Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  pożar podziemny
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Analiza zmian rozwoju pożaru podziemnego
PL
Prowadzenie eksploatacji w polskich kopalniach węgla kamiennego wiąże się z występowaniem wielu zagrożeń naturalnych. Jednym z nich jest zagrożenie pożarami endogenicznymi. Wynika ono z faktu, iż eksploatowana kopalina jest palna i posiada mniejszą bądź większą skłonność do samozapalenia. Na przestrzeni lat liczba pożarów występujących w kopalniach została znacząco zredukowana. Pomimo tego wystąpienie pożaru niesie za sobą poważne konsekwencje. Stanowi zagrożenie dla pracującej pod ziemią załogi, ale także bardzo często wymaga poniesienia znacznych strat materialnych. Wykrycie pożaru w kopalniach podziemnych następuje zazwyczaj stosunkowo szybko. Wynika to ze stosowania systemów CO-metrii automatycznej. Ważne jest jednak w przypadku wykrycia zagrożenia odpowiednich działań zmierzających do możliwie szybkiego zabezpieczenia rejonu objętego pożarem. Bardzo ważne jest bowiem nie dopuszczenie do rozwinięcia pożaru. W artykule przeprowadzona została analiza prędkości spalania węgla w ognisku pożaru oraz wariantowa prognoza temperatury gazów pożarowych za ogniskiem pożaru. Przeprowadzone obliczenia pozwalają stwierdzić, że w celu ograniczenia skutków pożaru, w pierwszej kolejności należy dążyć do jak najszybszego odcięcia dopływu powietrza do ogniska pożaru.
EN
Mining coal seams in Polish coal mines are connected with natural hazards occurrence. One of this hazards is fire hazard resulting from mining combustible material. Each type of coal is more or less combustible. Although in recent years the number of fires has decreased significantly, the occurrence of fire in the underground mine is very dangerous. It endangers miners’ lives and also leads to substantial material damage. Usually the detection of fire is relatively quickly, because in mines CO-detection systems are used. However, it’s very important to take prompt decisions when a fire occurs in a mine. The most important thing is not to allow for the development of a fire. The analysis of changing in the mass of burned coal and prediction of fire gases temperature are conducted in the article. These analysis show that the best way to reduce the fire development is reducing significantly the volumetric airflow through the excavation with fire.
PL
Przepływ strumienia powietrza przez wyrobiska górnicze z ogniskiem pożaru jest przepływem o złożonym charakterze. Wydzielanie się do atmosfery kopalnianej gazów pożarowych powoduje duże zaburzenia tego przepływu. W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej wpływu pożaru egzogenicznego w ścianie eksploatacyjnej na parametry strumienia powietrza przepływającego przez to wyrobisko oraz wyrobiska przyścianowe. Analizę przeprowadzono wykorzystując programu Ansys Fluent, bazujący na metodzie objętości skończonych. Dla przyjętych założeń wyznaczono parametry fizyczne strumienia powietrza przepływającego przez ścianę eksploatacyjną z ogniskiem pożaru i wyrobiska przyścianowe, a także zmiany udziałów masowych gazów (tlenu oraz tlenku węgla i dwutlenku węgla) w tym strumieniu podczas przepływu przez analizowany układ wyrobisk dla różnych prędkości na wlocie.
EN
The airflow through excavations with fire source is very complex. The release of fire gases to the atmosphere of a mine significantly disturbs the airflow. This paper presents the results of numerical analysis of the influence of the exogenic fire in longwall on the parameters of air flowing through this excavation and main excavations. The analysis was performed by the use of Ansys Fluent program which is based of the Finite Volume Method (FVM). For the assumption made, physical parameters of the airflow through longwall with the source of fire and main excavations as well as changes in mass fraction of gases (oxygen and carbon monoxide and carbon dioxide) in the air stream during its flow through the analyzed system of excavations for different inlet velocities.
PL
W artykule omówiono rodzaje pożarów podziemnych występujących w podziemnych kopalniach węgla kamiennego. Przedstawiono uwarunkowania prawne dotyczące zagrożenia pożarowego w wyrobiskach górniczych. Dobór odpowiedniej profilaktyki przeciwpożarowej oparty jest na wyznaczaniu wartości trzech wskaźników: przyrostu tlenku węgla, ilości tlenku węgla i wskaźnika Grahama. Podano także wybrane środki pozwalające na zwalczanie tego zagrożenia.
