POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Wrocław, 10.01.2007

WYDZIAŁ GEOINŻYNIERII, GÓRNICTWA

I GEOLOGII

WENTYLACJA I POŻARY IV

PROJEKT

REGULACJA METODĄ SAŁUSTOWICZA

WYKONAŁ: Dagmara Pęczek

PROWADZĄCA: dr inż. Barbara Madeja - Strumińska

Dane:

Rejon	Wydobycie W [Mg/d]	Ciężkość pracy	Kategoria zagr. CH4	Temperatura sucha ta [ºC]	Temperatura wilg. tφ [ºC]
1	1600	Umiarkowana	IV	32,8	30,2
2	1200	Lekka	IV	24,6	20,8
3	1000	Lekka	II	28,2	26,4
4	1150	Lekka	II	26,4	2,8
5	1700	Ciężka	III	24,8	21,6
6	1900	Umiarkowana	III	25,6	23,8

1. Wyznaczenie niezbędnych ilości powietrza w rejonach wydobywczych

- ze względu na wydobycie i głębokość

Rejon	W [Mg/d]	H [m]	k [-]	V [m3/s]
1	1600	1000	0,013	20,8
2	1200	1100	0,017	20,4
3	1000	1100	0,016	16
4	1150	1100	0,016	18,4
5	1700	900	0,017	17
6	1900	900	0,01	19

V = k · W [m³/min]

k - współczynnik zależny od głębokości i wydobycia

- ze względu na rozrzedzenie gazów postrzałowych

Rejon	W [Mg/d]	MMW	V [m3/s]
1	1600	240	20,00
2	1200	180	15,00
3	1000	150	12,50
4	1150	172,5	14,38
5	1700	255	21,25
6	1900	285	23,75

V =
[m³/s]

b - 100 [l/kg]

k - 0,5

W - wydobycie dobowe [Mg/d]

m - 50%

 - 1500 s

- ze względu na zagrożenie temperaturowe

Rejon	praca	WBGTgr	ta [ºC]	tφ [ºC]	w [m/s]	A [m2]	V [m3/s]
1	Umiarkowana	28	32,8	30,2	3,24	16	51,84
2	Lekka	30	24,6	20,8	0,15	16	2,4
3	Lekka	30	28,2	26,4	0,15	16	2,4
4	Lekka	30	26,4	2,8	0,15	16	2,4
5	Ciężka	26	24,8	21,6	0,15	16	2,4
6	Umiarkowana	28	25,6	23,8	0,15	16	2,4

w = 0,4 t_a +0,6 t_φ - WBGT_gr [m/s]

V = w · A [m³/s]

t_a - temperatura sucha [ºC]

t_φ - temperatura wilgotna [ºC]

WBGT_gr - wskaźnik oceny warunków klimatycznych [ºC]

- ze względu na ilość spalin

Rejon	W [Mg/d]	V [m3/s]
1	1500	21,06
2	650	9,126
3	1900	26,676
4	2000	28,08
5	550	7,722

W - wydobycie dobowe [Mg/d]

Strumień ostateczny wyznaczono jako maksymalną wartość z powyższych warunków

Rejon	V [m3/s]
1	21,06
2	18,56
3	26,676
4	80
5	9,35

2. Wyznaczenie niezbędnych ilości powietrza w komorach funkcyjnych.

- ze względu na pięciokrotną wymianę powietrza w ciągu godziny.

V₁ = 5 · V / 3600 [m³/s]

V - objętość komory [m³]

- ze względu na liczbę Reynoldsa dla kopalń metanowych

V₂ = 0,45
[m³/s]

A - powierzchnia przekroju poprzecznego komory [m²]

Komora	A [m2]	L [m]	V1[m3/s]	V2[m3/s]	V [m3/s]
1	23	30	1,60	2,46	4,32
2	25	30	1,56	2,46	4,50

3. Straty zewnątrzne

Wentylator lewy 10%

Wentylator prawy 15%

4. Strumienie objętości powietrza w poszczególnych bocznicach

Bocznica	V [m/s]	Bocznica	V [m/s]
1-2	183	6-10	123
2-3	3	10-13	0
2-4	22	10-11	33
3-4	3	11-15	30
3-5	0	11-12	3
4-5	25	12-13	3
5-18	25	13-14	3
18-19	22	12-14	0
2-7	11	14-15	3
7-8	0	15-16	33
7-9	11	16-17	68
2-6	147	10-17	90
6-8	24	17-21	158
8-9	24	21-22	158
9-16	35

