Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 36

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Dla systemu wentylacji kopalni głębokiej i adekwatnych do niego dwu zmodyfikowanych systemów wentylacji [3] opracowano pola procentowych udziałów składników chemicznych suchego powietrza kopalnianego. Wychodząc z tych pól i pól temperatury (termometru suchego) tego powietrza w wymienionych systemach wentylacji, opracowano pola temperatury wirtualnej tegoż powietrza w tych systemach wentylacji. Tak samo jak w pracy [3] badaniem objęto trzy struktury topologiczne wymienionych systemów wentylacji - przedstawione za pomocą zamkniętych dwuoczkowych schematów kanonicznych. Każdy z nich złożony jest z trzech bocznic wypadkowych: bocznica wypadkowa b- z grupą robót wydobywczych (II), bocznica wypadkowa w - z grupą robót wydobywczych (I) z formującym się pożarem węgla oraz bocznica wypadkowa z - z wentylatorem głównym. Przepływy turbulentne powietrza kopalnianego traktowano jako jednowymiarowe ustalone z wymianą masy i ciepła, powietrze kopalniane - jako mieszaninę pary wodnej, kropelek ciekłej wody i czystego powietrza suchego (czynnik termodynamiczny), którego skład chemiczny nie zależy od miejsca. Dla każdej z wymienionych struktur topologicznych metodą termodynamiczną wyprowadzono warunek zachowania pierwotnego (prostego) kierunku prądu w bocznicach wypadkowych b i w oraz ich dotyczące stopnie bezpieczeństwa. Na dyskusji uzyskanych wyników oparto wnioski.
EN
For a deep mine ventilation system and two adequate modified ventilation systems [3] it was elaborated the fields of percentage share of chemical components of dry mine air. These fields, along with temperature fields (dry bulb temperature) of this air were the basis to work out virtual temperature fields of this air in these ventilation systems. Similarly to [3], the tests covered three topological structures of the mentioned ventilation systems - presented by means of two-mesh closed canonical schemes. Each of them is composed of three resultant splits: the b split - with a group of mining works (II), the w split - with a group of mining works (I) with a forming coal fire, and the z split - with the main fan. Turbulent flows of mine air were treated as one-dimensional and steady with mass and heat exchange, and mine air - as a mixture of water vapour, liquid water droplets and pure dry air (pure substance) whose chemical composition does not depend on the location. For each of the mentioned topological structures the author introduced the condition of preserving original (straight) air direction in the b and w splits along with their safety degrees. The conclusions were based on the results obtained.
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.
PL
Powietrze kopalniane traktowano jako mieszaninę pary wodnej, kropelek ciekłej wody i suchego powietrza kopalnianego, jego przepływy turbulentne - jako jednowymiarowe ustalone z wymianą masy i ciepła. Podano skład chemiczny suchego powietrza kopalnianego i jego temperaturę wirtualną. Wprowadzono ją w miejsce temperatury termometru suchego występującej w adekwatnych wzorach psychrometrycznych, metodzie termodynamicznej i teorii potencjału aerodynamicznego. Wobec braku adekwatnej rzeczywistej kopalni, za obiekt badania przyjęto siedem struktur topologicznych systemu wentylacji wirtualnej kopalni o schodzącym przewietrzaniu dwu grup czynnych nadpoziomowych robót wydobywczych. Korzystano ze wcześniejszej pracy, w której traktowano powietrze kopalniane jako mieszaninę pary wodnej i czystego powietrza suchego, którego skład chemiczny nie zależy od miejsca. Dla wspomnianych struktur topologicznych wyprowadzono stopnie bezpieczeństwa oraz warunki zachowania pierwotnych kierunków prądów bocznego i głównego i ich bezruchu. Stopnie te i warunki przedstawiono graficznie za pomocą pięciokąta krzywoliniowego, który porównano z pięciokątem uzyskanym we wspomnianej wcześniejszej pracy.
EN
Mine air was treated as a mixture of water vapour, liquid water droplets and dry mine air, while its turbulent flows - as unidimensional and steady with mass and heat exchange. The chemical composition of dry mine air and its virtual temperature have been given. This temperature was introduced in the place of dry bulb temperature appearing in appropriate psychrometric formulas, in the thermodynamic method and in the theory of aerodynamic potential. Due to the lack of an adequate, real mine, seven topological structures of a virtual mine ventilation system with descending ventilation of two groups of active overhand mining operations have been assumed to be the object of investigation. The results of the previous work were used in which dry mine air was considered to be a mixture of water vapour and clean dry air whose chemical composition does not depend on the location. For the topological structures mentioned above, the degrees of safety and conditions of maintaining original directions of lateral and main air currents as well as their standstill were introduced. These degrees and conditions have been graphically presented by means of a curvilinear pentagon which was compared with the pentagon obtained in the above mentioned previous work.