EN
The kinds of fires occurring in underground coal mines have been discussed in the article. Legal aspects of this topic have been pointed out. Proper fire prevention is based on the estimation of three indices: increase of carbon monoxide, amount of carbon monoxide and Graham’s ratio. Means that allow to reduce this kind of hazard have been also presented.
PL
Pożar podziemny to jedno z zagrożeń technicznych występujących w podziemnych zakładach górniczych wydobywających rudy miedzi. W latach 2008-2014, w trzech podziemnych zakładach górniczych KGHM Polska Miedź S.A., doszło do 15 pożarów podziemnych – egzogenicznych, których przyczyny zostały opisane w niniejszym artykule.
EN
In this article you will find description of issues concerning hazards resulting from underground fires, their causes and prevention. It defines an underground fire classified to the group of technological hazards taking place in copper mines. Their formation is especially dangerous due to spreading fire, toxic and stifling gases and fumes, both for human health and life and for proper technical condition of excavation, mining machines and equipment. In years 2008-2014 in three underground mines belonging to KGHM Polska Miedź S.A. there took place 15 exogenic fires, whose reasons were discussed in the article. Conclusions from the research were presented in the form of a summary.
PL
W artykule przedstawiono nowe algorytmy dla systemu programów komputerowych VentGraph w zakresie poszukiwania miejsca pożaru w zadymionych wyrobiskach sieci wentylacyjnej kopalni jak i określania nowych dróg ucieczkowych dla załogi znajdującej się w tych wyrobiskach. W ramach realizacji projektu strategicznego „Poprawa bezpieczeństwa w górnictwie” zadanie nr 2 opracowano założenia i algorytmy wyznaczania dróg ucieczkowych oraz zaktualizowano program komputerowy POŻAR systemu VentGraph o nowatorskie i przydatne dla praktyki procedury wspomagające pracę osób dozoru kopalni w zakresie wyznaczania bezpiecznego wyprowadzenia załogi górniczej z dowolnego miejsca kopalni. Opracowany program został poddany intensywnemu testowaniu na wybranym przykładzie jednej z polskich kopalń. Należy zwrócić uwagę, że program POŻAR systemu VentGraph wyznaczający drogi ucieczkowe dla określonego miejsca pracy załogi, ustawia drogi od najkrótszej do najdłuższej w sensie kryterium długości lub czasu przejścia, podając jednocześnie ich długości, czasy przejścia tych dróg, oraz inne parametry które mogą mieć istotny wpływ na wybór drogi. Informacje te służą pomocą służbom wentylacyjnym w trakcie przygotowywania planu akcji pożarowej zgodnie z obowiązującymi przepisami. Również w trakcie pożaru, może wspomagać działania kierownika akcji pożarowej, wtedy gdy sytuacja wymaga wyznaczenia nowej drogi nie przewidzianej w planach. Jedna z opcji programu POŻAR daje możliwość przeprowadzenia symulacji rozpływu gazów pożarowych w trakcie rozwijającej się sytuacji pożarowej co pozwala na obliczenie prognozowanej widoczności w dowolnym odstępie czasowym od powstania pożaru.
EN
New algorithms added to the computer system Ventgraph can be used to locate the fires in smoke-filled sections of the ventilation network in the mines and to find the emergency exit routes for miners present in the area. Within the framework of the strategic research project “Improvement of safety features in the mining sector” (task 2), the new algorithms were developed to determine the exit routes in the case of fire and, the computer programme POŻAR, a part of the Ventgraph system, was updated accordingly to include novel and useful procedures supporting the mine supervisory personnel in helping to find the means of escape from any point in the mine. The program was extensively tested in one of the Polish collieries. It is worthwhile to mention that the programme POŻAR in the Ventgraph system, while finding the exit routes for workers at the specifi ed point, arranges the emergency exit routes using the criterion of distance (from the shortest to the longest) or the time of passage and, at the same time, provides their lengths, the time required for exit as well as other parameters that may affect the choice of the exit route. This information is of particular importance for ventilation personnel when planning the actions to be taken in case of fire in accordance with the applicable regulations. During the fire, this information will prove most useful for the co-ordinator of the fire-fighting action, should the need arise to find a new exit route not included in previous plans. One of the options available in the program POŻAR supports simulations of the flow of fire gases when the fire is developing, which allows for forecasting the field of vision at any time interval from the instant the fire breaks.
