Politechnika Wrocławska Wrocław 30 stycznia 2010 r
Wydział Geoinżynierii
Górnictwa i Geologii
USM Rok II Sem III
Projekt z klimatyzacji kopalń
Wariant F
Prowadzący: Wykonał:
dr inż. Franciszek Rosiek inż. Michał Minikowski
Dane projektowe :
PARAMETRY |
Szyb wdechowy |
Przekop przewozow |
Przekop polowy |
Chodnik odstawczy |
Ściana |
Numer wyrobiska |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Długość, L, m |
1050 |
2000 |
1950 |
880 |
230 |
Pole przekroju, A, m2 |
38,48451001
|
16 |
10 |
8 |
8,4 |
Średnica, D, m |
7 |
3,846153846
|
3,040651596
|
2,719641466
|
2,754098361
|
Prędkość powietrz, wm, m./Prędkość |
9
|
5,2
|
2,6
|
1,5
|
1,428571429
|
Czas przewietrzania, τ, lata |
7
|
4
|
2,5
|
1
|
0,1
|
Wysokość niwelacyjna, Zd, m |
150 |
-900 |
-900 |
-880 |
-875 |
Wysokość niwelacyjna, Zw, m |
-900 |
-900 |
-880 |
-875 |
-860 |
Rodzaj skał otaczających
|
Piaskowiec drobnoziarnisty |
Piaskowiec gruboziarnisty |
Łupek piaszczysty
|
Łupek ilasty |
Węgiel |
Moc maszyn kW |
|
220 |
270 |
280 |
350 |
Współczynnik Czs |
|
0,22 |
0,23 |
0,24 |
0,30 |
Stopień geotermiczny Γ = 31 C;
Rejon: Górny Śląsk;
Wilgotność względna na podszybiu szybu wdechowego wynosi 74%
Przez MK przepływa V = 470 m3/min;
Różnica temperatur w wyrobiskach klimatyzowanych wynosi ΔtS ≤ 3,5°C.
Zadania do wykonania :
Prognoza temperatury suchej i wilgotnej w wyrobiskach górniczych.
Wyrobisko 1 (szyb wdechowy) ; 3 (przekop polowy) - prognoza metodą J.Wacławika
Wyrobisko 2 (przekop przewozowy) ; 4 (chodnik odstawczy) ; 5 (ściana) - J.Voss`a
ZMIENIONO DŁUGOŚĆ PRZEKOPU PRZEWOZOWEGO I POLOWEGO W CELU UZYSKANIA WYMAGANEJ WARTOŚCI TEMPERATURY NA WLOCIE DO CHODNIKA ODSTAWCZEGO
Prognoza temperatury suchej i wilgotnej
Prognoza temperatury suchej i wilgotnej metodą J. Wacławika
1.1.1. Prognoza temperatury suchej na podszybiu.
Zgodnie z tą metodą temperatura sucha powietrza na podszybiu szybu wdechowego jest równa:
gdzie:
Tos - średnioroczna temperatura powietrza atmosferycznego, °C,
- gradient geotermiczny, °C/m., przy czym:
- stopień geotermiczny, m/°C,
s - współrzędna bieżąca, m,
- współczynnik przewodzenia ciepła, W/(m K),
- bezwymiarowy strumień cieplny, wyznaczany z wzoru:
cp - ciepło właściwe powietrza przy stałym ciśnieniu, cp = 1005 J/(kg K),
g - przyspieszenie ziemskie, g = 9,80665 m/s2,
Ki - liczba Kirpiczewa
jeżeli:
Fo - liczba Fouriera dana wzorem:
- czas przewietrzania wyrobiska, s,
ae- ekwiwalentny współczynnik wyrównywania temperatury, m2/s, równy:
cs - 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),
wm - prędkość średnia powietrza w wyrobisku, m/s
- ciśnienie statyczne bezwzględne powietrza w miejscu pomiaru prędkości, Pa, które wyznaczono ze wzoru:
po - ciśnienie powietrza na zrębie szybu wdechowego, po = 750 Tr,
H- głębokość szybu liczona od powierzchni ziemi, m,
Ra- indywidualna stała gazowa powietrza suchego, Ra = 287,04 J/(kg K),
TV - temperatura wirtualna powietrza, K,
Ts - temperatura sucha powietrza w miejscu pomiaru prędkości, K,
x - stopień zawilżenia powietrza, kg/kg,
ppn - ciśnienie cząstkowe pary w stanie nasycenia, Pa,
1.1.2. Prognoza temperatury wilgotnej na podszybiu.
Temperaturę tę wyznacza się z zależności na ciśnienie cząstkowe pary wodnej w postaci:
przy czym:
gdzie:
- ciśnienie cząstkowe pary wodnej, Pa,
- ciśnienie cząstkowe pary wodnej w stanie nasycenia w temp. ts, Pa ,
- wilgotność względna powietrza, %,
- odpowiednio temperatury powietrza mierzone termometrem suchym i wilgotnym, oC.