EN
Mine air has been treated as a mixture of water vapour and dry mine air, while its turbulent flows - as one-dimensional steady ones with the exchange of mass and heat. There has been presented the field of volume portions of main components of dry mine air, and the fields of dry-bulb and wet-bulb temperatures in the mine ventilation system. Departing from these fields, the field of virtual temperature of dry mine air has been determined. By substituting this virtual temperature for dry-bulb temperature, there have been modified the formulas appearing in the thermodynamic method, theory of aerodynamic potential and McPherson's study of moisture in air. By using appropriate formulas, relationships, fields of virtual, dry-bulb, and wet-bulb temperatures and field of barometric pressure, there have been determined the input and output quantities relating to ventilation system's nodes, branches and meshes, respectively. A dualmesh canonical scheme of the ventilation system has been worked out, taking into account the chemical composition of mine dry air. Using the input quantities mentioned above, two mesh equations have been written. Departing from these equations, the condition for maintaining the original flow direction in the bottom part of the upcast shaft, and safety condition have been derived. The dual-mesh canonical scheme of the ventilation system, elaborated in an earlier work, when not taking into account the mentioned chemical composition of dry mine air, has been quoted. In accordance with an analysis of quantities given in both dual-mesh canonical schemes, the assumed objective has been achieved, and this work should be considered to be a supplement to Czeczott's work relating to hazard due to underground fans.
PL
Powietrze kopalniane traktowano jako mieszaninę pary wodnej i czystego powietrza suchego, jego przepływy turbulentne - jako jednowymiarowe ustalone z wymianą masy i ciepła. Przedstawiono pole udziałów objętościowych podstawowych składników suchego powietrza kopalnianego i pola temperatury termometru suchego w systemie wentylacji kopalni. Wychodząc z tych pól, wyznaczono pole temperatury wirtualnej suchego powietrza kopalnianego. Podstawiając tę temperaturę wirtualną w miejsce temperatury termometru suchego, zmodyfikowano wzory występujące w metodzie termodynamicznej, teorii potencjału aerodynamicznego i w związkach psychrometrycznych. Korzystając z adekwatnych wzorów, związków, strumieni masy czystego powietrza suchego, pól temperatury wirtualnej i temperatury termometru mokrego oraz pola ciśnienia barometrycznego, wyznaczono wielkości wejściowe i wyjściowe dotyczące odpowiednio węzłów, bocznic i oczek systemu wentylacji. Sporządzono dwuoczkowy schemat kanoniczny systemu wentylacji uwzględniający skład chemiczny suchego powietrza kopalnianego. Korzystając ze wspomnianych wielkości wyjściowych, zapisano dwa równania oczkowe. Wychodząc z tych równań, wyprowadzono warunek zachowania pierwotnego kierunku prądu w dolnej części szybu wydechowego i stopień bezpieczeństwa. Przytoczono dwuoczkowy schemat kanoniczny systemu wentylacji sporządzony we wcześniejszej pracy przy nieuwzględnieniu wspomnianego składu chemicznego powietrza kopalnianego. Zgodnie z analizą wielkości podanych na obu schematach kanonicznych osiągnięto postawiony cel i praca ta powinna być traktowana jako suplement do pracy Czeczotta dotyczącej zagrożeń, wynikających z pracy wentylatorów podziemnych.
PL
W wyniku przekształcenia dwuoczkowego zamkniętego schematu kanonicznego systemu wentylacji kopalni - obiekt badania w tej i wcześniejszej pracy - otrzymano: a) trójoczkowy zamknięty schemat kanoniczny z trzema bocznicami wypadkowymi oraz b) wielkości wejściowe dotyczące węzłów i bocznic systemu wentylacji. Wyznaczono wielkości wyjściowe dotyczące oczek i bocznic wypadkowych i podano trzy równania oczkowe. Wychodząc z tych równań - metodą stosowaną w termodynamicznej ocenie stanu bezpieczeństwa systemu wentylacji kopalni - wyprowadzono warunki zachowania pierwotnych kierunków prądów powietrza w bocznicach wypadkowych i stopnie bezpieczeństwa wraz z ich wartościami. Dla bocznic wypadkowych obliczono dyssypacje mocy i dyssypacje trzech rodzajów semimocy. Korzystając ze znanych kryteriów, przeprowadzono klasyfikację bocznic wypadkowych i płynących nimi prądów powietrza. Tabelaryczne i graficzne porównanie uzyskanych wyników z uwzględnieniem proweniencji ocen wykazało, że termodynamiczna ocena ma rzetelne podstawy naukowe, a klasyfikacyjna ocena ich nie ma.
EN
As a result of transformation of a two-mesh closed canonical scheme of the mine ventilation system - investigation subject in this and previous work - have been obtained: a) a three-mesh closed canonical scheme with three resultant branches and b) input quantities concerning nodes and branches of the ventilation system. Output quantities concerning meshes and resultant branches were determined and three mesh equations were given. Referring to these equations - using a method applied in the thermodynamic assessment of the safety state of mine ventilation system - the conditions of original air current direction maintenance in resultant branches and safety degrees together with their values were derived. For resultant branches power dissipations and dissipations of three semi-power kinds were calculated. Using known criteria, the classification of resultant branches and flowing through them air currents was carried out. The tabular and graphical comparison of obtained results with regard to the provenance of assessments has pointed out that the thermodynamic assessment has solid scientific bases, and the classificatory assessment does not have such ones.
PL
Powietrze kopalniane traktowano jako mieszaninę czystego powietrza suchego i pary wodnej, jego przepływy turbulentne - jako jednowymiarowe ustalone z wymianą masy i ciepła. Korzystano ze związków psychrometrycznych, metody termodynamicznej i teorii potencjału aerodynamicznego. Wobec braku adekwatnej rzeczywistej kopalni za obiekt badania przyjęto system wentylacji kopalni wirtualnej o schodzącym przewietrzaniu dwu grup czynnych nadpoziomowych robót wydobywczych. Korzystano z wcześniejszej pracy, gdzie w miejsce czynnych robót wydobywczych występują projektowane roboty wydobywcze. Wyprowadzono stopnie bezpieczeństwa oraz warunki zachowania pierwotnych kierunków prądów bocznego i głównego i ich bezruchu - dotyczące siedmiu struktur topologicznych (o znamiennych cechach) wymienionego systemu wentylacji. Uzyskane stopnie bezpieczeństwa oraz warunki bezruchu prądów bocznego i głównego przedstawiono graficznie za pomocą pięciokąta krzywoliniowego.