PL
W artykule przedstawiono wyniki symulacji wpływu prędkości strumienia wentylacyjnego w wyrobisku na rozwój dymu i emisji ciepła podczas pierwszej fazy rozwoju pożaru przenośnika taśmowego. Symulacja prowadzona była w programie Fire Dynamics Simulator (FDS) z modułem graficznym Pyrosim. Program FDS należy do grupy programów Computational Fluid Dynamics – CFD. Symulację prowadzono dla zmiennych wartości prędkości strumienia powietrza: od 0 m/s, 0,25 m/s, 1 m/s do 3 m/s. Dla przyjętych założeń i uproszczeń wykazano, że relatywnie duże wartości prędkości powietrza mogą się przyczynić, do zmniejszenia chwilowej emisji ciepła podczas pierwszej fazy pożaru, oraz do uniknięcia powstania wstecznego przepływu dymu pod stropem.
EN
The results of simulation into the influence of air stream velocity on smoke spread and heat release during first stage of belt conveyor fire have been presented in the article. Fire Dynamics Simulator (FDS) with graphical mode Pyrosim was the tool of simulation. FDS belongs to the group of Computational Fluid Dynamics software – CFD. Simulation was set for different air velocities: from 0 m/s, 0,25 m/s, 1 m/s to 3 m/s. For given assumptions and simplifications it was proven that relatively high values of air stream velocity can decrease temporary heat release during the first stage of fire and can avoid reversed smoke flow under the roof.
7
EN
W artykule przedstawiono rozważania nad modelem warstwowym pożaru, który – mimo że jest stosowany najczęściej przy pożarach pomieszczeń – może być przystosowany do warunków pożaru egzogenicznego w wyrobisku górniczym. Model ten jest uproszczonym przypadkiem dyskusji nad początkową fazą rozwoju pożaru. Przy zastosowaniu równań zachowania masy i energii oraz znając podstawowe parametry pożaru, np. gęstość obciążenia ogniowego, można wyliczyć temperaturę warstw dolnej i górnej. Zastosowane równania i uproszczenia wskazują, że przy początkowej fazie pożaru, kiedy jest on traktowany punktowo, emisja dymu nie występuje bądź jest ona na tyle znikoma, że w celu przeciwdziałania takim pożarom, należy stosować czujki temperatury, a reakcja czujek dymu może być znacznie spóźniona. W artykule omówiono przykład pożaru przenośnika taśmowego, będącego rezultatem prac Instytutu Eksploatacji Złóż w ramach Funduszu Węgla i Stali, w programie badawczym EDAFFIC – “Early Detection And Fighting of Fires in Belt Conveyors”, RFCR-CT-2008-00002, prowadzonym w latach 2008-2011.
PL
W artykule przybliżono sposób wytwarzania piany azotowej, będącej pianą gaśniczą. Stosowanie azotu jako gazu nośnego obniżania temperatury w otoczeniu pożaru, również może wpływać na zmniejszenie stężenia tlenu, co jest bardzo korzystnym zjawiskiem. Przedstawiono kierunki wykorzystywania pian gaśniczych w kopalniach podziemnych. Zwrócono uwagę na polskie doświadczenia w stosowaniu pian gaśniczych.
EN
The article outlines a method of generation of nitrogen foam being an extinguishing foam. The use of nitrogen as a carrier gas to reduce the temperature in the surrounding of a fire, can also affect the reduction of oxygen concentration, which is a very positive phenomenon. The paper presents the trends in the use of extinguishing foams in underground mines. Attention has been drawn to the Polish experience in the use of firefighting foams.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienie projektowania ewakuacji załóg górniczych z rejonów kopalni zagrożonych pożarem. W celu analizy ewakuacji załogi można stosować programy symulacyjne, które uwzględniają indywidualne cechy ewakuowanych osób, zmienną topografię terenu, możliwości wyboru różnych dróg ewakuacji przez załogę. Analizie ewakuacji załogi został poddany przykładowy rejon kopalni przewietrzany systemem U, dla którego wyznaczono czas ewakuacji pracowników w zależności od długości wybiegu ściany.