1.1.3. Prognoza temperatury suchej dla przekopu polowego
Zmianie ulega wzór na Ts(S) resztę oblicza się tak jak powyżej. Wzór na Ts(S) ma postać:
gdzie:
voo - temperatura pierwotna skał, °C
Tos - temperatura powietrza na wlocie do przekopu (przyjmujemy temperaturę na wylocie obliczoną dla przekopu przewozowego) °C
s - długość wyrobiska, m,
q d- zagęszczenie strumienia od dodatkowych źródeł ciepła, W/m
L - długość wyrobiska, m
Nz - moc zainstalowanych maszyn, kW
Czs - współczynnik od dodatkowych źródeł,
Prognoza temperatury suchej i wilgotnej metodą J. Vossa
1.2.1. Prognoza temperatury suchej w przekopie przewozowym
Jako dane wyjściowe na dopływie przyjmujemy parametry powietrza na wypływie wyrobiska poprzedniego. Wyznacza się kolejno:
Liczbę Fouriera ze wzoru:
gdzie:
- czas przewietrzania wyrobiska, s,
- ekwiwalentny współczynnik wyrównywania temperatury, m2/s, równy:
cs - 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),
Temperaturę suchą powietrza wyznacza się ze wzoru:
przy czym :
gdzie:
- średnia temperatura pierwotna skał otaczających wyrobisko, °C, przy czym:
- odpowiednio temperatura pierwotna skał w przekroju dopływu i wypływu, °C, liczona ze wzoru:
gdzie:
t0 - temperatura skał na głębokości
,°C,
- stopień geotermiczny, m/°C,
ro - promień równoważny wyrobiska, m, przy czym:
ro =
- współczynnik ciepła konwekcyjnego ogrzewającego powietrze suche, równy ilorazowi ciepła konwekcyjnego do ciepła całkowitego,
-ekwiwalentny współczynnik przewodzenia ciepła w wilgotnym masywie
skalnym, W/(m K),
A - pole przekroju, m2,
B - obwód wyrobiska, m.,
L - długość wyrobiska, m.,
cpa- właściwa pojemność cieplna powietrza suchego, cpa = 1005 J/(kgK),
- strumień masy powietrza suchego, kg/s,
- prędkość średnia powietrza w przekroju, dla którego wyznacza się strumień masy powietrza, m/s,
- odpowiednio wysokości niwelacyjne przekroju dopływu i wypływu wyrobiska, dla którego wykonuje się prognozę temperatury powietrza, m,
- zagęszczenie strumienia od dodatkowych źródeł ciepła, W/m, przy czym:
Nz - moc dodatkowych źródeł ciepła, kW,
czs- współczynnik określający jaka część energii z dodatkowych źródeł wpływa na podwyższenie temperatury mierzonej termometrem suchym,
1.2.2.Prognozowanie temperatury wilgotnej powietrza w przekopie przewozowym
Prognozowanie temperatury powietrza mierzonej termometrem wilgotnym w wyrobisku górniczym prowadzić możemy dopiero po prognostycznym wyznaczeniu temperatury mierzonej termometrem suchym.
Temperaturę wilgotną w wyrobisku górniczym wyznaczamy ze wzoru:
gdzie:
xd - stopień zawilżenia powietrza na dopływie wyrobiska, kg/kg,
xw - stopień zawilżenia powietrza na wypływie z wyrobiska, kg/kg,
rb - ciepło parowania wody w termometrze 0°C; rb = 2500000 J/kg,
cpw - pojemność cieplna pary wodnej przy stałym ciśnieniu, cpw = 1927 J/(kg K).
