Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie metody złotego podziału do wyznaczania optymalnego rozpływu powietrza w kopalnianych sieciach wentylacyjnych zawierających bocznice łączące podsieci wentylatorów głównego przewietrzania

Pach Grzegorz

Przegląd Górniczy

|

2021

|

T. 77, nr 1-3

59--67

PL

Do miejsc pracy górników w podziemnej kopalni powinno być dostarczane powietrze w ilości adekwatnej do występujących zagrożeń oraz spełniające wymogi prawne. Takimi miejscami są m.in. rejony wydobywcze i komory funkcyjne. Z drugiej strony, przewietrzanie kopalni powinno odbywać się przy jak najniższych kosztach finansowych, a więc przy najmniejszym zużyciu energii. Korzystne jest więc znalezienie takiego rozpływu powietrza w wyrobiskach kopalni, dla którego moc użyteczna wentylatorów jest najniższa, a jednocześnie rozpływ ten spełnia sztywne wymagania wynikające ze zwalczania zagrożeń naturalnych. W artykule przedstawiono metodę obliczeniową pozwalającą na szybkie wyznaczenie optymalnego rozpływu powietrza w szczególnej kopalnianej sieci wentylacyjnej, zawierającej zależne prądy powietrza łączące podsieci wentylatorów głównego przewietrzania. Przedstawiony algorytm wykorzystuje znaną w matematyce metodę złotego podziału. Wyniki osiągnięte za pomocą tej metody porównano na przykładzie z rozwiązaniem uzyskanym drogą przeliczenia wielu stanów rozpływu powietrza, aproksymacji funkcją wielomianową i określeniu jej minimum. Dla rozpatrywanego przykładu różnica w rozwiązaniach nie była większa niż 0,007%.

EN

Air should be supplied to miners’ workplaces in the underground mine in an amount adequate to the existing hazards and meeting legal requirements. Such places are e.g.: mining areas and functional chambers. On the other hand, ventilation of the mine should be carried out with the lowest possible financial costs, and therefore with the lowest energy consumption. Therefore, it is advantageous to find such air distribution in mine workings, for which the useful power of fans is the lowest, and at the same time this air distribution meets the rigid requirements resulting from preventing natural hazards. The article presents a computational method that allows for quick determination of the optimal air distribution in a specific mine ventilation network, containing dependent air currents connecting the main ventilation fan sub-networks. The presented algorithm uses the golden ratio method known in mathematics. The results obtained by this method were compared on the example with the solution obtained by converting many states of air flow, approximation by a polynomial function and determining its minimum. For the considered example, the difference in solutions was not greater than 0.007%.

2

Modelowa analiza transportu powietrza pomiędzy poziomami złoża rud miedzi i złoża soli kamiennej w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. w aspekcie wymiarów szybików i uzyskiwanych wydatków

Gajosiński S., Nowysz M., Kulik W., Gola S., Soroko K.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

nr 4

181--191

PL

Na podstawie obecnych prognoz udostępnienie złoża rud miedzi, a następnie jego eksploatacja w obszarze Głogów Głęboki Przemysłowy, z uwagi na występujące zagrożenia aerologiczne, będzie wymagało doprowadzenia znacznych wydatków powietrza. Jednakże do czasu uzyskania planowanej struktury sieci wentylacyjnej, ujmującej planowane i drążone obecnie szyby, występujące zagrożenia naturalne mogą znacznie ograniczać zdolności produkcyjne oddziałów górniczych. Alternatywę dla utrzymania planowanej eksploatacji w okresie budowy sieci mogą stanowić szybiki wentylacyjne, łączące poziom złoża rud miedzi z poziomem złoża soli. Artykuł przedstawia ocenę korzyści takiego rozwiązania, w oparciu o modelową analizę możliwości transportu powietrza, o odpowiednich wydatkach, szybikami, z wykorzystaniem depresji naturalnej oraz wytwarzanej przez stacje wentylatorów głównych.

EN

On a basis of current prognosis opening and mining in the Glogow Gleboki Przemyslowy area need, because of ventilation hazards, large quantity of air. However up to achieving final ventilation network structure, containing planning and currently sinking shafts, existing natural risks can significantly reduce production capabilities. A solution with small auxiliary ventilation shafts or holes connecting between the copper ore deposit and the rock salt levels can be an alternative which enables high level of mining production. The paper presents assessment of advantages of proposed solution based on a model analysis of possibilities of suitable air quantity flow using auxiliary ventilation shafts with drop of natural draft pressure and depression of main fans.