EN
This paper presents the problem of designing the evacuation of mining crews from mine areas at risk of fire. In order to analyse the evacuation of the crew, one can use Simulation programs which take into account individual characteristics of the evacuees and a variable topography of the area and allow for choosing different escape routes for the crew. An example area of the mine ventilated by the U system was analysed in terms of the evacuation of the crew. Evacuation time of the employees was determined depending on the length of the wali runway.
PL
Stosowanie azotu w rejonach objętych zagrożeniem pożarowym bez zamykania ich tamami izolacyjnymi umożliwia wykorzystanie go w inertyzacji zrobów czynnej ściany. W artykule przedstawiono ogólne zasady inertyzacji azotem zrobów czynnej ściany zawałowej. Scharakteryzowano metody wytwarzania azotu na potrzeby inertyzacji atmosfery kopalnianej. Podano kryteria i możliwości skutecznej inertyzacji zrobów czynnej ściany eksploatacyjnej. Zwrócono uwagę na zagrożenia oraz wymagane zabezpieczenia rejonu eksploatacyjnego przy inertyzacji atmosfery w zrobach za pomocą azotu.
EN
The possibilities of using nitrogen in fire hazardous areas without sealing excavations enable a nitrogen to goaf inertisation of an operating longwall to be used. The general principles of goaf inertisation for operating longwall are presented. Methods for generating a nitrogen for mine air inertisation are discussed. The criteria and possibilities of effective inertisation of operation longwall goaf are presented as well. It is paid attention to dangers and required protection of mining area during goaf inertisation by means of nitrogen.
11
Content available remote The central nitrogen plant in Ostrava-Karvina coalfield, Czech Republic
EN
The pure nitrogen has been used in the underground mining industry since the year 1948 when it was used, for the first time, in the Doubrava Mine in the Ostrava-Karvina Coalfield in the Czech part of the Upper Silesian Coalbasin. Since that nitrogen is being currently used for liquidation of mine fires in many countries with developed mining industry. This article gives some experience with utilization of nitrogen for extinguishing and prevention from mine fires. The attention is paid to the historical background of the nitrogen technology in mining and today facility and application of nitrogen in the Ostrava-Karvina Coalfield in the Czech Republic.
PL
Czysty azot jest wykorzystywany w przemyśle węglowym od roku 1948. Wtedy został zastosowany po raz pierwszy w kopalni Doubrava w Zagłębiu Węglowym Ostrawa-Karwina (w czeskiej części Zagłębia Górnośląskiego). Od tego czasu azot jest powszechnie stosowany do zwalczania pożarów podziemnych w krajach z rozwiniętym technologicznie górnictwem. W niniejszym artykule przedstawiono zarówno stan wiedzy dotyczącej zastosowania azotu do gaszenia pożarów, jak i do profilaktyki pożarowej, ze szczególnym uwzględnieniem historycznego aspektu technologii azotu w górnictwie oraz z przedstawieniem dzisiejszych urządzeń stosowanych w polu Ostrawa-Karwina w Czechach.
PL
Sposobem zwalczania zagrożenia pożarowego jest stosowanie na szeroką skalę efektywnych metod prewencji. Z całą pewnością tymi nowoczesnymi metodami są działania inertyzacyjne. Z drugiej strony metody prewencyjne muszą być efektywne i skuteczne. Dlatego w referacie przedstawiono warunki skutecznego stosowania azotu.
EN
Various application of effective prevention methods is a method of fire hazard reduction. Modern inertization is such a method. On the other hand prevention must be effective, therefore proper conditions for this process have been presented in the paper.
