значение 8,96 г/см3.

Монокарбид ThC (4,92% С) кристаллизуется в кубической гранецентрированной решетке (тип NaCl, B1). Постоянная решетки 5,34 А, что соответствует расчетной плотности 10,67 г/см3.

Вильгельм и Чиотти определяют температуру плавления монокарбида равной 2625°, дикарбида — 2655°. Термодинамические данные о дикарбиде тория сообщают Роз и Беккер, а также Бревер с сотр.

Эмиссию карбида ThC2 измеряли Гольдваттер и Хеддед.

Электропроводность дикарбида тория обусловливает его металлический характер. Исходя из данных о структуре, Хунт и Рундле приписывают, металлический характер и монокарбиду тория. Киффер показал, что дикарбид тория не смачивается кобальтом и не образует твердых растворов с другими карбидами твердых сплавов. По этой причине, на что указал еще Хойт, а также вследствие разложения водой дикарбид тория не применяется в производстве твердых сплавов.

Как построить электростанцию на 5 квт




Как построить электростанцию на 5 квт

Размышляете над тем как обеспечить эффективное энергоснабжение дачи? Есть решение – использование возобновляемой энергии солнца. Солнечные панели в Украине уже давно перешли из категории «футуристические технологии» в привычное явление.

Для обеспечения всех бытовых приборов электроэнергией достаточно электростанции 5 кВт. Установка такого оборудования особенно актуальна в тех постройках, где отсутствует возможность подключение к центральной линии электроснабжения.

Характеристики солнечных панелей на 5 кВт

• Производительность зимой– 250 кВт/ч.
• Производительность летом– 600 кВт/ч.
• Производительность март-октябрь (восемь месяцев) – 4600 кВт/ч.
• Средняя производительность за год –до 5500 квт/ч.

Такой тип электростанций обеспечивает полную автономность, модули ориентированы на круглосуточное использование электрической энергии.

Стоит ли устанавливать электростанцию в прохладных климатических условиях?

Объемы солнечной энергии, поступающие на Землю, напрямую зависят от направления солнца и разных атмосферных явлений. Количество солнечной радиации снижается при высокой облачности. Таким образом страны с пасмурной погодой меньше всего получают солнечное тепло, а в пустынных зонах – избыток солнечной радиации. На образование облачности влияют особенности локального рельефа, озера, моря, горы и океаны. Потому объемы солнечного излучения в разных зонах могут существенно отличаться. К примеру, в гористой местности меньше солнечной радиации, чем в рядом расположенных равнинах. Ветры, направленные к горам, снижают влажность воздуха и создают облака.

При облачной погоде солнечные модули снижают выработку энергии, но благодаря специальным аккумуляторам дом будет обеспечен резервами энергии, накопленными в час пик. Такое явление как просвет между облаков дает кроме радиации отражающий свет. Таким образом облачность может увеличить производительность панелей до 50%.Солнечная электростанция наиболее результативна при невысоких температурах. В зимний период поставка электроэнергии может быть больше нормы.

В наше время Германия является бесспорным лидером по производству электрической энергии солнечными модулями, хотя там не жаркий климат. Количество солнечных дней в стране невелико. Однако это не мешает обеспечивать энергией солнца дома и даже целые кварталы. С 2006 года в Германии работает наибольший в мире солнечный парк, где вырабатывается значительно больше энергии чем потребляется.

По материалам сайта http://cetus.org.ua/

Подъем просевших внутренних каменных стен трехэтажного дома по ул. Летниковской в Москве