3

Wpływ eksploatacji podpoziomowej na rozpływ powietrza w sieci wentylacyjnej kopalni węgla

Szlązak N., Obracaj D., Swolkień J.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 4

129-151

PL

W artykule przedstawiono ewaluację warunków stosowania wentylacji schodzącej według przepisów górniczych w ostatnich kilku dekadach. Omówiono zaburzenia kierunków przepływu powietrza w wyrobiskach ze schodzącym prądem powietrza podczas powstania w nich pożaru. Na podstawie przykładu eksploatacji ściany na głębokości około 170 m poniżej poziomu udostępnienia przeprowadzono analizę możliwości odwrócenia kierunku przepływu powietrza podczas wystąpienia pożaru podziemnego. Maksymalny kąt nachylenia wyrobiska doprowadzającego powietrze wynosił -9,3°. Przykład wykazał brak możliwości odwrócenia kierunku przepływu przy określonych parametrach struktury sieci wentylacyjnej i przepływającego powietrza. Wskazano na czynniki, które powodują odwracanie się prądów powietrza ze szczególnym uwzględnieniem lokalizacji bocznicy z prądem schodzącym w strukturze sieci wentylacyjnej. Zaakcentowano istotną rolę monitoringu parametrów powietrza i zabezpieczeń przeciwpożarowych w wyrobiskach ze schodzącymi prądami powietrza, które w połączeniu z podejmowanymi działaniami aktywnego zwalczania pożarów praktycznie uniemożliwiają rozwój pożaru w wyrobisku.

EN

This article evaluates a descentional ventilation system according to mining regulations over the past few decades. Disturbances in the direction of airflow in intake airways with a descentional air stream while a fire breaks out are discussed. On the basis of an example of mining a longwall at the depth of about 170 m below development level a possibility of changing the direction of airflow during an underground fire is analysed. The maximum angle of inclination of an intake airway is equal to -9,3°. According to the example there is no possibility of diverting airflow for particular parameters of a ventilation system and airflow. Some factors that lead to diverting of airflows are shown, with a special emphasis on the location of a branch with descending air stream in a ventilation system. The importance of monitoring air parameters and fire protections in intake airways is emphasized. That monitoring system and active control over a fire make the spread of fire in an airway practically impossible.

4

Wizualizacja bieżącego rozpływu powietrza w sieci wentylacyjnej wraz z jej monitoringiem gazowym

Dylong A., Knapczyk J., Musioł D.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 4

5--18

PL

Monitoring stanu sieci wentylacyjnej i warunków panujących w podziemiach kopalni na dzień dzisiejszy nie stanowi problemu. We wszystkich polskich kopalniach są zainstalowane systemy monitoringu tzw. gazometrii, które w trybie on-line dostarczają informacje dyspozytorowi o warunkach panujących w wyrobiskach górniczych. W artykule poruszono tematy związane z bieżącą obserwacją stanu wentylacji kopalni i wnioskowaniem na podstawie danych napływających z systemów gazometrii. Przedstawiono również możliwości automatycznego wnioskowania i wizualizacji stanu wyrobisk przez wyspecjalizowane oprogramowanie wykorzystywane w działach wentylacji. Na koniec zaproponowano rozwiązanie systemu, który w sposób automatyczny na schematach przestrzennych kopalni wizualizowałby informacje o zagrożeniu w wyrobiskach.

EN

Monitoring of a ventilation network and conditions existing in an underground mine are not problematic nowadays. Ali Polish coal mines are equipped with monitoring systems, so called gasometry, which delivery on-line to the dispatcher information about conditions in the underground workings. The paper discusses subjects related to the current observation of the mine ventilation system and concluding about the data coming from gasometry systems. Possibilities of automatic processing and visualization of conditions in the workings, available by the software dedicated for mine ventilation services have been also presented in this paper. In the conclusion a system solution has been presented, designed for automatic visualization of dangers in the workings on the spatial mine ventilation diagrams.