Ciśnienie statyczne bezwzględne powietrza pw na końcu wyrobiska wyznacza się z przybliżonego wzoru:
gdzie:
- liczba oporu wyrobiska
- gęstość powietrza dla warunków normalnych,
,
Prognozę temperatury suchej i wilgotnej dla pozostałych wyrobisk czyli chodnika odstawczego oraz ściany wykonano przy pomocy metody J. Vossa.
Dane i wyniki obliczeń prognozowanej temperatury suchej i wilgotnej dla szybu metodą J. Wacławika
Przyspieszenie ziemskie |
g |
m/s2 |
9,80665 |
Długość |
L |
m |
1050 |
Średnica |
D |
m |
7 |
Powierzchnia przekroju |
A |
m2 |
38,48451001 |
Prędkość powietrza |
wm |
m/s |
9 |
Czas przewietrzania |
|
s |
220752000 |
Wysokość niwelacyjna |
zd |
m |
150 |
Wysokość niwelacyjna |
zw |
m |
-900 |
Stopień geotermiczny |
Γ |
m/°C |
31 |
Gradient geotermiczny |
σ |
°C/m |
0,032258065 |
Współczynnik ciepła konwekcyjnego |
|
- |
- |
Gęstość piaskowca drobnoziarnistego |
ρs |
kg/m3 |
2500 |
Ciepło właściwe skał |
cs |
J/(kg*K) |
705 |
Współczynnik przewodnictwa cieplnego |
λ.s |
W/(mK) |
3,5 |
Właściwa pojemność cieplna powietrza suchego |
cp |
J/(kgK) |
1005 |
Strumień objętości powietrza |
V |
m3/s |
346,3605901 |
Stała gazowa |
Ra |
J/(kg*K) |
287,04 |
Przyjęta temperatura sucha |
ts |
°C |
17,98600391 |
Ciśnienie powietrza na zrębie szybu wdechowego |
po |
kPa |
750 |
Głębokość szybu liczona od powierzchni ziemi |
H |
m |
1050 |
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej |
pp |
Pa |
1525,258906
|
Stopień zawilzenia |
X |
kg/kg |
0,008651009 |
Wilgotność względna |
φ |
% |
74 |
Temperatura wirtualna |
Tv |
K |
292,647176 |
Gęstość powietrza suchego |
ρ |
kg/m3 |
1,323668266 |
Promień równoważny - zastępczy wyrobiska |
ro |
m |
3,5 |
Ekwiwalentny współczynnik wyrównywania temperatury |
ae |
m2/s |
2,09531E-06
|
Liczba Fouriera |
Fo |
- |
37,75862069 |
Współczynnik przejmowania ciepła z górotworu |
k |
W/(m2K) |
13,10993207 |
Liczba Biota |
Bi |
- |
13,10993207 |
Liczba Kirpiczewa |
Ki |
- |
0,408614528 |
Bezwymiarowy strumień cieplny |
q* |
- |
2,5674008 |
Prognozowana temperatura sucha |
Ts(s) |
°C |
17,98600391 |
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej |
pp |
Pa |
1525,258906 |
Prognozowana temperatura wilgotna |
tww |
°C |
15,1899986 |
Dane i wyniki obliczeń prognozowanej temperatury suchej i wilgotnej
dla przekopu przewozowego metodą J. Vossa
Przyspieszenie ziemskie |
g |
m/s2 |
9,80665 |
Długość |
L |
m |
2000 |
Powierzchnia przekroju |
A |
m2 |
16 |
Prędkość powietrza |
wm |
m/s |
5,2 |
Czas przewietrzania |
t |
s |
126 144 000 |
Wysokość niwelacyjna |
zd |
m |
-900 |
Wysokość niwelacyjna |
zw |
m |
-900 |
Stopień geotermiczny |
Γ |
m/°C |
31 |
Gradient geotermiczny |
σ |
°C/m |
0,032258065 |
Współczynnik ciepła konwekcyjnego |
epsilon s |
- |
0,35 |
Gęstość piaskowca gruboziarnistego |
ρs |
kg/m3 |
2400 |
Ciepło właściwe skał |
cs |
J/(kg*K) |
696 |
Współczynnik przewodnictwa cieplnego |
λ.s |
W/(mK) |
3,5 |
Właściwa pojemność cieplna powietrza suchego |
cp |
J/(kgK) |
1005 |
Strumień objętości powietrza |
V |
m3/s |
83,2 |
Stała uniwersalna |
Ra |
J/(kg*K) |
