The thermodynamic approach to safety state assessment of a complex diagonal ventilation system of a deep colliery during the phase of self-heating of coal called the point of fire hazard

• Autorzy: Bystroń H.

Warianty tytułu

PL

Termodynamiczne podejście do oceny stanu bezpieczeństwa systemu wentylacyjnego przekątnego złożonego kopalni głębokiej w czasie stadium samonagrzewania węgla zwanym punktem zagrożenia pożarowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mine air was treated as pure dry air (a pure substance), while its slow turbulent flows - as one-dimensional steady ones with heat exchange. Input data were presented pertaining to nodes, airways and meshes of a diagonal complex ventilation system of a deep colliery. Output data were determined pertaining to resultant airways, outer and inner meshes of three topological structures of this ventilation system. Significant properties of these structures were determined using two-mesh closed canonical diagrams of the ventilation system. The main mesh of these diagrams contains outer and inner meshes having common resultant airway b. For each of the topological structures mesh equations were presented. Starting from these equations the following was derived: the condition for preservation of original (straight) direction of air stream flow in the mentioned resultant airway b, the safety degree and its value; the streams mass of pure dry air in closed canonical diagrams of ventilation system. Starting from the obtained aerodynamic resistances of airways of the ventilation system, the total resistances and equivalent orifices of the topological structures were calculated. The discussion of the results was given.

PL

Powietrze kopalniane traktowano jako czyste powietrze suche (czynnik termodynamiczny), jego przepływy turbulentne - jako jednowymiarowe ustalone z wymianą ciepła. Przedstawiono dane wejściowe (Tabela 1) dotyczące: bocznic, węzłów i oczek systemu wentylacji (Rys. 1-2). Wyznaczono dane wyjściowe (Tabela 2) dotyczące bocznic wypadkowych, oczka zewnętrznego i oczka wewnętrznego trzech struktur topologicznych systemu wentylacji. Znamienne cechy tych struktur określone są odpowiednio za pomocą dwuoczkowych zamkniętych schematów kanonicznych (Rys. 3-5) tego systemu wentylacji. Oczkiem głównym tych schematów objęte są oczka: zewnętrzne (z) i wewnętrzne (w) o wspólnej bocznicy wypadkowej b. Dla każdej struktury topologicznej podano równania oczkowe i wychodząc z nich wyprowadzono warunek zachowania pierwotnego (prostego) kierunku prądu we wspomnianej bocznicy wypadkowej b, stopień bezpieczeństwa, jego wartość, strumienie masy czystego powietrza suchego w zamkniętych schematach kanonicznych systemu wentylacji. Wychodząc z uzyskanych oporów aerodynamicznych bocznic systemu wentylacji, obliczono opory całkowite i otwory równoznaczne struktur topologicznych.

Słowa kluczowe

EN

topological structure of ventilation system; condition for preservation of original air stream direction; safety degree; stream mass of air distribution; aerodynamic resistances of airway and resultant airway; total resistance and equivalent orifice of topological structure

PL

struktura topologiczna sytemu wentylacji; warunek zachowania pierwotnego kierunku prądu powietrza; stopień bezpieczeństwa; rozpływ strumieni masy powietrza; opory aerodynamiczne: bocznicy i bocznicy wypadkowej; opór całkowity; otwór równoznaczny struktury topologicznej

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, no 4
• Strony: 571--584
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bystroń H.

• The Central Institute of Mining, Pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Bibliografia

• Bystroń H., 1997. Stan pożaru, zapalenie i wybuch gazów podczas aktywnego i pasywnego gaszenia. Archiwum Górnictwa, T. 24, Cz. 1, s. 3-44.
• Bystroń H., 2003. The Principles of Ventilation Analysis of an Operating Underground Mine Investigated Using the Thermodynamic and the Compressible Gravimetric Approaches. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Earth Sciences, Vol. 51, No 2, p. 119-147.
• Bystroń H., 2008. The Thermodynamic Approach to the Safety State Assessment of Ventilation System of a Deep Mine Using Underground Main Fan. Archives of Mining Sciences, Vol. 53, No 4, p. 477-485.
• Gordon J. Van Wylen, Richard E. Sontag, 1965. Fundamentals of Classical Thermodynamics. John Wiley and Sons, Inc. New York, Londyn, Sydney.
• Litwiniszyn J., 1957. Nowsze kierunki w nauce o przewietrzaniu kopalń. Drogi postępu w górnictwie. Tom I. PAN. Komitet Górnictwa. Wyd. Naukowe. Warszawa, s. 53-65.