EN
The mine air was treated as a mixture of pure dry air and water vapour, its turbulent flows - as one-dimensional steady ones with the mass and heat exchange. It were used: psychrometric relationships, thermodynamic method and the theory of the aerodynamic potential. In the absence of adequate existing mine as the object of study the ventilation system of virtual mine was accepted with descending ventilation of two groups upper level mining works. It was used the earlier work, where instead of existing mining works the planning ones occur. The safety degrees and the conditions of original directions of lateral and main air currents and their standstill were derived - referring to seven topological structures (with characteristic features) in mentioned ventilation system. The obtained safety degrees and the standstill criteria of the lateral and main currents were illustrated using the curvilinear pentagon.
PL
Przepływy turbulentne traktowano jako jednowymiarowe ustalone z wymianą ciepła, powietrze kopalniane - jako czyste powietrze suche (czynnik termodynamiczny). Korzystano z metody termodynamicznej i teorii potencjału aerodynamicznego, odniesionego do jednostki masy czystego powietrza suchego. Za obiekt badania przyjęto siedem dwuoczkowych struktur topologicznych - z oczkami wewnętrznym (w) i zewnętrznym (z) - systemu wentylacji kopalni o przewietrzaniu wznoszącym się dwu grup projektowanych nadpoziomowych robót wydobywczych. Wyprowadzono stopnie bezpieczeństwa oraz warunki zachowania prostego (pierwotnego) kierunku prądów bocznego i głównego oraz ich bezruchu dotyczące odpowiednio struktur topologicznych o znamiennych cechach: a) proste kierunki obydwóch prądów bocznego i głównego; brak strumienia masy wypływu bocznego: Δ ṁ = 0, b) prosty kierunek prądu bocznego i bezruch prądu głównego; strumienie masy wypływu bocznego odpowiednio: Δ ṁ = 30, 20 i 10 kg p.s./s oraz c) prosty kierunek prądu głównego i bezruch prądu bocznego; strumienie masy wypływu bocznego odpowiednio: Δ ṁ = 30,20 i 10 kg p.s./s. Podano czworokąt krzywoliniowy, który przedstawia stopnie bezpieczeństwa i warunki bezruchu prądów bocznego i głównego, w układzie współrzędnych: Δ ṁ - strumień masy wypływu bocznego, e[nw] - wypadkowy ciąg naturalny .generowany w oczku wewnętrznym (w). Dla strumieni masy wypływu bocznego odpowiednio: Δ ṁ = 30,20 i 15 kg p.s./s na analogicznej drodze - w wymienionym układzie współrzędnych - sporządzono czworokąt krzywoliniowy dotyczący odwracania się prądów powietrznych bocznego i głównego w kopalni o schodzącym przewietrzaniu projektowanych nadpoziomowych robót wydobywczych w czasie pożarów węgla w schodzącym prądzie niezależnym.
EN
The turbulent flows have been treated as one-dimensional steady ones with heat exchange and the mine air - as pure dry air (the pure substance). The thermodynamic method as well the theory of aerodynamic potential referred to mass unit of pure dry air have been used. As the object of the study have been received seven two-mesh topological structures - with inner (w) and outer (z) meshes - of a mine ventilation system with ascending ventilation of two groups of projected upper level winning works. It have been derived the safety degrees and the conditions both for preserving of original flow direction and standstill of lateral and main air flows, pertaining respectively to mentioned structures having following symptomatic features: a) original directions of both lateral and main air currents; lack of mass stream of lateral outflow: Δ ṁ = 0, b) original direction of lateral air current and standstill of main current; mass streams of lateral outflows respectively: Δ ṁ = 30, 20 and 10 kg dry air/s; and c) original direction of main air current and standstill of lateral air current; mass streams of lateral outflow respectively: Δ ṁ = 30, 20 and 10 kg dry air/s. A curvilinear quadrangle representing safety degrees and standstill conditions for lateral and main currents has been given in the co-ordinate system: Δ ṁ mass stream of lateral outflow, e[nw] -resultant natural energy generated in an inner mesh (w) of a structure. For the mass streams of lateral outflows respectively: Δ ṁ = 30, 20 and 15 dry air/s in analogical way - in mentioned coordinate system - a curvilinear quadrangle has been made for reversing of lateral and main air currents in mine with descending ventilation of projected upper level wining works during coal fires at descending independent air current.