5

Możliwości obliczeniowe wybranych programów symulacyjnych stosowanych w górnictwie światowym, opisujących przepływ powietrza, gazów pożarowych i metanu w sieci wyrobisk kopalni

Dziurzyński W., Krawczyk J.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 5

1--11

PL

Polskie rozwiązania w zakresie prognozowania stanu mieszaniny powietrza i dopływających gazów (metan, gazy pożarowe) kopalni są oryginalne i stosowane nie tylko w kraju, ale i za granicą, w górnictwie takich krajów, jak USA, Australia, Kanada i Czechy. Wyrazem tego są publikacje w literaturze światowej [24, 41, 53], gdzie można spotkać zastosowania obecnych polskich rozwiązań w zakresie prognozy rozpływu powietrza i gazów pożarowych. Obecnie technika komputerowa wspomaga pracę inżyniera wentylacji i dyspozytora kopalni [11, 17, 38, 40, 43, 44]. Celem zapoznania inżynierów wentylacji kopalń z istniejącymi obecnie komputerowymi programami symulacyjnymi do prognozowania stanu sieci wentylacyjnej kopalni w niniejszym artykule przedstawiono stosowane modele matematyczne w najbardziej znanych programach wentylacyjnych rozwijanych w Polsce i na świecie wraz z rozszerzoną listą pozycji literatury. Najważniejszym elementem programu komputerowego do obliczeń i symulacji procesu przewietrzania są modele matematyczne stosowane do opisu ruchu powietrza i gazów szkodliwych w sieci oraz algorytmy implementujące te modele w omawianych programach symulacji. Zwrócono uwagę na zagadnienia modelowania struktury sieci wentylacyjnej, opisu ruchu powietrza w elementach sieci, dopływu metanu i propagacji mieszaniny metanowo-powietrznej w sieci, modelowania zrobów i przepływu powietrza z metanem przez zroby, modelowania ogniska pożaru i przepływu gorących gazów pożarowych w sieci wyrobisk kopalni. W zależności od dostępności informacji w literaturze światowej przedstawiono również opis możliwości obliczeniowych stosowanych w nauce i przemyśle górniczym programów komputerowych.

EN

Polish solutions regarding the prediction of the state of mixture of air and inflowing gases (methane, fire gases) in the mine are original ones and are applied not only in Poland but also abroad, in the mining industries of such countries as the USA, Australia, Canada and the Czech Republic. The expression of this fact are publications in the world literature [24, 41, 53], where can be found the application of current Polish solutions with respect to the prediction of propagation of air and fire gases. The present computer technique aids the work of the ventilation engineer and mine dispatcher [11, 17, 38, 40, 43, 44]. In order to acquaint the ventilation engineers of mines with the currently existing computer simulation programmes for the prediction of the state of the mine ventilation network, in the present article were presented the applied mathematical models in the most known ventilation programmes developed in Poland and in the world along with an extended list of literature items. The most important elements of the computer programme for calculation and simulation of the ventilation process are mathematical models used for the description of movement of air and harmful gases in the network and algorithms implementing these models in the discussed simulation programmes. Attention was drawn to problems of modelling of the ventilation network structure, description of air movement in network elements, methane inflow and propagation of the methane-air mixture in the network, modelling of gobs and flow of air with methane through gobs, modelling of fire focus and flow of hot fire gases in the mine workings network. According to the accessibility of information in the world literature, also the description of calculation possibilities of computer programmes used in science and in the mining industry was presented.

6

Assessment of thermal comfort in an indoor swimming-pool making use of the numerical prediction CFD

Koper P., Lipska B., Michnol W.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2010

|

Vol. 3, no. 3

95-103

EN

The paper suggests a way of assessing the conditions of thermal comfort existing in the occupied zone, which would permit to compare explicitly various concepts of the air distribution in a ventilated room. This way is based on results of the CFD numerical prediction of the air parameters, as well as on methods of assessing thermal comfort, applied up to now, such as Lancaster-Castens-Ruge's sultriness curve, Predicted Mean Vote PMV, Predicted Percentage of Dissatisfied PPD, Draught Rate DR, Air Diffusion Performance Index ADPI. The paper presents the idea and practical realisation of this way on the example of an indoor swimming- pool, whose numerical model was worked out using the CFD code CFX Ansys. The required ranges of the values of the criteria assessing thermal comfort in the occupied zone of such objects were given. This suggested way consists in determining the percentage of the area of the plane in the occupied zone at a adequate selected height where these criteria are satisfied, using for this purpose numerically predicted air parameters. Exemplary results of such assessment for investigated indoor swimming-pool were presented. Futher possibility of a practical use of the suggested way was indicated.