287,04 |
Przyjęta temperatura sucha |
ts |
°C |
? |
Temperatura sucha |
Ts |
K |
291,1360039 |
Ciśnienie powietrza na zrębie szybu wdechowego |
po |
kPa |
750 |
Cisnienie stat. powietrza na wlocie do wyrobiska |
p |
Pa |
111190,0476 |
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej |
pp |
Pa |
1862,247845 |
Stopień zawilzenia |
X |
kg/kg |
0,010635947 |
Temperatura wirtualna |
Tv |
K |
292,647176 |
Gęstość powietrza suchego |
ρ |
kg/m3 |
1,330538906 |
Promień równoważny |
ro |
m |
1,923076923 |
Ekwiwalentny współczynnik wyrównywania temperatury |
ae |
m2/s |
3,29078E-06 |
Liczba Fouriera |
Fo |
- |
112,2463308 |
Współczynnik przejmowania ciepła z górotworu |
ak |
W/(m2K) |
17,38824008 |
Liczba Biota |
Bi |
- |
16,47237597 |
Liczba Kirpiczewa |
Ki |
- |
0,336908711 |
Bezwymiarowy strumień cieplny |
q* |
- |
1,975009631 |
Prognozowana temperatura sucha |
Ts(s) |
°C |
20,71153128 |
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej |
pp |
Pa |
1862,247844 |
Prognozowana temperatura wilgotna |
tww |
°C |
17,96366054 |
Dane i wyniki obliczeń prognozowanej temperatury suchej i wilgotnej
dla przekopu polowego metodą J. Wacławika
Przyspieszenie ziemskie |
g |
m/s2 |
9,80665 |
Długość |
L |
m |
1950 |
Powierzchnia przekroju |
A |
m2 |
10 |
Prędkość powietrza |
wm |
m/s |
2,6 |
Czas przewietrzania |
t |
s |
78840000 |
Wysokość niwelacyjna |
zd |
m |
-900 |
Wysokość niwelacyjna |
zw |
m |
-880 |
Stopień geotermiczny |
Γ |
m/°C |
31 |
Gradient geotermiczny |
σ |
°C/m |
0,032258065 |
Współczynnik ciepła konwekcyjnego |
epsilon s |
- |
0,35 |
Gęstość Łupka piaszczystego |
ρs |
kg/m3 |
2550 |
Ciepło właściwe skał |
cs |
J/(kg*K) |
850 |
Współczynnik przewodnictwa cieplnego |
l s |
W/(mK) |
2,2 |
Właściwa pojemność cieplna powietrza suchego |
cp |
J/(kgK) |
1005 |
Strumień objętości powietrza |
V |
m3/s |
26 |
Stała uniwersalna |
Ra |
J/(kg*K) |
287,04 |
Przyjęta temperatura sucha |
ts |
°C |
20,71153128 |
Temperatura sucha |
Ts |
K |
293,8615313 |
Ciśnienie powietrza na zrębie szybu wdechowego |
po |
kPa |
750 |
Cisnienie stat. powietrza na wlocie do wyrobiska |
p |
Pa |
110768,2236 |
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej |
pp |
Pa |
2701,818327 |
Stopień zawilzenia |
X |
kg/kg |
0,015603673 |
Temperatura wirtualna |
Tv |
K |
295,7368286 |
Gęstość powietrza |
ρ |
kg/m3 |
1,300565652 |
Promień równoważny |
ro |
m |
1,520325798 |
Ekwiwalentny współczynnik wyrównywania temperatury |
ae |
m2/s |
1,01499E-06 |
Liczba Fouriera |
Fo |
- |
34,62078096 |
Współczynnik przejmowania ciepła z górotworu |
ak |
W/(m2K) |
5,736029658 |
Liczba Biota |
Bi |
- |
3,963924486 |
Liczba Kirpiczewa |
Ki |
- |
0,391162422 |
Bezwymiarowy strumień cieplny |
q* |
- |
2,457745981 |
Prognozowana temperatura sucha |
Ts(s) |
°C |
27,58250491 |
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej |
pp |
Pa |
2701,818327 |
Prognozowana temperatura wilgotna |
tww |
°C |
23,89616649 |
Dane i wyniki obliczeń prognozowanej temperatury suchej i wilgotnej
dla chodnika odstawczego metodą J. Vossa
Przyspieszenie ziemskie |
