Zastosowanie numerycznej mechaniki płynów do analizy przepływu strumienia powietrza przez wyrobisko górnicze z ogniskiem pożaru

• Autorzy: Brodny J. , Tutak M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przepływ strumienia powietrza przez wyrobiska górnicze z ogniskiem pożaru jest przepływem o złożonym charakterze. Wydzielanie się do atmosfery kopalnianej gazów pożarowych powoduje duże zaburzenia tego przepływu. W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej wpływu pożaru egzogenicznego w ścianie eksploatacyjnej na parametry strumienia powietrza przepływającego przez to wyrobisko oraz wyrobiska przyścianowe. Analizę przeprowadzono wykorzystując programu Ansys Fluent, bazujący na metodzie objętości skończonych. Dla przyjętych założeń wyznaczono parametry fizyczne strumienia powietrza przepływającego przez ścianę eksploatacyjną z ogniskiem pożaru i wyrobiska przyścianowe, a także zmiany udziałów masowych gazów (tlenu oraz tlenku węgla i dwutlenku węgla) w tym strumieniu podczas przepływu przez analizowany układ wyrobisk dla różnych prędkości na wlocie.

EN

The airflow through excavations with fire source is very complex. The release of fire gases to the atmosphere of a mine significantly disturbs the airflow. This paper presents the results of numerical analysis of the influence of the exogenic fire in longwall on the parameters of air flowing through this excavation and main excavations. The analysis was performed by the use of Ansys Fluent program which is based of the Finite Volume Method (FVM). For the assumption made, physical parameters of the airflow through longwall with the source of fire and main excavations as well as changes in mass fraction of gases (oxygen and carbon monoxide and carbon dioxide) in the air stream during its flow through the analyzed system of excavations for different inlet velocities.

Słowa kluczowe

PL

przepływ powietrza; pożar podziemny; analiza numeryczna

EN

airflow; underground fire; numerical analysis

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 71, nr 2
• Strony: 20--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Brodny J.

• Politechnika Śląska w Gliwicach

autor

Tutak M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach

Bibliografia

• 1. Ansys Fluent Theory Guide 14.0. (2011).
• 2. Dziurzyński W.: Prognozowanie procesu przewietrzania kopalni głębinowej w warunkach pożaru podziemnego. Wydawnictwo Instytuu. Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energii PAN z. 56. Kraków 1998
• 3. Dziurzyński W., Krawczyk J.: Nieustalony przepływ gazów pożarowych w kopalnianej sieci wentylacyjnej - symulacja numeryczna. Archives of Mining Sciences vol. 46, issue 2, Kraków 2001.
• 4. Dziurzyński W., Pałka T.: Komputerowa symulacja wpływu pożaru podziemnego na rozkład potencjału sieci wentylacyjnej kopalni. Archives of Mining Sciences vol. 46, issue 2, Kraków 2001.
• 5. Nagórski Z.: Wybrane zagadnienia termodynamiki technicznej. Politechnika Warszawska. Warszawa 2011.
• 6. Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych, Dz. U. Nr 139 poz. 1169 z dnia 28 czerwca 2002 r.
• 7. Sławomirski M. R., Skotniczny P.: Czynniki wpływające na deformację warstwy przyściennej przy statycznym przepływie powietrza nad złożem porowatym oraz ich wpływ na prędkość poślizgu. Część I: Turbulentna warstwa graniczna w sąsiedztwie ścianek chropowatych. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, Vol. 14, No. 1-4 2012.
• 8. Tutak M.: Numerical analysis of influence of exogenous fire in dog heading on parameters of the air stream flowing through this heading. Management Systems in Production Engineering Nr 2/2014. Gliwice 2014.
• 9. Tutak M., Brodny J.: Wpływ długości wyrobiska podścianowego za czołem ściany na przepływ powietrza. Wiadomości Górnicze Nr 6/2014, Katowice 2014.
• 10. Veersteg K.K., Malalasekera W.: An Introduction to Computational Fluid Dynamics. The Finite Volumne Method. Pearson Education 2007.
• 11. Wachowicz J., Janoszek T.: Komputerowe modelowanie pożaru taśmy przenośnikowej z wykorzystaniem metody CFD. Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko. Nr 2. Katowice 2009.
• 12. Wrona P.: Wpływ prędkości powietrza na rozwój pożaru egzogenicznego w wyrobisku górniczym - symulacja w programie Fire Dynamics Simulator (FDS) - Pyrosim. Przegląd Górniczy nr 7/2013, Katowice 2013.