Sprawdzenie ilości powierza ze

względu na zagrożenie metanowe,

temperaturowe

i dopuszczalną prędkość powietrza

1) ze względu na dopuszczalną prędkość
powietrza

V

i

- ilość powietrza doprowadzana do wyrobiska ścianowego,

m

3

/min,

F

- pole poprzecznego przekroju wyrobiska ścianowego,m

2

,

f

– współczynnik zmniejszenia przekroju poprzecznego ściany

eksploatacyjnej, f=0,85

dop

i

v

F

f

V

v

<

⋅

=

gdzie:
c – współczynnik nierównomierności wydzielania metanu

c= 1,65,

V

CH4

– prognozowana ilość wydzielającego się metanu na ścianie,

m

3

/min,

V

i

– ilość powietrza doprowadzanego do ściany, m

3

/min

k

o

– stężenie metanu w prądzie powietrza dopływającym do

ściany, %

2) ze względu na dopuszczalne stężenie
metanu

max

k

V

=

k

4

<

+

⋅

o

i

CH

k

V

c

2) ze względu na zagrożenie
temperaturowe – prognoza temperatury

‡

temperatura powietrza na końcu obliczanego wyrobiska :

gdzie:

T

os

- temperatura powietrza na wlocie do wyrobiska,

o

C, (na

wlocie do kopalni przyjmujemy średnioroczna temperaturę

równa 8,5

o

C)

σ=0,35 K/m – gradient geotermiczny,

dz/ds – stosunek różnicy wysokości do długości wyrobiska,

s – współrzędna bieżąca, długość wyrobiska, m, (odczytana ze

schematu poglądowego)

λ

= 2,0 W/mK współczynnik przewodzenia skał,

prognoza temperatury

q* - bezwymiarowy strumień ciepła, q*=f(Fo),(po obliczeniu

odczytujemy z tablicy)

‡

a = 1,5*10

-6

m

2

/s – współczynnik wyrównania temperatur,

‡

t – czas przewietrzania wyrobiska, s (czas przeliczamy na

sekundy. (dla wyrobisk w kamieniu t= 8lat, dla wyrobisk w

pokładzie t=12m-cy),

‡

r

o

=2*F/P – promień hydrauliczny,

‡

F - pole poprzecznego przekroju

wyrobiska,m

2

,(przyjmujemy przekroje wyrobisk: szyby od

30 do 50m

2

,wyrobiska w kamieniu od 15 do 30 m

2

,

wyrobiska w pokładzie od 12 do 22m

2

,ściany pole przekroju

jak wcześniej),

‡

P – obwód wyrobiska, obliczany wg wzoru dla wyrobisk

w obudowie ŁP

2

o

r

t

a

Fo

⋅

=

F

P

⋅

= 16

,

4

Tablica q*=f(Fo),

Fo

q*

Fo

q*

Fo

q*

Fo

q*

Fo

q*

Fo

q*

0,01

38,508

0,12

13,135

1,2

5,844

12

3,224

120

2,114

1200

1,543

0,02

28,096

0,14

12,361

1,5

5,467

15

3,074

150

2,042

1500

1,502

0,03

23,474

0,16

11,737

2

5,029

20

2,898

200

1,956

2000

1,454

0,04

20,716

0,18

11,217

2,5

4,726

25

2,774

250

1,893

2500

1,418

0,05

18,829

0,2

10,777

3

4,5

30

2,678

300

1,846

3000

1,393

0,06

17,433

0,25

9,916

4

4,174

40

2,539

400

1,775

4000

1,35

0,07

16,351

0,3

9,277

5

3,947

50

2,44

500

1,721

5000

1,319

0,08

15,472

0,35

8,779

6

3,776

60

2,363

600

1,683

7500

1,266

0,09

14,744

0,4

8,373

8

3,529

80

2,251

800

1,622

10000

1,233

0,1

14,13

0,45

8,037

10

3,354

100

2,172

1000

1,578

15000

1,184

0,5

7,751

25000

1,131

0,6

7,288

0,7

6,926

0,8

6,634

1

6,18

prognoza temperatury

‡

V – strumień powietrza w danym wyrobisku, m

3

/s.

‡

ρ – gęstość powietrza, 1,25 kg/m

3

,

‡

c

p

– ciepło właściwe powietrza, 1005 J/kg*K,

‡

υ

oo

– temperatura pierwotna skał z funkcji głębokości

bezwzględnej obliczana wg wzoru, υ

oo

=(-0,044*z)+10

‡

z – głębokość bezwzględna końca wyrobiska, mnpm,

(odczytana ze schematu poglądowego),

‡

g - przyspieszenie ziemskie

‡

q

d

– strumień ciepła od maszyn i urządzeń, W/m.

(przyjmujemy, oprócz szybów, w wyrobiskach w kamieniu:

100000W, wyrobiska w pokładzie 150000W, w ścianie

600000W;Uwaga:moc zainstalowaną w wyrobisku dzielimy

przez długość wyrobiska!)

Obliczenia

‡

Prognozę rozpoczynamy od obliczenia

temperatury na podszybiu, przyjmując

średnioroczną temperaturę na wlocie do kopalni

(8,5

o

C). Następnie wykonujemy obliczenia dla

wyrobisk w kamieniu przyjmując obliczoną

temperaturę na podszybiu szybu wdechowego. W

dalszej kolejności wykonujemy obliczenia dla

pozostałych wyrobisk.

‡

Wyniki wraz z przyjętymi danymi zestawiamy

tabelarycznie oraz graficznie temperaturę w

funkcji długości wyrobisk.

Przykładowe temperatury

Szyb

Przekop

Pochylnia,

pokład

Chodnik,

pokład

Ściana

1

8,5

o

C

19,6

o

C

22,3

o

C

24,1

o

C

29,6

o

C

33,4

o

C

Do następnej

ściany