5. Parametry bocznic.

Bocznica	Rodzaj	Obudowa	Długość [L]	A [m²]	100rf [kg/m8]	Rf [kg/m7]	V [m3/s]	wm [m/s]
1-2	szyb wdechowy	Tubing	1000	9	0,004591	0,00459129	183	2,259259
2-3	przecznica	Kotwy	100	16	0,003625	0,012791647	4	0,25
		komora	Murowa	20	30		0,000104		4	0,133333
		przecznica	Kotwy	100	16		0,003625		3	0,1875
		przekop	Kotwy	150	16		0,005438		4	0,25
	2-4	oddział	Kotwy	300	16		0,010876	0,01722213	20	1,25
		przecznica	Kotwy	200	17		0,006347		22	1,294118
	3-4	przecznica	Kotwy	50	17		0,001587	0,006346597	4	0,235294
		przekop	Kotwy	150	17		0,00476		3	0,176471
	3-5	przecznica	Kotwy	100	16		0,003625	0,009062944	0	0
		przekop	Kotwy	150	16		0,005438		0	0
4-5	przecznica	Kotwy	150	17	0,00476	0,004759948	25	1,470588
5-18	przecznica	Kotwy	100	17	0,003173	0,008315544	25	1,470588
		szyb	Tubing	1120	9		0,005142		25	2,777778
18-19	kanał	Kanał	15	5	0,047759	0,047759443	22	4,4
18-20	szyb	Tubing	20	9	9,18E-05	9,18258E-05	3	0,333333
2-7	oddział	Kotwy	200	16	0,00725	0,007250355	11	0,6875
7-8	przekop	Kotwy	300	16	0,010876	0,010875533	0	0
7-9	przecznica	Kotwy	200	16	0,00725	0,018125888	11	0,6875
		przekop	Kotwy	300	16		0,010876		11	0,6875
2-6	przekop	Kotwy	200	22	0,003603	0,003602853	142	6,454545
6-8	przekop	Kotwy	100	16	0,003625	0,010875533	24	1,5
		oddział	Kotwy	200	16		0,00725		24	1,5
8-9	przecznica	Kotwy	200	16	0,00725	0,007250355	24	1,5
9-16	przekop	Kotwy	170	16	0,006163	0,031539046	35	2,1875
		przecznica	Kotwy	700	16		0,025376		35	2,1875
6-10	przecznica	Kotwy	100	17	0,003173	0,003173299	118	6,941176
10-13	przecznica	Kotwy	50	16	0,001813	0,001812589	0	0
10-11	przekop	Kotwy	50	17	0,001587	0,001586649	33	1,941176
11-15	przekop	Kotwy	100	16	0,003625	0,010875533	30	1,875
		oddział	Kotwy	200	16		0,00725		30	1,875
11-12	przecznica	Kotwy	50	16	0,001813	0,001812589	3	0,1875
12-13	przekop	Kotwy	50	16	0,001813	0,001812589	3	0,1875
13-14	przecznica	Kotwy	50	16	0,001813	0,004350213	3	0,1875
		przekop	Kotwy	70	16		0,002538		3	0,1875
	12-14	przekop	Kotwy	20	16		0,000725	0,002537624	0	0
		przecznica	Kotwy	50	16		0,001813		0	0
14-15	komora	Murowa	30	30	0,000155	0,000155287	3	0,1
15-16	przekop	Kotwy	20	17	0,000635	0,00063466	33	1,941176
16-17	przecznica	Kotwy	200	17	0,006347	0,006346597	68	4
10-17	przekop	Kotwy	30	16	0,001088	0,017400853	80	5
		przecznica	Kotwy	300	16		0,010876		90	5,625
		oddział	Kotwy	150	16		0,005438		80	5
17-21	szyb	Tubing	920	9	0,004224	0,004223987	158	1,950617
21-22	kanał	Kanał	15	5	0,047759	0,047759443	158	31,6
21-23	szyb	Tubing	20	9	9,18E-05	9,18258E-05	16	1,777778

6. Wyznaczenie dyssypacji w bocznicach.

Bocznica	Rf [kg/m7]	V [m/s]	lfv [J/m3]
1-2	0,00459129	183	153,757727
2-3	0,012791647	3	0,11652241
2-4	0,01722213	22	8,33551101
3-4	0,0063466	3	0,05711938
4-5	0,01722213	25	2,97496746
5-18	0,00831554	25	5,19721497
18-19	0,006346597	22	23,1155702
2-7	0,007250355	11	0,87729299
7-9	0,018125888	11	2,19323247
2-6	0,00360285	147	77,8540542
6-8	0,003602853	24	6,26430697
8-9	0,010875533	24	4,17620465
9-16	0,03153905	35	38,6353307
6-10	0,007250355	123	48,0088349
10-11	0,00158665	33	1,7278611
11-15	0,003173299	30	9,78797964
11-12	0,001812589	3	0,0163133
12-13	0,001586649	3	0,0163133
13-14	0,010875533	3	0,03915192
14-15	0,001812589	3	0,00139759
15-16	0,001812589	33	0,69114444
16-17	0,004350213	68	29,3466657
10-17	0,01740085	90	140,946907
17-21	0,002537624	158	105,447617
21-22	0,04775944	158	1192,26672