PL
Przepływy turbulentne traktowano jako jednowymiarowe ustalone z wymianą ciepła, powietrze kopalniane - jako czyste powietrze suche (czynnik termodynamiczny). Korzystano z metody termodynamicznej i teorii potencjału aerodynamicznego odniesionego do jednostki masy czystego powietrza suchego. Obiektem badania są dwu-oczkowe struktury topologiczne (o określonych znamiennych cechach) systemu wentylacji kopalni o przewietrzaniu schodzącym dwu grup projektowanych nadpoziomowych robót wydobywczych. Wyprowadzono stopnie bezpieczeństwa oraz warunki zachowania prostego kierunku prądów bocznego i głównego i ich bezruchu dotyczące odpowiednio struktur: a) o prostych (pierwotnych) kierunkach obu prądów bocznego i głównego przy strumieniu masy wypływu bocznego 0 kg p.s./s. b) o prostym kierunku prądu bocznego i bezruchu prądu głównego przy strumieniach masy: 30, 20 i 15 kg p.s./s. oraz c) o prostym kierunku prądu głównego i bezruchu prądu bocznego przy 30, 20 i 15 kg p.s./s. Czworokąt krzywoliniowy przedstawia warunki bezruchu prądów bocznego i głównego oraz stopnie bezpieczeństwa.
EN
Turbulent flows have been treated as one-dimensional steady ones with heat exchange whereas mine air has been treated as dry pure air (the pure substance). A thermodynamic method and the aerodynamic potential referred to mass unit of dry pure air have been applied. The objects of the study are two-mesh topologic structures of a ventilation system of a mine with descentional ventilation of two groups of projected upper-level winning works. The degrees of safety and the conditions for maintenance for the straight (original) direction of lateral and main air currents as well as for their stand-still pertain to the following structures, respectively: a) structures with straight directions of the main and lateral air currents, with lateral mass outflow: = 0 kg dry air/s, b) structures with a straight direction of the lateral air current and standstill of the main air current with mass streams of: = 30, 20 and 15 kg of dry air/s, and c) structures with the straight direction of the main airflow and standstill of lateral air currents while = 30, 20 and 15 kg of dry air/s. A curvilinear quadrangle represents the conditions of standstill of the main lateral air currents as well as the degrees of safety.
EN
The mine air has been treated as pure dry air and its turbulent flows - as one-dimensional steady flows with heat exchange. The input and output values have been determined. A two-mesh canonical diagram of the ventilation system of a deep mine has been drawn up. Basing on mentioned output values two mesh equations have been written. Starting from these equations a thermodynamic condition / safety degree has been derived. For the case of gravimetric approach making use of known adequate elevations above datum, aerodynamic resistances of branches and specific volumes, using known formulas the aerodynarnic resistances of resultant branches as well as the main fan pressure, the natural pressure acting in the entire system and gravimetric safety degree have been calculated. According to the analysis of obtained results the assumed aim has been achieved as well this work should be treated as a supplement to the Czeczott's one concerning underground fans danger.
PL
Powietrze kopalniane traktowano jako czyste powietrze suche i jego przepływy turbulentne - jako jednowymiarowe ustalone z wymianą ciepła. Wyznaczono wielkości wejściowe i wyjściowe. Sporządzono dwuoczkowy schemat kanoniczny systemu wentylacji kopalni głębokiej. Korzystając ze wspomnianych wielkości wyjściowych zapisano dwa równania oczkowe. Wychodząc z tych równań wyprowadzono termodynamiczny warunek / stopień bezpieczeństwa. Dla przypadku podejścia grawimetrycznego korzystając ze znanych adekwatnych wysokości geodezyjnych, oporów aerodynamicznych bocznic i objętości właściwych, za pomocą znanych wzorów obliczono opory aerodynamiczne bocznic wypadkowych, depresję wentylatora głównego i depresję naturalną działającą na cały system oraz grawimetryczny stopień bezpieczeństwa. Zgodnie z analizą uzyskanych wyników osiągnięto przyjęty cel oraz praca ta powinna być traktowana jako suplement do pracy Czeczotta dotyczącej niebezpieczeństwa wentylatorów podziemnych.
PL
Korzystano z tego samego obiektu badania, założeń i wyników obliczeń wykonanych metodą termodynamiczną we wcześniejszej pracy. Nawiązano do znanego układu dwóch równań oczkowych i na nim opartych: stopniu bezpieczeństwa i warunku zachowania prostego (pierwotnego) kierunku prądów podczas pracy równoległej wentylatorów głównych przy dwóch szybach wydechowych obydwu projektowanych kopalniach przyjętych za obiekt badania. Opracowano układ dwóch równań oczkowych dotyczących przypadku zatrzymania się prądu w bocznicy wypadkowej podsystemu, w którym pracuje wentylator główny o mniejszej energii użytecznej. Korzystając z tego układu równań wyprowadzono wzór określający stopień bezpieczeństwa i warunek zatrzymania się wspomnianego prądu we wspomnianych obydwu kopalniach. W analizie uzyskanych wyników porównano moc użyteczną wentylatora głównego o większej energii użytecznej podczas wspomnianego zatrzymania się prądu w obu kopalniach z mocą użyteczną wentylatorów głównych w kopalni Polkowice-Sieroszowice i kopalni Rudna.
EN
The same research object as in the previous study was taken into consideration, with the same assumptions and with the use of the results of calculations that had been carried out by means of the thermodynamic method. The known set of two mesh equations was referred to as well as, basing on them, the safety grade and condition for keeping straight (primary) direction of air streams during parallel operation of main fans at two upcast shafts in both planned mines being the subject of the study. A set of two mesh equations was elaborated, pertaining to the case of standstill of air current in the resultant airway of the subsystem where the main fan of lesser usable energy operates. With the use of this set of equations a formula was derived determining the safety degree and the condition for standstill of the mentioned air current in two mines. When analyzing the obtained results the power of the main fan of higher usable energy was compared with the usable power of the main fans at Polkowice-Sieroszowice and Rudna mines.