В 1933 г. Метростроем были подняты просевшие внутренние колонны с уложенным под ними стальным прогоном, поддерживающим кирпичные стены трехэтажного здания.
Подъем осуществлен по проекту и под руководством автора данной работы, при участии инж. И.А. Козлова.
Осадка полуподвальных колонн и расположенных над ними всех трех внутренних поперечных стен произошла из-за значительного увеличения нагрузки, вызванной изменением назначения здания. В связи с осадкой колонн внутренние несущие поперечные стены оторвались от наружных. Величина осадки (максимальная) средней внутренней стены составила 296 мм, примыкающей к ней слева — 121 мм, а справа — 145 мм.
Глубина заложения фундаментов наружных стен составляла 2 м, а фундаментов колонн — 0,75 м. Под фундаментами колонн залегали насыпные грунты, состоящие из супеси с органическими примесями. Балки междуэтажных перекрытий опирались на поперечные стены. Здание было покрыто двускатной крышей из деревянных наслонных и симметричных стропил со средней стойкой и подкосами. Все узлы стропил были раскреплены стальными скобами.
После осадки внутренних поперечных стен стойки стропил остались на прежних вертикальных отметках, шипы всех стоек вышли из гнезд.
Для подъема просевших стен применили 100-тонные гидравлические домкраты (ДГ) с индивидуальными насосами. Ограниченное количество домкратов не позволило поднимать все стены сразу. Просевшие стены поднимали поочередно. Все работы по подъему были сосредоточены в подвале здания. Домкраты устанавливали во вновь возведенных в подвале кирпичных стенах между колоннами в специально оставленных сквозных гнездах.
Дли распределения давления от домкратов на большую площадь под и над гнездами для домкратов укладывали обрезки двутавровых балок, а для более равномерного распределения нагрузки от балок на кирпичную кладку между ними закладывали обрезки тесин.
В первую очередь подняли на 150 мм среднюю поперечную стену и деревянными прокладками, уложенными между стеной и несущим прогоном, закрепили подъем. Далее переставили домкраты и поочередно подгоняли до проектных отметок две другие стены. В последнюю очередь произвели дополнительный подъем средней поперечной стены на остальные 296—150=146 мм.
После подъема образовавшиеся ранее трещины в стенах уменьшились с 45—60 мм до 3—4 мм. Шипы нижних торцов стропильных стоек вошли на всю их длину в гнезда брусьев-коротышей.
В процессе подъема кладка стен и фундаментов, расположенная под нижними балками домкратов, оторвалась от остальной кладки и значительно осела. Следовательно, в период подъема нагрузка от веса поднимаемых стен передавалась на грунт только по небольшой длине основания. Временная передача всей нагрузки на меньшую площадь основания, благодаря уплотнению грунта, увеличила его несущую способность.
При этом методе работ домкраты не только поднимают просевшую часть здания, но и уплотняют грунт основания, в связи с чем отпадает необходимость в дополнительных мероприятиях по усилению основания.
Спустя 11 лет, в 1944 г., при осмотре здания никаких деформаций в нем не обнаружили.

Пример исследования качества кирпичной кладки межевой стены




Тщательному обследованию была подвергнута глухая межевая стена пятиэтажного дома № 69 по ул. Горького в Москве, выходящая в сторону пер. Жолтовского. При внешнем осмотре прочность этой стены от уровня пола подвала до высоты 4—5 м (до этой высоты ранее вплотную примыкали стены соседних строений) вызывала сомнение из-за неровностей кирпичной кладки, большой глубины пустошовки и недоброкачественности раствора по сравнению с другими местами кладки. В местах, где дефекты были выражены особенно явно, произвели зондирование перфоратором с буром длиной 80 см. В некоторых местах стены отбойным молотком были выбиты гнезда размерами в 1х1х1 кирпич.
Толщина стены в месте среза здания с фундаментом на отметке 159,15 была равна 1,15 м.
Результаты исследований приведены в табл. 1—3.


