Eksperymentalne i modelowe badanie procesu mieszania powietrza i metanu w strudze wytwarzanej przez kopalnianą inżektorową stację odmetanowania

• Autorzy: Krawczyk J. , Janus J.

Warianty tytułu

EN

Experimental and model examination of the process of air and methane mixing in a stream created by an methane drainage injector station

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jedną z częstszych przyczyn katastrof jest występowanie lokalnych nagromadzeń metanu w wyrobiskach kopalń. Gaz ten jest wymywany ze zrobów i rozcieńczany przez powietrze wentylacyjne. Modelowanie procesu rozcieńczania metanu w strudze powietrza jest istotnym elementem dla określenia lokalizacji stref zagrożonych wybuchem tego gazu. Numeryczna mechanika płynów a w szczególności metoda objętości skończonej dostarcza narzędzi do takiego modelowania. Jednak zastosowanie tej metody wymaga walidacji. W tym celu można dokonać porównania z wynikami pomiarów dla wybranego zagadnienia przepływowego (ang. test case), które wykazuje wystarczające podobieństwo do rozpatrywanej klasy zagadnień. Przykładem takiego zagadnienia może być proces propagacji strugi mieszaniny powietrza i metanu wytwarzanej przez podziemną inżektorową stację odmetanowania. Przeprowadzono wstępne porównanie obliczeń i pomiarów. Określono metodykę dalszych pomiarów w celu uzyskania pełniejszego obrazu rzeczywistego przepływu.

EN

One of the common reasons behind mining disasters is the occurrence of local accumulations of methane in mine excavations. Methane is washed out of the post-mining excavations and diluted by ventilation air. Modelling the process of methane dilution in an air stream is an essential element for precise identification of the areas prone to methane outbursts. Tools for such modelling are provided by computational fluid mechanics, and by the finite volume method in particular. However, if this method is to be used, validation is necessary. For the purpose of comparison, one can make use of the measurement results for a given test case, bearing a satisfactory resemblance to the discussed issues. An example of such an issue can be the process of propagating the stream of the air-methane mixture created by an underground methane drainage injector station. Preliminary comparison of the calculations and measurements was made. Additionally, methodology of further measurements was specifi ed with a view to obtaining a more comprehensive picture of the actual flow.

Słowa kluczowe

PL

numeryczna mechanika płynów; walidacja; metan; inżektor; struga

EN

numerical fluid mechanics; validation; methane; injector; stream

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 13, no. 1-4
• Strony: 153--164
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krawczyk J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Janus J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Branny M. [2000]: Rozkład prędkości, temperatury i koncentracji gazów w komorach oraz strefach przodkowych wyrobisk z wentylacją odrębną. AGH Uczeln. Wyd. Naukowo-Dydaktyczne, Kraków.
• Fluent Inc. [2006]: FLUENT 6.3 Validation Guide, Wyd. Fluent Inc. s. 178.
• Janus J., Krawczyk J., Kruczkowski J. [2011]: Porównanie symulacji numerycznych z wynikami pomiarów rozkładów pól prędkości w przekrojach chodników kopalnianych. Artykuł złożony do druku w Pracach IMG-PAN.
• Kelsey A., Lea C., Lowndes I., Whittles D., Ren T. X. [2003]: CFD modeling of methane movement in mines. 30th International Conference of Safety in Mines Research Institutes, South African Institute of Mining and Metallurgy, 2003.
• Kissell F.N. [2006]: Handbook for Methane Control in Mining. DHHS [NIOSH] Publication No. 2006-127, Information Circular 9486, 2006 Jun. :1-184.