PL
Z powodu braku systemu wentylacji rzeczywistej kopalni, za obiekt badania przyjęto system wentylacji wirtualnej kopalni głębokiej, gdzie czynne są dwie grupy: (I) i (II) nadpoziomowych robót wydobywczych o wznoszącym się przewietrzaniu oraz pożar ustalony w powietrzu świeżym płynącym do grupy (I). Rozważono dwa stany ustalone systemu wentylacji wymienionej kopalni. W pierwszym stanie grupa (I) robót bez zastosowania dodatkowego zabezpieczenia opartego na koncepcji profesora Witolda Budryka jest bezpośrednio zadymiona w przypadku wspomnianego pożaru. W drugim stanie nie miało miejsca bezpośrednie zadymienie grupy (I) dzięki zastosowaniu wymienionego zabezpieczenia. W podejściu termodynamicznym do obydwóch stanów systemu wentylacji przedstawiono: założenia, dane wejściowe i wielkości dotyczące: węzłów, bocznic i oczek zewnętrznych tego systemu. Korzystając z nich, dla obydwóch stanów ustalonych systemu wentylacji wyprowadzono równania oczkowe oraz na ich podstawie - stopnie bezpieczeństwa i warunki zachowania pierwotnego kierunku prądu przewietrzającego grupę (II) oraz z lub bez bezpośredniego zadymienia grupy (I) robót wydobywczych odpowiednio do stosowania dodatkowego zabezpieczenia. Na podstawie analizy uzyskanych wyników podano wnioski.
EN
In the face of lack of a real mine, as object of investigation the ventilation system of a virtual deep mine was assumed, where were active: two groups (I) and (II) of upper-level winning workings with ascending ventilation and the steady fire at fresh air current flowing into the group (I).Two steady states of the ventilation system of the mentioned mine were considered. In the first state the group (I) without using additional protection basing on professor Witold Budryk. conception, the direct smokiness of this group has occurred in case of mentioned fire. In the second state the direct smokiness has no place of the group (I) owing use of mentioned additional protection. In the thermodynamic approach to the two steady states of ventilation, the appropriate assumptions, initial data, and quantities pertaining to nodes, branches, and external meshes were presented. Using its for two steady states of ventilation system the mesh equations were derived and on this basis the safety degrees and conditions for maintenance of the original direction of air current ventilating the group (II), and with or without direct smokiness of the group (I) winning workings according to use of the additional protections. On the basis of analysis of obtained results conclusions were given.
PL
Powietrze kopalniane traktowano jako czyste powietrze suche, a jego przepływy turbulentne - jako jednowymiarowe - ustalone z wymianą ciepła. Korzystano z teorii potencjału aerodynamicznego czystego powietrza suchego. Zastosowano podejście termodynamiczne do wentylacji projektowanych dwu kopalń głębokich, których systemy wentylacji obejmują po dwa podsystemy wschodni i zachodni. W tych podsystemach wentylatory główne o różnych energiach użytecznych pracują równolegle przy różnych szybach wydechowych. W podsystemach pierwszej kopalni prowadzone są odpowiednio dwie i trzy roboty wydobywcze, a w podsystemach drugiej kopalni - jedna i cztery takie roboty. Wyprowadzono równania oczkowe dotyczące systemów wentylacji przedstawionych na dwuoczkowych zamkniętych schematach kanonicznych obu kopalń. Na tych równaniach oparto stopień bezpieczeństwa i warunek zachowania pierwotnego kierunku przepływu powietrza w podsystemie, gdzie pracuje wentylator główny o mniejszej energii użytecznej. Dla tych kopalń wyprowadzono stopień bezpieczeństwa i wspomniany warunek oraz obliczono ich wartości. W analizie uzyskanych wyników obliczono wartości niektórych wielkości, związków i kryteriów, jak również nawiązano do wielooczkowego zamkniętego schematu kanonicznego oraz do obowiązujących przepisów, związków, wskaźników i kryteriów opartych na podejściu grawimetrycznym do wentylacji.
EN
The mine air was treated as a pure dry air and its turbulent flows - as a one-dimensional - steady ones with a heat exchange. The theory of aerodynamic potential of pure dry air was used. The thermodynamic approach was applied to the projected two deep mines with ventilation systems comprising two subsystems: eastern and western. In these subsystems the main fans of different usable energy are operating in parallel at different upcast shafts. Two and three winning operations are conducted in the subsystems of the first mine, whereas one and four such operations - in the subsystems of the second mine. Two-mesh closed canonical scheme of optional complex ventilation system with two main fans at different upcast shafts was presented for first time. Mesh equations were derived for ventilation systems presented in the two-mesh closed canonical schemes. A safety grade and a condition for maintenance the original direction of airflow in the sub-system, where the main fan with the lower usable energy operates were based on mentioned equations. The safety grade and condition were calculated for the two projected mines. In the analysis of obtained results the values of some quantities, relations and criteria were calculated, as well as referred to the multi-mesh closed canonical scheme of mentioned second mine, and to the relations, indices and criteria based on the gravimetric approach to mine ventilation and to the safety regulations.