PL

W artykule zaproponowano sposób oceny warunków komfortu cieplnego w strefie przebywania ludzi, który pozwala na jednoznaczne porównanie różnych koncepcji rozdziału powietrza w pomieszczeniu wentylowanym. Sposób ten bazuje na wynikach prognoz numerycznych metodą CFD parametrów powietrza oraz na metodach oceny komfortu cieplnego, stosowanych dotąd, takich jak: krzywa duszności wg Lancastera-Cartensa-Ruge, Przewidywanej Ocenie Średniej PMV i Przewidywanym Odsetku Niezadowolonych PPD, wskaźniku Ryzyka Przeciągu DR oraz wskaźniku ADPI. W artykule pokazano ideę i praktyczną realizację tego sposobu na przykładzie hali pływalni, której model numeryczny został opracowany za pomocą programu CFD CFX Ansys. Podano wymagane zakresy wartości parametrów i kryteriów oceny komfortu cieplnego w strefie przebywania ludzi w takich halach. Zaproponowany sposób polega na określeniu procentowego udziału pola powierzchni płaszczyzny na odpowiednio wybranej wysokości w strefie przebywania ludzi, gdzie wspomniane kryteria były spełnione, przy wykorzystaniu do tego celu prognozowanych numerycznie wartości parametrów powietrza. Pokazano przykładowe wyniki takiej oceny dla badanej pływalni. Wskazano dalsze możliwości praktycznego zastosowania proponowanego sposobu.

7

Rozpływ powietrza z nawiewników w pomieszczeniach czystych

Przydróżny E., Sompoliński M., Szcześniak S.

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2006

|

nr 12

29-31

8

Metoda wyznaczania naturalnego rozpływu powietrza w quasi-zależnych oczkach aktywnej sieci wentylacyjnej

Madeja-Struminska B., Strumiński A.

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2004

|

Vol. 106, nr 30

151-161

PL

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania naturalnego rozpływu powietrza w wewnętrznych oczkach aktywnych sieci wentylacyjnych w warunkach skrępowanych. Obliczenie przeprowadza się w dwóch etapach. W etapie I sieć wentylacyjną traktuje się jako pasywną. W oparciu o wyznaczone strumienie objętości powietrza w etapie I prognozuje się temperaturę powietrza kopalnianego metodą opartą o średnie gęstości strumieni ciepła wnikającego do powietrza kopalnianego. Z kolei oblicza się termiczną temperaturę wirtualną, stopień zwilżenia powietrza oraz jego gęstość, a także wartości ciągów naturalnych w poszczególnych bocznicach sieci wentylacyjnej. Metodą iteracyjną ustala się taki rozpływ powietrza w quasi-zależnych oczkach sieci, przy którym spełniają się z określoną a priori dokładnością prawa dla wszystkich rozważanych oczek sieci wentylacyjnej.

EN

The paper presents method of determination of natural air flow in the inside meshes of the active ventilation network for the restricted conditions. The calculation is performed in two stages. During the first stage ventilation network is treated as a passive one. On the basis the air volume streams calculated during the first stage the mine air temperature is predicted using the method based on average density of air streams entering the mine air. Then the thermal, virtual temperature, degree of air humidity, its density as well as values of natural draught are calculated. Using interactive technique, the air flow in the quasi-dependent meshes of the network which meets, with a priori specified accuracy, rules for all considered meshes of the ventilation network, is determined.

9

Optymalny rozpływ powietrza w sieci wentylacyjnej warunkiem zmniejszenia kosztów przewietrzania kopalni.

Turkiewicz W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

R. 47, nr 12

595-601

PL

Przedstawiono korzyści wynikające z optymalizacji rozpływu powietrza w sieci wentylacyjnej jednej z kopalń rud miedzi. Korzystając z obliczeń symulacyjnych przeprowadzono regulację rozpływu powietrza, która jest optymalna ze względu na wielkość zużywanej energii elektrycznej, a w konsekwencji optymalna pod względem wpływu energetycznego czynnika na koszt przewietrzania wyrobisk górniczych. Przy regulacji rozpływu powietrza wykorzystano ujemne regulatory rozpływu. Dla zapewnienia właściwej intensywności przewietrzania robót górniczych eksploatacyjnych i korytarzowych, przyjęto regulację rozpływu powietrza, zapewniającą najmniejsze zużycie energii elektrycznej, przez zabudowane w określonych bocznicach wentylacyjnych wentylatory podziemne.

EN

The advantages of optimisation of air distribution in the ventilation system of a copper mine are presented. Based on simulated calculations the regulation of air distribution was performed. This regulation is optimal with respect to electricity consumption and, as a consequence, optimizes the influence of energetic factor on the cost of ventilating excavations. The negative airflow regulators were used to control air distribution. In order to ensure proper ventilation intensity in excavations and dog headings, such regulation of air flow was adopted which ensures the lowest level of energy consumption by installing underground fans in the specific ventilation side branches.