Politechnika Wrocławska Wrocław, 12.02.1999r.

Wydział Górniczy

PROJEKT

Z KLIMATYZACJI KOPALŃ

1. Prognozowanie temperatury powietrza w wyrobiskach

górniczych metodami:

J. Wacławika - w szybie wdechowym,

J. Vossa - w wyrobiskach korytarzowych i

wyrobisku ścianowym.

2. Obliczenie zdolności chłodniczej MK i propozycja

rozwiązania klimatyzacji dla projektowanych wyrobisk.

3. Ocena warunków klimatycznych.

Rok akademicki: Wykonał:

1998/99 Dariusz Żurek

Rok V - GP.

1. Prognozowanie temperatury suchej powietrza na podszybiu.

Do obliczeń zastosowano metodę J. Wacławika.

Zgodnie z tą metodą temperatura sucha powietrza na podszybiu szybu wdechowego jest równa:

gdzie:

1. T_os -średnioroczna temperatura powietrza atmosferycznego: T_os = 7,8 °C,

2. 
   - gradient geotermiczny, °C/m., przy czym:

- stopień geotermiczny:
=29 m/°C,

3. s - współrzędna bieżąca: s=950 m,

4. 
   -współczynnik przewodzenia ciepła (dla piasków drobnoziarnistych):
   = 4 W/(mK),

5. c_p - ciepło właściwe powietrza przy stałym ciśnieniu, c_p = c_pa = 1005 J/(kg K),

6. g - przyspieszenie ziemskie, g = 9,80665 m/s²,

7. 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:

jeżeli:

gdzie:

• F_o - liczba Fouriera dana wzorem:

=

gdzie:

- czas przewietrzania wyrobiska,
=365dni
,

- współczynnik wyrównywania temperatury, m²/s, równy:

=
m²/s

gdzie dla piaskowca drobnoziarnistego:

c_s - pojemność cieplna: c_s=961 J/(kg K),

- gęstość pozorna:
=2200 kg/m³,

-współczynnik przewodzenia:
= 3,4 W/(mK),

• Bi - liczba Biota:

gdzie:

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

=

- prędkość powietrza w szybie wdechowym:
=10 m/s,

- średnica szybu wdechowego:
=6m,

- promień szybu wdechowego:
=3 m,

-współczynnik przewodzenia skał:
= 3,4W/(mK),

Wiedząc, że
do obliczenia liczby Kirpiczewa Ki korzystam ze wzorów:

=

=

8. 
   - bezwymiarowy strumień cieplny, wyznaczany z wzoru:

=

9. 
   - strumień objętości powietrza:
   =
   m³/s,

10. 
    - gęstość powietrza, kg/m³, liczona ze wzoru:

=
kg/m³ gdzie:

- ciśnienie statyczne bezwzględne powietrza w miejscu pomiaru prędkości, Pa,

które można wyznaczyć z przybliżonego wzoru:

=
Pa,

p_o - ciśnienie powietrza na zrębie szybu wdechowego, Tr,

H - głębokość szybu liczona od powierzchni ziemi:H=1050 m,

R_a- indywidualna stała gazowa powietrza suchego: R_a=287,04 J/(kg K),

T_V - temperatura wirtualna powietrza, K,

=
,

T_s - temperatura sucha powietrza w miejscu pomiaru prędkości, K,

T_s = 273,15 + T_s(s)

T_s(s) - temperatura powietrza w przekroju wylotu szybu wdechowgo,°C,

x - stopień zawilżenia powietrza, kg/kg,

=

wilgotność względna:

ciśnienie statyczne bezwzględne powietrza :

---