PL
W artykule tym przepływy turbulentne traktowano jako jedno-wymiarowe ustalone z wymianą masy i ciepła, powietrze kopalniane - jako czyste powietrze suche (czynnik termodynamiczny). Korzystano z metody termodynamicznej i teorii potencjału aerodynamicznego. Wyprowadzono stopnie bezpieczeństwa struktury systemu wentylacji i krytyczne wypadkowe ciągi naturalne. Oparto na nich odpowiednio warunki konieczny i dostateczny zachowania: a) prostego kierunku obu prądów bocznego i głównego, b) prostego kierunku prądu bocznego i zatrzymania i bezruchu prądu głównego oraz c) prostego kierunku prądu głównego i bezruchu prądu bocznego. Uzyskane wyniki są ilościowe, niesprzeczne z wynikami jakościowymi wcześniejszych badań opartych na podejściu grawimetrycznym i dotyczą one projektowanych nadpoziomowych robót wydobywczych.
EN
In this paper turbulent air flows are treated as undimensional steady-state currents with mass and heat exchange, whereas mine air is treated as pure dry air (working substance). A thermodynamic method and the theory of thermodynamic potential have been employed. The safety grades of the ventilation system structure and the critical resultant natural ventilating energies have been obtained. On these notions the necessary and sufficient conditions have been based, respectively, for maintaining: a) primary flow direction of both lateral and main air currents, b) primary flow direction of lateral current and standstill of main current and c) primary flow direction of main current and standstill of lateral current. The results obtained are quantitative ones and are consistent with the qualitative results of the previous studies based on the gravimetric approach and they pertain to planned over-level winning operations.
PL
W artykule obiektem badania jest system wentylacji kopalni z dwoma projektowanymi nadpoziomowymi rejonami eksploatacyjnymi. Metodą termodynamiczną wyprowadzono stopień bezpieczeństwa i krytyczny wypadkowy ciąg naturalny generowany w oczku wewnętrznym systemu wentylacji. Korzystając z wymienionych wielkości, uzyskano oba warunki konieczny i dostateczny niekatastrofogenności struktury systemu wentylacji w przypadku pożaru we wznoszącym się prądzie niezależnym. Zbadano wpływ arbitralnego przyjęcia określonych spadków potencjału aerodynamicznego na uzyskane wyniki. Zweryfikowano opory aerodynamiczne bocznic systemu wentylacji. Stwierdzono zasadność dalszych badań.
EN
The object of research, which has been presented in this paper, is a mining ventilation system including two over-level mining panels to be designed. Degree of safety and resultant critical natural air draft generated inside ventilation network mesh have been derived by the thermodynamic method. Using the above mentioned quantities, the necessary and sufficient conditions of non-susceptibility to disasters of the ventilation system structure in case of fire within independent rising air-flow have been obtained. Impact of arbitrary assumption of defined aerodynamic potential drops on the obtained results has been investigated. The aerodynamic resistances of air splits have been verified. Validity of research prosecution has been affirmed.
PL
W artykule przedstawiono stopień bezpieczeństwa oparty na traktowaniu powietrza wentylacyjnego jako mieszaniny pary wodnej, kropelek wody i suchego powietrza wentylacyjnego, którego skład chemiczny zależy od miejsca w kopalni. Stwierdzono, że wartość stopnia bezpieczeństwa maleje w miarę, jak założenie dotyczące powietrza wentylacyjnego jest bliższe rzeczywistości, co nie jest bez znaczenia dla kopalń gazowych, zwłaszcza metanowych.
EN
Safety degree based on treatment of ventilation air as a mixture of water vapour, droplets of water and dry ventilation air, chemical composition of which depends on the place in the mine, is presented. It has been stated that the value of the safety degree decreases as the assumption referring to ventilation air is closer to reality, what is not of no importance for gassy mines, especially methane hazardous mines.
PL
Przepływy turbulentne są traktowane jako jednowymiarowe - ustalone, powietrze wentylacyjne - jako czyste powietrze suche - czynnik termodynamiczny. Za obiekt badania przyjęto system wentylacji z projektowanym podpoziomowym rejonem eksploatacyjnym z prądem schodzącym powietrza świeżego. Rozważono dwie wersje: pierwsza bez dodatkowego zabezpieczenia, a druga z dodatkowym zabezpieczeniem prądu schodzącego. Dla pierwszej wersji analiza wzoru określającego stopień bezpieczeństwa wykazała jej katastrofogenność, toteż nic szukano wartości liczbowej tego stopnia. Dla drugiej - niekatastrofogennej wersji - wychodząc z spadków potencjału aerodynamicz-nego i gradientów temperatury termometru suchego, długości bocznic i pola wysokości geodezyjnej - obliczono podstawowe parametry powietrza w węzłach systemu wentylacji, wielkości dotyczące jego bocznic i oczek, jak i wartość liczbową wspomnianego stopnia bezpieczeństwa. Uzyskane wyniki zilustrowano na zmodyfikowanym schemacie kanonicz-nym systemu wentylacji oraz porównano je ze znanymi z literatury adekwatnymi wynikami opartymi na założeniu bliższym rzeczywistości, bo na traktowaniu powietrza wentylacyjnego jako mieszaniny czystego powietrza suchego, pary wodnej i kropelek ciekłej wody.
