Wyniki badań dotyczących możliwości wykorzystania ciepła zawartego w powietrzu kopalnianym

• Autorzy: Knechtel J.

Warianty tytułu

EN

Study results on the possibilities of utilizing heat contained in mine air

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano możliwość wykorzystania ciepła wynoszonego z powietrza kopalnianego na powierzchnię po zakończeniu eksploatacji. Przyjęto, że ruch powietrza odbywa się pod wpływem energii ciągu naturalnego. Na podstawie wyników symulacji komputerowych (w których badano stygnięcie górotworu w czasie) wyznaczono ilości ciepła płynące z górotworu do wyrobiska. Prognozowana temperatura powietrza wypływającego z oddziału jest względnie wysoka (powyżej 35 C), ale po dotarciu na powierzchnię (wskutek ujemnej autokompresji) jej temperatura w okresie letnim spada do około 25C. Zaproponowano zatem, aby gorące powietrze było schładzane na dole kopalni, a na powierzchnię byłaby odprowadzana ciepła woda pochodząca z urządzeń chłodniczych. Rozwiązanie takie jest jednak mało realne w przypadku kopalni, w której zakończono wydobycie. Dlatego kolejna propozycja dotyczy wykorzystania ciepła zawartego w powietrzu zużytym w kopalniach czynnych. Przeanalizowano potencjał chłodniczy polskich kopalń węgla kamiennego. Z analizy tej wynika, że w kopalniach o czynnym potencjale chłodzącym rzędu kilku MW, może być opłacalne przedsięwzięcie związane z odprowadzaniem na powierzchnie ciepła kondensacji pochodzącego od urządzeń chłodniczych i wykorzystanie tego ciepła do celów grzewczych.

EN

Studies were carried out on the utilization of heat removed with mine air to the surface after finishing exploitation. It was assumed that air movement takes place under the influence of natural draught energy. Basing on computer simulation results ( in which the self-cooling of rockmass in time was studied heat quantities coming from rockmass to the excavation were determined. The forecast temperature of air flowing out from the flat is relatively high (above 35C) but after reaching the surface (in result of negative autocompression) its temperature during the summer period drops to about 25C. Therefore, a suggestion was made to cool the hot air in the mine underground, whereas hot water coming from cooling equipment would be carried away to the surface. However, this solution is not realistic enough in the event of mines where production has been stopped. That is why the next proposal refers to the utilization of heat contained in used air in active mines. An analysis was made of the cooling potential of Polish coal mines. This analysis shows that in mines with active cooling potential of several MW, the carrying away of consideration heat coming from cooling equipment to the surface and using this heat for heating purposes could be a cost-effective undertaking.

Słowa kluczowe

PL

powietrze kopalniane; ciepło; energia ciągu naturalnego

EN

mine air; heat contained; autocompression; rock mass

• Wydawca: Wyższy Urząd Górniczy
• Czasopismo: WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 8
• Strony: 9--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Knechtel J.

Bibliografia

• 1. Bystroń H.: Ciąg naturalny i jego charakterystyka w podejściach grawimetrycznym ściśliwym i termodynamicznym do wentylacji podziemnej, Przegląd Górniczy nr 1/2003
• 2. Holek S.: Prognozowanie temperatury i wilgotności powietrza w wyrobiskach górniczych z uwzględnieniem przestrzennej i czasowej zmienności czynników. Prace Komisji Naukowych PAN-Oddział w Katowicach 1979 z.4.
• 3. Holek S.: Opracowanie potencjału ruchu wilgoci i opartych na nim metod prognozowania mikroklimatu wyrobisk. Prace Naukowe GIG. Seria Dodatkowa. Katowice 1990.
• 4. Knechtel J.: Badania nad możliwością wykorzystania ciepła geotermalnego wynoszonego z powietrzem kopalnianym na powierzchnię, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria: Górnictwo z.270, Gliwice 2005.
• 5. Knechtel J.: Przeprowadzenie badań i ocena stanu zagrożenia temperaturowego w oparciu o wyniki prognoz klimatycznych dla rejonu ściany 3 w pokładzie 409 KWK "Wujek" - Ruch "Śląsk", dokumentacja prac GIG o symbolu 582 2279 - 112, maj 2005.
• 6. Knechtel J.: Wykonanie prognoz klimatycznych i obliczeń zapotrzebowania mocy chłodniczej dla przodków ścianowych i chodnikowych kopalni ĆSA (Czechy) według przekazanej dokumentacji, dokumentacja prac GIG o symbolu 582 40505 - 112, październik 2005.
• 7. Knechtel J.: Raport roczny (2005) o stanie podstawowych zagrożeń naturalnych i technicznych w górnictwie węgla kamiennego. Rozdział 6. Zagrożenie klimatyczne. Praca zbiorowa pod kierunkiem prof. dr hab. inż. W. Konopko, GIG - Katowice 2006.
• 8. Muzyczuk J.: Samozagrzewanie węgla w procesie jego utleniania strumieniem powietrza w warunkach zbliżonych do adiabatycznych, Prace GIG, komunikat nr 665, Katowice 1974.
• 9. Szlązak N., Tor A., Jakubów A.: Grupowy system klimatyzacji wyrobisk dołowych w kopalni Zofiówka. Materiały 3 Szkoły Aerologii Górniczej. Artykuł 36, str. 449-462, Zakopane 2004.
• 10. Szlązak N., Nawrat S., Jakubów A.: Pierwsza klimatyzacja centralna w KWK "Pniówek" Jastrzębskiej Spółki Węglowej SA, Przegląd Górniczy nr 10/2000.
• 11. Wacławik J., Cygankiewicz J., Knechtel J.: Warunki klimatyczne w kopalniach głębokich - poradnik, Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, wyd. PAN - Centrum Podstawowych Problemów Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Kraków 1995.