Пример исследования качества кирпичной кладки межевой стены



Пример исследования качества кирпичной кладки межевой стены

Разведочное бурение, производилось на участке стены длиной 15 м. Это бурение со стороны подвала показало, что толщина кирпичной кладки в этом месте была равна лишь 1/2 кирпича. Далее располагалась щебенка на слабом известковом растворе и отсыревший бутовый камень. С противоположной внешней стороны этой же стены, выходящей в пер. Жолтовского, имелась облицовка лишь в 1/2 кирпича, а за ней на слабом растворе была расположена такая же забутовка из кирпичного щебня и камня.
В некоторых местах, например, в скважине № 3 со стороны пер. Жолтовского и в гнезде III, толщина кирпичной кладки внешней стены составила сначала 1/2 кирпича, затем имелась воздушная прослойка толщиной 3—4 см и далее снова кирпичная кладка. С отметки 162 и выше стена была сложена из нормальной кирпичной кладки. Следовательно, на высоте 162,00—159,15 = 2,85 м, выше отметки среза здания с фундаментов, кладка стены на протяжении 8 м была недоброкачественной.
Средняя прочность кирпича, извлеченного из этого гнезда, была равна при испытании на изгиб 33 кг/см2 (от 12 до 62 кг/см2), на сжатие — 140 кг/см2 (от 105 до 189 кг/см2) и на срез — 60 кг/см2 (от 33 до 84 кг/см2).
До начала работ по подъему (после заводки рандбалок) кладку межевой стены на участке длиной 8 м и высотой 3 м заменили новой. Замену кладки производили отдельными столбами шириной до 1,5 м в последовательной очередности. Своевременная замена кладки стены площадью 24 м2 обеспечила ей надлежащую прочность. Жильцы этого пятиэтажного дома во время проведения всех работ не испытывали никаких неудобств.

Общие положения о детских дошкольных учреждениях




Детские дошкольные учреждения являются наиболее массовыми типами общественных зданий учебно-воспитательного назначения и предназначаются для обслуживания детей в возрасте от 1 года до 7 лет в городах и сельской местности. Главной особенностью этих учреждений является то, что, беря на себя часть родительских забот, они направляют всю учебно-воспитательскую деятельность на то, чтобы развить в каждом ребенке всесторонне гармонически развитую личность, создать необходимые условия для выявления в каждом их них заложенный творческий потенциал, а также вооружить объемом знаний, достаточным для освоения учебного материала первого класса общеобразовательной школы.
Основными возрастными группами детей в детских дошкольных учреждениях в Узбекистане являются:
1. Ясельная группа — возрастная группа до 3 лет. Она подразделяется на следующие подгруппы:
— младший ясельный возраст — до 1 года (15 детей в группе);
— средний ясельный возраст — от 1 года до 2 лет (20 детей в группе);
— старший ясельный возраст — от 2 до 3 лет (20 детей в группе).
2. Дошкольная группа — возрастная группа до 7 лет. Она подразделяется на следующие подгруппы:
— младший дошкольный возраст — от 3 до 4 лет (25 детей в группе);
— средний дошкольный возраст — от 4 до 5 лет (25 детей в группе);
— подготовительная группа к школе — от 5 до 7 лет (25 детей в группе).
Основным типом детского дошкольного учреждения является учреждение общего типа, обслуживающее детей с нормальным физическим и умственным развитием. Специализированными типами дошкольных учреждений являются:
— дома ребенка (для детей, лишившихся родительской опеки);
— санаторно-оздоровительные (для детей с ослабленным здоровьем, с туберкулезной интоксикацией, ревматизмом и др.);
— дома специального назначения (для детей с врожденными пороками и пороками развития — слепых, глухонемых и умственно отсталых).
До сравнительно недавнего времени детские дошкольные учреждения состояли по своему назначению из двух типов — детских яслей и детских садов. В настоящее время как в городе, так и в сельских районах республики строятся объединенные (универсальные) типы дошкольных учреждений — детские ясли-сады. Номенклатура типов этих учреждений по вместимости достаточна для использования их в любой градостроительной ситуации и определяется вместимостью и количеством детских групп:
— малая вместимость — число групп до 4 включительно;
— средняя вместимость — число групп от 5 до 8;
— большая вместимость — от 9 до 14 групп.
Детские дошкольные учреждения свыше 14 групп считаются учреждениями крупной вместимости и в отечественной практике строительства встречаются очень редко. Для таких случаев действующей номенклатурой предусматриваются проекты универсальных типов вместимостью более 14 групп, которые представляют собой учебно-воспитательные комплексы. Современными нормами строительства предусматриваются следующие типы детских дошкольных учреждений: на 50, 95, 140, 190, 280, 340 мест (соответственно на 2, 4, 6, 8, 12, 14 групп), а также дошкольный комплекс на 560—660 мест (24—26 групп).