Numerical determination of velocity field of airflow in gob

• Autorzy: Szlązak J.

Warianty tytułu

PL

Numeryczne wyznaczenie pola prędkości przepływu powietrza w zrobach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In most Polish coal mines the extraction process is conducted by means of caving and a characteristic feature of excavated seams is a high risk of fire. The intensity of ventilation in the gob of a long-wall system with caving is the main influence on the level of risk of such a fire hazard. The reasons for such spontaneous fires are: firstly of all, coal losses in the gob or coal from external sources-- secondly the quantity of air supplied by the main fans and permeating that gob. This article presents a mathematical model for the airflow in the caving zone in the context of a changeable co-efficient of gob permeability. A numerical method for solving equations describing airflow, which enables the creation of a computer programme for the determination of velocity and pressure in the caving zone, is also given. Such programmes have been designed for the most typical ventilation systems. The calculations of the distribution of air velocity and pressure may be of some help when selecting preventive measures to reduce fire risks.

PL

W większości kopalń polskich eksploatacja prowadzona jest na zawał, a eksploatowane pokłady charakteryzują się dużym zagrożeniem pożarowym. Intensywność przewietrzania zrobów ścian zawałowych stanowi główny czynnik decydujący o wielkości zagrożenia pożarowego w zrobach. Przyczyną tych pożarów są przede wszystkim straty węgla w zrobach lub dostawanie się do nich węgla z pokładów pozabilansowych i przenikanie powietrza przez te zroby pod wpływem oddziaływania wentylatorów głównych. W artykule przedstawiono model matematyczny przepływu powietrza przez zroby ścian zawałowych, przy uwzględnieniu zmiennego współczynnika przepuszczalności zrobów. Podano również metodę numeryczną rozwiązania równań opisujących przepływ powietrza, która umożliwiła opracowanie programu komputerowego dla określenia rozkładu prędkości i ciśnienia w strefie zawału. Programy takie zostały opracowane dla najbardziej typowych systemów przewietrzania. Obliczenia rozkładu prędkości i ciśnienia powietrza w zrobach mogą być pomocne przy doborze profilaktyki zwalczania zagrożenia pożarowego.

Słowa kluczowe

EN

ventilation; gob; spontaneous fires; airflow

PL

wentylacja; zroby ścian; pożary endogeniczne; przepływ powietrza

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 47, nr 1
• Strony: 23--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Szlązak J.

• Wydział Górniczy, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

Bibliografia

• [1] Beckenbach E.F., 1956: Modern mathematics for the engineer. Me Graw-Hill Book Company, Inc. New York.
• [2] Litwiniszyn J., 1949: Stationary Flows in Heterogeneously Unisotropic Mediums. Annales de la Societe Polonaise de Mathematique t. XXII.
• [3] Patankar S.V., 1980: Numerical heat transfer and fluid flow. Washington DC.
• [4] Roache P. J., 1976: Computational fluid dynamics. Albuquerque, Hermosa Publ.
• [5] Rosenberg D., 1969: Methods for the numerical solutions of partial differential equations. Americ. Elsev. Publ., New York.
• [6] Szlązak J., Sz1ązak N., 1987: Ucieczki powietrza przez zroby zawałowe ścian przewietrzanych systemem C - do granic. Arch, of Min. Sc. vol. 32, i. 4.
• [7] Szlązak J., Szlązak N., 1987a: Determination of aerodynamic drag of goafs of the breaking down longwalls. Arch, of Min. Sc. vol. 32.
• [8] Szlązak J., Sz1ązak N., 1987b: The air escapes through the caving goaf of the longwalls during the ventilation by C-system in the direction of the strike. Arch, of Min. Sc. vol. 32, i. 4.
• [9] Szlązak J., 2000: Airflow in the zone of caving in the light of theoretical and experimental research. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Dissertations Monographies no 90, Cracow.