Influence of applying additional forcing fans for the air distribution in ventilation network

• Autorzy: Szlązak N. , Obracaj D. , Korzec M.

Identyfikatory

DOI

10.12914/MSPE-04-03-2016

Warianty tytułu

PL

Wpływ zabudowy podziemnej stacji wentylatorów pomocniczych na rozpływ powietrza w sieci wentylacyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mining progress in underground mines cause the ongoing movement of working areas. Consequently, it becomes necessary to adapt the ventilation network of a mine to direct airflow into newly opened districts. For economic reasons, opening new fields is often achieved via underground workings. Length of primary intake and return routes increases and also increases the total resistance of a complex ventilation network. The development of a subsurface structure can make it necessary to change the air distribution in a ventilation network. Increasing airflow into newly-opened districts is necessary. In mines where extraction does not entail gas-related hazards, there is possibility of implementing a push-pull ventilation system in order to supplement airflows to newly developed mining fields. This is achieved by installing subsurface fan stations with forcing fans at the bottom of downcast shaft. In push-pull systems with multiple main fans, it is vital to select forcing fans with characteristic curves matching those of the existing exhaust fans to prevent undesirable mutual interaction. In complex ventilation networks it is necessary to calculate distribution of airflow (especially in networks with a large number of installed fans). In the article the influence of applying additional forcing fans for the air distribution in ventilation network for underground mine were considered. There are also analysed the extent of overpressure caused by the additional forcing fan in branches of the ventilation network (the operating range of additional forcing fan). Possibilities of increasing airflow rate in working areas were conducted.

PL

Eksploatacja złóż kopalni użytecznych w podziemnym zakładzie górniczym powoduje ciągłe przemieszczanie frontów eksploatacyjnych. W związku z tym, dochodzi najczęściej do wydłużania dróg doprowadzenia i odprowadzenia powietrza, a więc zwiększenia oporów przepływu powietrza na tych drogach. Kopalnie udostępniają nowe odległe pola eksploatacyjne, które często nie są udostępniane szybami, lecz wyrobiskami podziemnymi. Rozbudowa sieci wentylacyjnej kopalni może wymagać zmian w organizacji rozprowadzenia powietrza, celem doprowadzenia do nowo udostępnionej partii złoża większego strumienia objętościowego powietrza. W kopalniach posiadających kilka szybów wdechowych cel ten może zostać zrealizowany poprzez zabudowę na podszybiu jednego z nich podziemnej stacji wentylatorów pomocniczych. Rozwiązanie takie może być zastosowane w zakładach górniczych eksploatujących kopalny niepalne. Zapewnienie poprawnej współpracy wentylatorów głównych i pomocniczych powinno być poparte przeprowadzoną analizą sieci wentylacyjnej. Na tej podstawie powinny zostać dobrane parametry stacji wentylatorów pomocniczych. W artykule przedstawione zostały rozważania związane z wpływem zabudowy podziemnej stacji wentylatorów pomocniczych (tłoczących) na rozpływ powietrza w sieci wentylacyjnej rzeczywistej kopalni podziemnej. Analizie poddany został zasięg działania wentylatorów pomocniczych. Uwaga zwrócona została również na możliwości zwiększenia strumienia powietrza w rejonach prowadzonych robót.

Słowa kluczowe

EN

underground mine ventilation; ventilation network; air distribution in ventilation network; intake air flow; main fans; additional forcing fans

PL

wentylacja kopalń podziemnych; sieć wentylacyjna; rozpływ powietrza w sieci; strumień powietrza doprowadzanego; wentylatory główne; wentylatory pomocnicze

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Management Systems in Production Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 3 (23)
• Strony: 163--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szlązak N.

• AGH University of Science and Technology Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, POLAND

autor

Obracaj D.

• AGH University of Science and Technology Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, POLAND
• [e-mail]

autor

Korzec M.

• AGH University of Science and Technology Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, POLAND

Bibliografia

• [1] W. Budryk. Wentylacja kopalń. Przewietrzanie wyrobisk, część 1, Katowice: Wydawnictwo GórniczoHutnicze, 1961.
• [2] H. Bystroń. „Zastosowanie schematu potencjalnego do analizy bezpieczeństwa sieci wentylacyjnej”, in Przegląd Górniczy, no. 3, 1971, pp. 127-135.
• [3] H. Cross. „Analysis of Flow in Networks of conduits or Conductors”, in Bulletin of Illinois University, Engineering Experiment Station, no. 286, 1936.
• [4] M.J. McPherson. Subsurface Ventilation and Environmental Engineering, London: Chapman & Hall, 1993.
• [5] J. Pawiński, J. Roszkowski and J. Strzemiński. Przewietrzanie kopalń. Katowice: Wydawnictwo „Śląsk”, 1979.
• [6] D.R. Scott and F.B. Hinsley. Ventilation Network Theory. Parts 1 to 5. Colliery Eng. Vol. 28, 1951 in Vol. 29, 1952
• [7] N. Szlęzak, J. Liu, M. Borowski and D. Obracaj. „Numeryczne wyznaczanie bocznic przekątnych w kopalnianych sieciach wentylacyjnych”, in Archives of Mining Sciences, no. 4, 1998, pp. 549-561.
• [8] N. Szlązak, D. Obracaj and M. Borowski. „Possibilities for taking advantage of main multi-fan station for optimization of ventilation network in the gassy mine”, in AGH Journal of Mining and Geoengineering, vol. 23 (4), 1999, pp. 263-273.
• [9] N. Szlązak and L. Kloc. Wpływ ogrzewania powietrza w szybach wdechowych na jego rozpływ w sieci wentylacyjnej kopalni węgla, Kraków: Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2004.
• [10] N. Szlązak and K. Zając. Ocena możliwości wykonania rewersji wentylacji głównej w kopalniach węgla kamiennego, Kraków: Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, 1998.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.