EN
Turbulent flows are treated as one-dimensional - stationary, ventilation air - as clean dry air - thermodynamic medium. The ventilation system with designed sublevel mining region with fresh air-flow is taken as the research subject. Two versions have been considered: the first one without additional protection, and the second with the additional protection of the descending air-flow. For the first version the analysis of the formula determining the safety degree pointed out its disaster generating character, so the numerical value of this degree was not looked for. For the second version - non-generating disasters - starling from the aerodynamic gradient drops and the gradients of the dry-bulb thermometer temperature, the length of air-splits and the field of levelling, the basic air parameters in the knots of the ventilation system, values referring to its air-splits and closed loops as well as the numerical value of the mentioned safety degree have been calculated. The obtained results are shown on a modified canonical scheme of the ventilation system and compared with adequate results, known from literature, based on assumption closer to the reality, because treating the ventilation air as a mixture of clean dry air, water vapour and droplets of liquid water.
PL
Obiektem badania jest system wentylacji czynnej kopalni podziemnej z dwoma szybami wdechowymi i jednym szybem wydechowym z ssącą stacją wentylatorów głównych. Obmyślono model fizyczny z elementami skupionymi: stratnościowym, podatnościowym, bezwładnościowym, głównym ciągiem naturalnym i stacją wentylatorów głównych. Model matematyczny nieliniowy sprowadzono do modelu liniowego dotyczącego ruchu i postoju stacji wentylatorów głównych . w postaci dwóch jednorodnych równań różniczkowych liniowych rzędu drugiego o stałych współczynnikach . zwanych równaniami ruchu. Nie znając ilościowego opisu naturalnego wytłumienia drgań propagowanych w wyniku nagłego wytrącenia systemu wentylacji z położenia równowagi, zastosowano podejście wariantowe obejmujące trzy warianty określone długością elementu bezwładnościowego. Wychodząc z rozwiązań ogólnych wspomnianych równań ruchu i wymienionych wariantów, określono: a) parametry modelu fizycznego liniowego podczas ruchu i postoju stacji wentylatorów głównych, b) parametry systemu wentylacji w stanie nie ustalonym podczas ruchu stacji wentylatorów głównych oraz c) parametry tego systemu podczas postoju wymienionej stacji. Sporządzono graficzne odpowiedzi własne systemu wentylacji na nagłe wytrącenie z położenia równowagi. Wyznaczono opory aerodynamiczne bocznic systemu wentylacji oparte na podejściu termodynamicznym. Opracowano metodę gamma GIG i korzystając z niej obliczono rozpływ strumieni masy w systemie wentylacji w stanie ustalonym podczas postoju stacji wentylatorów głównych. Wykazano, że metoda gamma GIG jest przydatna dla systemów wentylacji bez/ z bocznicami przekątnymi. Przedstawiono wskaźniki stabilności dynamicznej, opór całkowity względny systemu wentylacji podczas ruchu i postoju stacji wentylatorów głównych i jego związek z wyróżnikiem równania charakterystycznego dla wspomnianych równań ruchu. Na podstawie analizy uzyskanych wyników wysnuto wnioski.
EN
The object of research constitutes the ventilation system of an operating underground mine with two downcast shafts and one upcast shaft with exhaust main fan station. A universal physical model with the following lumped elements was thought out: dissipating, susceptible inertial, main natural ventilating energy and main fan station. A nonlinear mathematical model was reduced into a linear one adequate to operation and standstill of the main fan station - in the form of two homogenous differential linear second-order equations with constant coefficients - called equations of motion. Because of the lack of knowledge about the quantitative description of natural damping of vibrations propagated during the time lapse from the moment the state of equilibrium is suddenly thrown off, a variant-related approach was used comprising three variants determined by the length of the susceptible element. Basing on general solutions of the mentioned equations of motion and variants, the following parameters were determined: a) parameters of linear physical models during operation and standstill of the main fan station, b) parameters of the ventilation system in the transient state during operation of the main fan station, and c) parameters of this systems during the standstill of the mentioned station. Graphic own responses of the ventilation system to sudden unbalancing were given. Basing on the thermodynamic approach aerodynamic resistances of airways of the ventilation system were determined. The GIG gamma method was developed and using it the flow of mass streams in the ventilation system in the steady state during the standstill of the main fan station was calculated. It has been proven that the GIG gamma method is useful for ventilation systems both with and without diagonal airways. Dynamic stability indices, total relative resistance of the ventilation system during operation and standstill of the main fan station and its relation with the discriminate of the characteristic equation for the mentioned equations of motion were presented. On the basis of analysis or obtained results the conclusions were drawn.
PL
Przyjęto założenie upraszczające, że przepływy turbulentne są jednowymiarowe ustalone. Powietrze wentylacyjne traktowano jako czyste powietrze suche - czynnik termodynamiczny. Przedstawiono podejścia grawimetryczne nieściśliwe i ściśliwe oraz termodynamiczne do wentylacji kopalni akademickiej (wirtualnej) -adekwatnej do rzeczywistych kopalń złota i apatytu. W podejściach termodynamicznym i grawimetrycznym ściśliwym wyprowadzono zależności ciągu naturalnego od temperatury krytycznej powietrza zewnętrznego, które są jakościowo zgodne z adekwatną zależnością opartą na uog6lnionych wynikach wieloletnich badań ciągu naturalnego in situ w kopalniach apatytu wentylowanych powietrzem wilgotnym. W wymienionych obydwóch podejściach otrzymano wzory określające temperaturę powietrza zewnętrznego, przy której występuje bezruch powietrza w kopalni wentylowanej naturalnie oraz w kopalni o wentylacji mechaniczno-naturalnej po celowym wyłączeniu z ruchu stacji wentylatorowej lub po jej awaryjnym wypadnięciu z ruchu. We wspomnianych obydwóch podejściach przedstawiono równania i wykresy charakterystyk ciągu naturalnego - generowanego w kopalni wentylowanej naturalnie, jak i w kopalniach o wentylacji mechaniczno-naturalnej odpowiednio przy zgodnej i niezgodnej pracy szeregowej ciągu naturalnego ze stacją wentylatorową. Przedstawiono dodatkowe kwestie, analizę otrzymanych wyników i wnioski.