g |
m/s2 |
9,80665 |
Długość |
L |
m |
880 |
Powierzchnia przekroju |
A |
m2 |
8 |
Obwód wyrobiska |
B |
m |
11,76625684 |
Prędkość powietrza |
wm |
m/s |
1,5 |
Czas przewietrzania |
t |
s |
31536000 |
Wysokość niwelacyjna |
zd |
m |
-880 |
Wysokość niwelacyjna |
zw |
m |
-875 |
Stopień geotermiczny |
Γ |
m/°C |
31 |
współczynnik określający jaka część energii ze źródeł dodatkowych wpływa na podwyższenie temperatury |
Czs |
- |
0,24
|
Współczynnik ciepła konwekcyjnego |
epsilon s |
- |
0,35 |
Gęstość łupka ilastego |
ρs |
kg/m3 |
2600 |
Ciepło właściwe skał |
cs |
J/(kg*K) |
1000 |
Współczynnik przewodnictwa cieplnego |
|
W/(mK) |
2,1 |
Liczba oporu wyrobiska |
l f |
- |
0,05 |
Właściwa pojemność cieplna powietrza suchego |
cp |
J/(kgK) |
1005 |
Strumień objętości powietrza |
V |
m3/s |
12 |
Stała uniwersalna |
Ra |
J/(kg*K) |
287,04 |
Moc maszyn |
N |
kW |
280 |
Temperatura sucha |
Ts |
K |
300,7325049 |
Przyrost na głębokości |
|
m |
15 |
Gęstość powietrza |
ρ |
kg/m3 |
1,266172242 |
Promień równoważny |
ro |
m |
1,359820733 |
Ekwiwalentny współczynnik wyrównywania temperatury |
ae |
m2/s |
3,11538E-06 |
Liczba Fouriera |
Fo |
- |
53,1318528 |
Współczynnik ciepła z górotworu przejmowania |
ak |
W/(m2K) |
6,431702683 |
Liczba Biota |
Bi |
- |
3,084995646 |
Współczynnik |
k∞ |
- |
0,393984316 |
Liczba Kirpiczewa |
Ki |
- |
0,356087725 |
Strumień masy powietrza suchego |
ma |
kg/s |
15,34753265 |
Zagęszczenie strumienia ciepła od dodatkowych źródeł ciepła |
qza |
W/m |
76,36363636 |
Temperatura pierwotna na dopływie |
tpd |
°C |
40,25806452 |
Temperatura pierwotna na wypływie |
tpw |
°C |
40,09677419 |
|
tx |
°C |
|
Prognozowana temperatura sucha |
tsw |
°C |
35,91835748 |
Ciepło parowania wody w temp 0 °C |
rb |
J/kg |
2500000 |
Pojemność cieplna pary wodnej |
cpw |
J/kgK |
1927 |
Stopień zawilżenia na końcu wyrobiska |
xw |
kg/kg |
0,021561769 |
Ciśnienie statyczne bezwzględne na końcu wyrobiska |
pw |
Pa |
110322,1253 |
Prognozowana temperatura wilgotna |
tww |
°C |
29,60151671 |
Dane i wyniki obliczeń prognozowanej temperatury suchej i wilgotnej
dla ściany J. Vossa
Przyspieszenie ziemskie |
g |
m/s2 |
9,80665 |
Długość |
L |
m |
230 |
Powierzchnia przekroju |
A |
m2 |
8,4 |
Obwód wyrobiska |
B |
m |
12,2 |
Prędkość powietrza |
wm |
m/s |
1,428571429 |
Czas przewietrzania |
|
s |
0,1 |
Wysokość niwelacyjna |
zd |
m |
-875 |
Wysokość niwelacyjna |
zw |
m |
-860 |
Stopień geotermiczny |
Γ |
m/°C |
31 |
współczynnik określający jaka część energii ze źródeł dodatkowych wpływa na podwyższenie temperatury |
Czs |
- |
0,3 |
Ekwiwalentny wsp. przewodzenia ciepła w wilgotnym masywie skalnym |
|
W/(mK) |
7 |
Współczynnik ciepła konwekcyjnego |
|
- |
0,25 |
Gęstość węgla |
ρs |
kg/m3 |
1300 |
Ciepło właściwe skał |
cs |
J/(kg*K) |
439 |
Współczynnik przewodnictwa cieplnego |
|
W/(mK) |
0,6 |
Liczba oporu wyrobiska |
|
- |
0,649283198 |
Właściwa pojemność cieplna powietrza suchego |
cp |
J/(kgK) |
1005 |
Strumień objętości powietrza |
V |
m3/s |
12 |
Stała uniwersalna |
Ra |
J/(kg*K) |
287,04 |
