Wojciech Kulicki

Liczba Kirpiczewa

Celem mego referatu jest porównanie wartości liczby Kirpiczewa z kilku dostępnych źródeł.

1. Pierwszą badaną metodą będzie metoda zawarta w pracy [1]

Ki - liczba Kirpiczewa charakteryzująca ochłodzenie się górotworu wyznaczana z nomogramów lub wzorów empirycznych jako funkcja liczb Fouriera i Biota,

Ki = f (F_o, Bi)

jeżeli:
wtedy liczbę Kirpiczewa liczymy z poniższych wzorów

gdzie

jeżeli

gdzie:

Liczbę
odczytano z nomogramu z pracy [2]

F_o - liczba Fouriera dana wzorem:

- czas przewietrzania wyrobiska, s,

- współczynnik wyrównywania temperatury, m²/s, równy:

m²/s,

c_s - pojemność cieplna skał, J/(kg K),

- gęstość pozorna skał otaczających wyrobisko, kg/m³,

Bi - liczba Biota dana wzorem:

- współczynnik przejmowania ciepła z górotworu, W/(m²K),

2. Drugą metodą określającą wartość liczby Kirpiczewa jest metoda Józefa Wacławika zawarta w pracy [2]

W pracy tej J. Wacławik zamieścił tabele wartości bezwymiarowego strumienia cieplnego q jako funkcji liczb Biota i Fouriera q (Bi , Fo)

W miejsce bezwymiarowego strumienia cieplnego stosujemy liczbę Kirpiczewa Ki którą obliczamy za pomocą wzoru

Po przeliczeniu dostajemy liczbę Ki (Bi , Fo)

3. Trzecią metodą jest metoda z pracy [3] (rosyjska - pierwsza)

Liczbę Kirpiczewa obliczamy za pomocą wzoru:

po podstawieniu wartości liczby Fouriera i liczby Biota otrzymujemy wartość Ki

4. Czwartą metodą jest metoda zawarta w pracy [4] (rosyjska - druga)

W metodzie tej liczba Kirpiczewa została uzależniona od czasu przewietrzania wyrobiska oraz jego zawilgocenia (wyrobisko wilgotne lub suche).

Został zastosowany podział ze względu na czas przewietrzania na :

• czas do 1 roku

• czas od roku do 10 lat

• powyżej 10 lat

oraz podział na wyrobiska:

• suche

• mokre

Wzory które były wykorzystane do obliczenia liczb: Kirpiczewa, Fouriera i Biota

gdzie

1 przypadek

Wyrobiska suche dla czasu przewietrzania do 1 roku

Obliczamy następująco:

gdzie

Obliczamy B' i z . Do dalszych obliczeń korzystamy z tabeli z której można odczytać wartość f(z) znając wartość z (tabela zawarta jest w arkuszu excel)

2 przypadek

Wyrobisko mokre dla czasu przewietrzania do 1 roku

Mając
możemy obliczyć wartość liczby Kirpiczewa ze wzoru podanego wcześniej.

3 przypadek

Wyrobiska suche dla czasu przewietrzania od roku do 10 lat

gdzie

4 przypadek

Wyrobiska mokre dla czasu przewietrzania od roku do 10 lat

5 przypadek

Wyrobiska suche dla czasu przewietrzania powyżej 10 lat

6 przypadek

Wyrobiska mokre dla czasu przewietrzania powyżej 10 lat

Literatura

5. [1] Holek S.: Opracowanie potencjału ruchu wilgoci i opartych na nim metod prognozowania mikroklimatu wyrobisk górniczych. Prace GIG, Katowice 1990

[2] Wacławik J. I inni: Warunki klimatyczne w kopalniach głębokich. Kraków 1998

[3]

[4]

---