EN
A simplifying assumption has been taken that turbulent flows arc one-dimensional steady. Ventilating air has been treated as pure dry air - working substance. The gravimetric incompressible and compressible as well as thermodynamic approaches to a virtual mine -adequate to the working gold and apatite mines-ventilation have been presented. In the thermodynamic and gravimetric compressible approaches dependence of natural ventilation pressure on the outdoor air temperature have been derived. They are qualitatively consistent with the adequate dependence based on he generalised results of the long-term research on natural ventilation pressure in situ in apatite mines ventilated by means of moist air. In the both mentioned approaches the formulae have been obtained determining the outdoor air temperature at which occurs the standstill of air in the mine naturally ventilated as well as in the mine with the mechanical-natural ventilation after the fan station is purposely switched of or broken down. In the both mentioned approaches the equations and characteristic curves of the natural ventilation pressure - generated in the mines naturally ventilated as well as in the mines with mechanical--natural ventilation - are presented respectively whether the natural ventilation pressure is assisting or opposing the fan station. Additional questions, obtained results analysis and conclusions are presented.
PL
Postawy analizy oparto na podejściach termodynamicznym i grawimetrycznym ściśliwym do systemu wentylacji czynnej kopalni podziemnej. Korzystając z systemu wentylacji czynnej kopalni – zachowując zmierzone w niej pola wysokości geodezyjnej, ciśnienia statycznego bezwzględnego, temperatury termometru suchego i wilgotnego oraz strumienie masy czystego powietrza suchego wyznaczone dla bocznic tego systemu wentylacji – opracowano obiekt badania. Przepływy turbulentne powietrza traktowano jako jednowymiarowe ustalone. W obydwóch podejściach korzystano z wymienio-nych pól zmierzonych parametrów powietrza wentylacyjnego i ze wspomnianych strumieni masy czystego powietrza suchego wyznaczonych dla bocznic systemu wentylacji. Za pomocą wyprowadzonych adekwatnych wzorów i związków obliczone parametry powietrza wentylacyjnego w węzłach i wielkości dotyczące bocznic odniesione są w podejściu termodynamicznym do jednostki masy czystego powietrza suchego, a w podejściu grawimetrycznym ściśliwym do jednostki objętości tego powietrza. W pierwszym podejściu traktowano powietrze wentylacyjne jako mieszaninę czystego powietrza suchego, pary wodnej i kropelek ciekłej wody, a w drugim podejściu jako powietrze wilgotne. W obydwóch podejściach przedstawiono charakterystyki: stacji wentylatorowej, głównego ciągu naturalnego i oporów sieci wentyla-cyjnej, jak również punkty pracy systemu wentylacji podczas ruchu i postoju stacji wentylatorowej. Wykonano analizę uzyskanych wyników oraz podano wnioski.
EN
The principles of study have been based on the thermodynamic and compressible-gravimetric approaches to ventilation system of an operative underground mine. Making use of the operative mine ventilation system by keeping the fields of geodesic height measured in it, absolute static pressure, temperature on dry and moist thermometers and dry fresh air fluxes determined for air splits – an research object was developed. Air turbulent flows were treated as one-dimensional determined ones. At both the approaches, the above mentioned fields of measured ventilation air parameters as well as dry air fluxes were used. By means of the adequate formulas and relations the measured ventilation air parameters in nodes and quantities concerning air splits, at thermodynamic approach refer to a mass unit of dry fresh air, and at compressible gravimetric – to a unit of this air volume. At the first approach, ventilation air was treated as mixture of dry fresh air, water vapour and water droplets and at the second one – as moist air. For both approaches the characteristics of ventilation station, main natural draught and resistance of ventilation net as well as the working points of ventilation system operation and standstill of the ventilation station – were presented. The paper analyses the results and ,in addition, gives questions, statements and conclusions.
EN
The principles of ventilation analysis have been based on the thermodynamic and compressible gravimetric approaches to ventilation system of an operating underground mine. Making use of this system by keeping the fields of elevation above datum, absolute static pressure, dry bulb and wet bulb temperature measured in it, and mass streams of pure dry air determined for the branches/airways - an object of investigation was developed. Ventilating air turbulent flows were treated as the one-dimensional steady ones. At both the approaches, the mentioned fields of measured ventilating air parameters as well as determined mass streams of pure dry air were used. By means of the adequate formulae and relations the calculated parameters of ventilating air in nodes/survey stations and the quantities concerning branches/airways, at thermodynamic approach refer to a mass unit of pure dry air, and at compressible gravimetric approach - to a unit of this air volume. At the first approach, ventilating air was treated as a mixture of pure dry air, water vapour and liquid water droplets and at the second one - as moist air. For both approaches the characteristics of fan station, main natural ventilating energy/pressure and resistance of ventilation system, as well as the parameters of operating points of ventilation system operation and standstill of the fan station - were presented. The paper analyses the results and gives the conclusions.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.