PL
W artykule przedstawiono metodę przybliżonej oceny zmian czasowych temperatury ogniska pożaru w czasie jego wygasania. Zakłada się przy tym, że temperatura wygasającego ogniska jest w przybliżeniu równa temperaturze gazów pożarowych generowanych w tym czasie z tego ogniska. W metodzie tej korzysta się z graficznego modelu pożaru podziemnego H. Bystronia oraz pomiarów stężeń tlenku węgla w powietrzu kopalnianym w sąsiedztwie ogniska pożarowego. Opracowaną metodę zilustrowano na przykładzie wziętym z praktyki górniczej.
EN
The paper presents the method of rough evaluation of time changes of the fire center temperature during its putting down. It is assumed thereat that the temperature of the put down fire center is approximately dual to the temperature of fire gases generated at that time from the center. The method uses graphical model of underground fire proposed by H. Bystroń and measurements of carbon monoxide concentration in the mine air close to the fire center. The developed method was presented in the case study from mining practice.
PL
Prezentowana praca obejmuje wybrane zagadnienia związane z zagrożeniami generowanymi przez pożary podziemne oraz wpływu tych zagrożeń na bezpieczeństwo ewakuacji załóg górniczych w kopalniach węgla i rud miedzi. W szczególności w szerokim zakresie omawia się substancje toksyczne i duszące jakie mogą wydzielać się w czasie pożaru we współczesnych kopalniach podziemnych. Przedstawiono także charakterystykę temperatury gazów pożarowych, własności wybuchowych tych gazów oraz widoczności w dymach. Omówiono również zagrożenie gazowo-termiczne związane z wymianą atmosfery zrobowej z czynnymi wyrobiskami górniczymi, a także pewne aspekty koincydencji zagrożenia metanowego i pożarowego w zrobach ścian zawałowych. Wiele miejsca poświęcono problematyce zadymienia sieci wentylacyjnych, wyznaczania dróg ewakuacyjnych oraz samodzielnemu ratowaniu się załogi w czasie pożaru podziemnego. Przedstawiono nowo opracowane metody zwiększania bezpieczeństwa ewakuacji załóg górniczych w czasie pożaru, m.in. przez taki wybór tras ucieczkowych, w których skład wchodzą tylko wyrobiska o najmniejszym prawdopodobieństwie zadymienia bezpośredniego oraz spowodowanego zaburzeniami kierunków przepływu powietrza wskutek występowania lokalnych depresji (ciągów) pożaru. Większość zagadnień przedstawionych w niniejszej pracy została poparta przykładami wziętymi z praktyki górniczej kopalń węgla i rud miedzi.
EN
Problems connected with hazards caused by underground fires and their influence on safety of mining crew evacuation in coal and copper ores mines, are presented in the paper. Especially widely are discussed toxic and suffocating substances, which can be emitted during fires in modern underground mines. The characteristic of temperature of gases caused by fires, their explosive properties as well as their visibility under smoke is also shown. Gaseous-thermal hazards connected with exchanging of the atmosphere between abandoned workings and active excavations as well as some aspects of coincidence of methane and fire hazards at long wall with caving excavations, are presented there. Many considerations have been made to the problems of smokiness of ventilation networks, to determine the escape route and to self saving of crew during underground fire. Newly elaborated methods of improving the mining crew safety during the evacuation e.g. selection of escape routes proceeding through the excavations with the minimum risk of direct smokiness and smokiness caused by disturbances of air flows under local fire depression. Most of discussed problems are supported by examples from coal and copper ore mines practice.
PL
W artykule przeanalizowano obowiązujące w polskim górnictwie definicje pożaru podziemnego, a następnie wpływ głębokości zalegania pokładu na wskaźnik samozapalenia i energię aktywacji węgla, zawartość części lotnych, własności termicznych skal oraz na ilość wydzielanego tlenku węgla do powietrza w czynnych ścianach. Stwierdzono istotny udział górotworu w odprowadzaniu ciepła z samozagrzewającego się węgla. W zakończeniu stwierdzono że nic można w sposób jednoznaczny twierdzić, by wzrost głębokości eksploatacji węgla zwiększał zagrożenie pożarami endogenicznymi.
EN
The article analyscs detinitions of underground fires obeyingin Polish coal industry and then the inipael of coal scams bedding depth upon index of spontaneous combustion and energy of coal activalion. volatile matter content, thermal propertics ot rocks and volume of emilted carbon dioxide in to the air at active longwalls. lissential participalions of the strata was detennined in tlisposing of head from spontancously hated coal. Finally ii was stated that ii can not be unilocally detennined inerease in coal exploitation deeps raises spontaneous fires hazard.