Moc maszyn |
N |
kW |
350 |
Temperatura sucha |
Ts |
K |
309,0683575 |
Przyrost na głębokości |
|
m |
15 |
Gęstość powietrza |
ρ |
kg/m3 |
1,243556879 |
Promień równoważny |
ro |
m |
1,37704918 |
Ekwiwalentny współczynnik wyrównywania temperatury |
ae |
m2/s |
1,22656E-05 |
Liczba Fouriera |
Fo |
- |
20,39848307 |
Współczynnik przejmowania ciepła z górotworu |
ak |
W/(m2K) |
9,311499151 |
Liczba Biota |
Bi |
- |
7,327081299 |
Współczynnik |
k∞ |
- |
0,46913547 |
Liczba Kirpiczewa |
Ki |
- |
0,445372048 |
Strumień masy powietrza suchego |
ma |
kg/s |
14,92268255 |
Zagęszczenie strumienia ciepła od dodatkowych źródeł ciepła |
qza |
W/m |
456,5217391 |
Temperatura pierwotna na dopływie |
tpd |
°C |
40,09677419 |
Temperatura pierwotna na wypływie |
tpw |
°C |
39,61290323 |
Średnia temperatura pierwotna |
tpm |
°C |
39,85483871 |
|
tx |
°C |
92,85249677 |
Prognozowana temperatura sucha |
tsw |
°C |
42,81832369 |
Ciepło parowania wody w temp 0 °C |
rb |
J/kg |
2500000 |
Pojemność cieplna pary wodnej |
cpw |
J/kgK |
1927 |
Stopień zawilżenia na końcu wyrobiska |
xw |
kg/kg |
0,02950625 |
Ciśnienie statyczne bezwzględne na końcu wyrobiska |
pw |
Pa |
110079,2103 |
Prognozowana temperatura wilgotna |
tww |
°C |
34,78874972 |
Współczynniki wykorzystane w projekcie zostały dobrane na podstawie literatury
[1,3] i przedstawiono je w poniższych tabelach:
Dla kopalń węglowych:
Nazwa wyrobiska |
|
|
Chodniki kamienne |
5,8 |
0,35 |
Chodniki przyścianowe węglowe |
|
|
Ściany prowadzone na zawał gdy są zainstalowanych MK |
7 |
0,25 |
Ściany prowadzone na zawał gdy niema zainstalowanych MK |
7 |
0,15 |
Dla LGOM -u
Rodzaj wyrobiska |
|
|
Prądy grupowe świeżego powietrz |
4 |
0,29 |
Roboty eksploatacyjne |
2,36 |
0,29 |
Współczynnik przewodzenia ciepła λ.
Rodzaj skał |
Górny śląsk |
Bogdanka |
LGOM |
Zlepieńce i żwirowce |
3,4 |
|
|
Piaskowiec gruboziarnisty |
3,5 |
4,0 |
2,3 |
Piaskowiec drobnoziarnisty |
3,1 |
2,5 |
|
Łupki piaszczyste |
2,2 |
|
|
Łupki ilaste |
2,1 |
1,5 |
|
Węgiel kamienny |
0,6 |
0,4 |
|
Dolomit |
|
|
2,5 |
margle miedzionośne |
|
|
2,5 |
Ciepło właściwe skał i ich gęstość i
Rodzaj skał |
J/(kg K), |
kg/m3, |
Zlepieńce i żwirowce |
961 |
2200 |
Piaskowiec gruboziarnisty |
696 |
2400 |
Piaskowiec drobnoziarnisty |
705 |
2500 |
Łupki piaszczyste |
850 |
2550 |
Łupki ilaste |
1000 |
2600 |
Węgiel kamienny |
439 |
1300 |
Dolomit |
1001 |
2600 |
margle miedzionośne |
1962 |
2800 |
3. Normy klimatyczne przed i po zastosowaniu chłodzenia:
- Norma polska
Polska Norma PN-G-03100 (z 03.1997) i PN-85/N-08011
Dla wyrobisk podziemnych proponuje się korzystanie z następującego wzoru:
gdzie:
- graniczna dopuszczalna wartość wskaźnika dla określonej kategorii „ciężkości pracy”
(o określonym przyroście metabolizmu), przyjęto
dla pracy umiarkowanej
- współczynniki temperatury zastępczej klimatu;
przy czym, gdy:
= (25Ⴘ35) °C
= (20Ⴘ34) °C
= (0,15Ⴘ4) m/s
wzór ten przyjmie postać:
Wartości odniesienia wskaźnika obciążenia termicznego
Rodzaj pracy |
Osoba zaaklimatyzowana |
Osoba nie zaaklimatyzowana |
||
odpoczynek |