PL
W czasie pożaru podziemnego w kopalniach jedną z podstawowych czynności związanych z ratowaniem załóg górniczych jest możliwie najszybsze jej wycofanie z miejsc zagrożonych występowaniem dymów pożarowych. W przypadku rozległych sieci wentylacyjnych, w których czas ewakuacji załogi może być dłuższy od czasu skutecznego działania stosowanego ucieczkowego sprzętu ochrony układu oddechowego, instaluje się w różnych miejscach kopalni specjalne punkty jego wymiany. W artykule przedstawiono sposób wyboru dróg wycofywania ludzi oraz metodę optymalizacji rozdziału załogi na poszczególne punkty wymiany ucieczkowego sprzętu zużytego na nowy. Przedstawioną metodę zilustrowano przykładem zaczerpniętym z praktyki górniczej.
EN
On of the fundamental procedures connected with the rescuing of mining personnel during an underground mine fire is the quickest possible retreating of the men from the places exposed to the danger of occurence on fire smokes. In case of widespread ventilation networks, in which required during escape procedure may be a longer time of usage of the self-rescuing equipment for protecting the respiratory system than the effective operation time of equipment, provision is made for establishing special self-rescuer exchange stations at different places of the mine. In the article presented is a way of choosing both the routes of retreating the men and the methods of optimizing the distribution of men tho individual self-rescuer exchange stations. The presented method is illustraded with an example taken from the mining practice.
17
Content available remote Numerical simulation of development of a fire in the longwall goaf
EN
Issues related to the forecasting of the ventilation process developing in the mine ventilation after occurrence of an underground fire locatcd in a longwall goaf resulted in the development of a method to determine parameters specifying the unstable condition that may develop in the mine ventilation network. This forecasting method was based on a numerical simulation of the ventilation process for the network of mine excavations. The mathematical model of the phenomena under consideration is a complex system of non-linear partial differential equations that are mutually interlinked by physical parameters and boundary and initial conditions. The phenomena described by the mathematical model may be divided into three basic cateorics: I. Distribution of the mixture of air and gases and determination of the flow velocity of the mixture in excavations and goafin relation to various ventilation conditions. 2. Changes in concentration levels of individual components of the mixture, taking into account varying flow velocity and sources of in flow of combustion gases in time. 3. Time and spatial distribution of the temperature of the fire itself and that of the surrounding goaf area. In this paper a mathematical model of a fire in a goaf is presented, which includes the coal combustion process. The result of combustion is a fall in the oxygen content (2, 1), which determines the flow-stream of the generated heat (2.12) and the stream of gases gencrated by thc combustion (2.6). To specify the parameters in the equation that describes the coal combustion process, results of experimental research conducted in conditions of mine excavation were used (Dziurzyński, Tracz 1994). This mathematical model of the fire is presented in the form of cylindrical coordinates (3.8) permitting the for calculation of the fire temperature in the goaf, taking into consideration transport and conductivity of heat generated by the combustion process. Furthermore, absorption of heat by conductivity of the fire's surrounding environment (3.9) was included in the equation of the temperature distribution in the fire. For the mathematical model, boundary and initial conditions were determined for the model- equations (2.8), (3.8), (3.9). To obtain the solution, a numerical method was used based on the approximation of the non-overt (5.1) and overt (5.8), (5.11) differential models. Two examples of simulation of development of the fire under different-vcntilation conditions are investigated. The results of the simulation are presented graphically as time diagrams (Fig. 10) and in a form of spatial distribution diagrams (Figs. 2 to 9). On the basis of the model and the numerically ealeulated solutions, it was concluded that the combustion proeess in the fire occurs mainly at the contact of its face with the inflowing air. As a result of the low flow velocity in the goaf, amounting only to a few mm/s, oxygen is consumed rapidly by the combustion process. The mine fire moves towards the inflow offresh air, thus increasing in size both alongside and across the line of the flow-stream. The simulations performed indicate that there is a certain border value of flow velocity in the goaf, exceeding which results in a sudden development of the fire. This condition is characterised by an increase of the solid's radius, with an increased flow rate of the generated combustion gases. The calculated size of the mine fire is several metres and the shape of the solid that it forms resembles a falling drop of water.