33 °C |
32 °C |
||
lekka |
30 °C |
29 °C |
||
umiarkowana |
28 °C |
26 °C |
||
ciężka |
nieodczuwalny ruch powietrza 25 °C |
odczuwalny ruch powietrza 26 °C |
nieodczuwalny ruch powietrza 22 °C |
odczuwalny ruch powietrza 23 °C |
bardzo ciężka |
23 °C |
25 °C |
18 °C |
20 °C |
Norma |
Przekop przewozowy |
Przekop polowy |
Chodnik odstawczy |
Ściana |
Chodnik wentylacyjny |
|||
polska |
nie jest stosowana klimatyzacja |
nie jest stosowana klimatyzacja |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
|
praca jest możliwa |
praca jest możliwa |
praca zabroniona |
praca jest możliwa |
praca zabroniona |
praca jest możliwa |
praca zabroniona |
praca jest możliwa |
W przypadku wyznaczania temperatury zastępczej klimatu
dla wyrobiska ścianowego oraz chodnika wentylacyjnego, temperatura sucha
nie zawierała się w przedziale
°C. Natomiast w przypadku przekopu przewozowego, prędkość powietrza nie zawierała się w przedziale
m/s.
- Przepisy technicznej eksploatacji złóż
Warunki klimatyczne są dobre, gdy
°C lub intensywność chłodzenia
katastopni.
Jeżeli
°C lub intensywność chłodzenia
katastopni, to czas pracy ze zjazdem na dół i wyjazdem na górę wynosi 6 godzin.
Jeżeli
°C, to praca może się odbywać tylko w czasie akcji ratowniczej.
Norma |
Przekop przewozowy |
Przekop polowy |
Chodnik odstawczy |
Ściana |
Chodnik wentylacyjny |
|||
przepisy technicznej eksploatacji złóż |
nie jest stosowana klimatyzacja |
nie jest stosowana klimatyzacja |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
|
praca 8h |
praca 8h |
praca zabroniona |
praca 8h |
praca zabroniona |
praca 8h |
praca zabroniona |
praca 8h |
- Norma niemiecka
W górnictwie niemieckim obowiązuje norma według której, wielkość temperatury ATE 30°C (w wyjątkowych wypadkach 32°C) stanowi granicę dopuszczalnej pracy górników.
Praca normalna gdy
°C lub
.
Jeśli
°C i
to przy codziennych zmianach roboczych górnicy nie mogą być dłużej zatrudnieni niż 6h, jeżeli codziennie przebywają dłużej niż 3h w
°C i
lub
Czas pracy wynosi 5h jeżeli przebywają codziennie dłużej niż 2,5h w
.
W temperaturze
praca nie jest dozwolona.
Norma |
Przekop przewozowy |
Przekop polowy |
Chodnik odstawczy |
Ściana |
Chodnik wentylacyjny |
|||
niemiecka |
nie jest stosowana klimatyzacja |
nie jest stosowana klimatyzacja |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
przed zast. chłodzenia |
po zast. chłodzenia |
|
praca normalna 8h |
praca normalna 8h |
praca zabroniona |
praca normalna 8h |
praca zabroniona |
praca normalna 8h |
praca zabroniona |
praca normalna 8h |
Iteracyjny sposób wyznaczenia temperatury powietrza na wlocie chodnika odstawczego i wyrobiska ścianowego.
Na wylocie z chodnika ma być 28°
Według obliczeń temperatura na dopływie do chodnika odstawczego wynosi 15,24488628 °C, wtedy na wylocie jest 28°C.
3.4.2. Na wylocie ze ściany ma być 28° i 33°
Według obliczeń temperatura na dopływie do ściany wynosi 19,9181661126894 °C, wtedy na wylocie jest 28°C.
Według obliczeń temperatura na dopływie do ściany wynosi 25,2976225336844 °C, wtedy na wylocie jest 33°C.