PL
Rozważania dotyczące prognozy procesu przewietrzania odbywającego się w sieci wentylacyjnej kopalni głębinowej po wystąpieniu pożaru podziemnego, zlokalizowanego w zrobach ściany prowadzonej na zawał stropu, doprowadziły do opracowania metody wyznaczania parametrów określających trudny do odgadnięcia stan, w jakim może znajdować się kopalniana sieć wentylacyjna. Metodę prognozowania oparto na symulacji numerycznej procesu przewietrzania sieci wyrobisk kopalni. Model matematyczny badanych zjawisk jest złożonym układem równań różniczkowych cząstkowych nieliniowych, wzajemnie sprzężonych parametrami fizycznymi i warunkami brzeżno-początkowymi. Model matematyczny opisuje zjawiska podzielone na trzy podstawowe działy: 1. Rozpływ mieszaniny powietrza i gazów oraz wyznaczenie prędkości przepływu mieszaniny w wyrobiskach i zrobach w zależności od zmieniających się warunków przewietrzania. 2. Zmiany stężeń poszczególnych składników mieszaniny z uwzględnieniem zmieniających się w czasie prędkości przepływu oraz źródeł dopływu gazów domieszkowych. 3. Rozkład czasoprzestrzenny temperatury ogniska pożaru i otaczającego go obszaru zrobów. W artykule przedstawiono model matematyczny ogniska pożaru w zrobach, który uwzględnia proces spalania węgla. Skutkiem procesu spalania następuje ubytek tlenu (2.1), co determinuje strumień wydzielanego ciepła (2.12) oraz strumień wydzielanych gazów pożarowych (2.6). Dla wyznaczenia parametrów w równaniu opisującym proces spalania węgla wykorzystano badania eksperymentalne przeprowadzone w warunkach wyrobiska górniczego (Dziurzński, Tracz 1994). Przyjęty model matematyczny ogniska pożaru, podany we współrzędnych walcowych (3.8), pozwala na obliczenie temperatury ogniska pożaru w zrobach z uwzględnieniem transportu i przewodnictwa ciepła wydzielonego w procesie spalania węgla. Ponadto w równaniu rozkładu temperatury w ognisku pożaru uwzględniono odbieranie ciepła przez przewodnictwo do otaczającego ognisko pożaru środowiska (3.9). Dla modelu matematycznego wyznaczono warunki brzeżno-początkowe dla równań modelu (2.8), (3.8), (3.9). Dla uzyskania rozwiązania przyjęto metodę numeryczną opartą na aproksymacji schematem różnicowym niejawnym (5.1) oraz jawnym (5.8), (5.11). Przedstawiono dwa przykłady symulacji rozwoju ogniska pożaru przy zmiennych warunkach przewietrzania. Wyniki symulacji pokazano w postaci graficznej na wykresach czasowych (rys. 10) i w postaci rozkładów przestrzennych (rys. 2-9). Na podstawie przedstawionego modelu i uzyskanych numerycznie rozwiązań stwierdzono, iż w ognisku pożaru proces palenia w dużej mierze zachodzi na styku jego czoła z napływającym powietrzem. Wskutek niewielkich prędkości przepływu w zrobach (rzędu mm/s), tlen jest szybko zużywany w procesie palenia. Ognisko pożaru przemieszcza się w kierunku napływu świeżego powietrza, powiększając swoje wymiary zarówno wzdłuż, jak i w poprzek linii prądu. Z przeprowadzonych symulacji wynika, iż istnieje pewna graniczna wartość prędkości przepływu w zrobach, której przekroczenie powoduje gwałtowny rozwój ogniska pożaru. Stan ten charakteryzuje się zwiększeniem promienia bryły, z czym związane jest znaczne zwiększenie wydatku generowanych gazów pożarowych. Uzyskane na podstawie obliczeń rozmiary ogniska pożaru są rzędu kilku metrów, przy czym kształt bryły tworzącej ognisko pożaru przypomina odrywającą się kroplę wody.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.