7. Przeprowadzenie dodatniej regulacji Sałustowicza

Bocznica	lfv [J/m3]	1 - 2 - 7 - 9 - 16 - 17 - 21 - 22	1- 2- 6- 8 - 9 - 16 - 17 - 21 - 22	1- 2- 6- 10- 11 - 15 - 16 - 17 - 21 - 22	1- 2- 6- 10- 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 - 21 - 22	1- 2- 6- 10- 17 - 21- 22	1 -2 - 3 - 4 - 5 - 18 - 19	1 -2 - 4 - 5 - 18 - 19
1-2	153,757727	153,757727	153,757727	153,757727	153,757727	153,757727	153,757727	153,757727
2-3	0,11652241						0,11652241
2-4	8,33551101							8,33551101
3-4	0,05711938						0,05711938
4-5	2,97496746						2,97496746	2,97496746
5-18	5,19721497						5,19721497	5,19721497
18-19	23,1155702						23,1155702	23,1155702
2-7	0,87729299	0,87729299
7-9	2,19323247	2,19323247
2-6	77,8540542		77,8540542	77,8540542	77,8540542	77,8540542
6-8	6,26430697		6,26430697
8-9	4,17620465		4,17620465
9-16	38,6353307	38,6353307	38,6353307
6-10	48,0088349			48,0088349	48,0088349	48,0088349
10-11	1,7278611			1,7278611	1,7278611
11-15	9,78797964			9,78797964
11-12	0,0163133				0,0163133
12-13	0,0163133				0,0163133
13-14	0,03915192				0,03915192
14-15	0,00139759				0,00139759
15-16	0,69114444			0,69114444	0,69114444
16-17	29,3466657	29,3466657	29,3466657	29,3466657	29,3466657
10-17	140,946907					140,946907
17-21	105,447617	105,447617	105,447617	105,447617	105,447617	105,447617
21-22	1192,26672	1192,26672	1192,26672	1192,26672	1192,26672	1192,26672
Σlfv [J/m3]		1522,525	1602,543	1609,859	1600,144	1709,252	185,2177	193,381
Miejsce tamy		2-7	6-8	11-15	14-15	10-17	2-3	2-4
Δlfv [J/m³]		186,7273	106,7094	99,39326	109,1081	0	8,163267	0
Vt [m³/s]		11	24	30	3	80	4	20
Rt [kg/m7]		1,543201	0,185259	0,110437	12,12312	0	0,510204	0

Spiętrzenie wentylatora

Δpc_L = 1709,252 [Pa]

Δpc_P = 193,381 [Pa]

Wydajność wentylatora

V_L = 158 [m³/s]

V_P = 25 [m³/s]

8. Przeprowadzenie ujemnej regulacji Sałustowicza.

miejsce wentylatora	2-7	6-8	11-15	14-15	10-17	2-3	2-4
spiętrzenie wentylatora	0	80,0179	87,3341	77,6193	186,727	0	8,16327

Spiętrzenie wentylatora

Δpc_L = 1522,525 [Pa]

Δpc_P = 185,2177 [Pa]

Wydajność wentylatora

V_L = 158 [m³/s]

V_P = 25 [m³/s]

9. Przeprowadzenie mieszanej regulacji Sałustowicza.

miejsce regulatora	2-7	6-8	11-15	14-15	10-17	2-3	2-4
Δlfv [J/m³]	87,33407	-7,31615	0	9,714804	-99,3933	8,163267	0
Rt [kg/m7]	0,721769	0,00	0,00	1,079423	0,00	0,510204	0,00
spiętrzenie wentylatora	0,00	7,31615	0,00	0,00	99,3933	0,00	0,00

Spiętrzenie wentylatora

Δpc_L = 1609,859 [Pa]

Δpc_P = 193,381 [Pa]

Wydajność wentylatora

V_L = 158 [m³/s]

V_P = 25 [m³/s]

10. Schemat potencjalny.

Bocznica	δΦ [J/m³]	Węzeł	Φ [J/m³]
1-2	153,757727	1	0
2-3	8,27839141	2	-153,758
2-4	8,33551101	3	-162,036
3-4	0,05711938	4	-162,093
4-5	2,97496746	5	-165,068
5-18	5,19721497	6	-231,612
18-19	23,1155702	7	-350,392
2-7	196,6345593	8	-348,409
7-9	2,19323247	9	-352,586
2-6	77,8540542	10	-279,621
6-8	116,797507	11	-281,348
8-9	4,17620465	12	-281,365
9-16	38,6353307	13	-281,381
6-10	48,0088349	14	-281,42
10-11	1,7278611	15	-390,53
11-15	109,1812396	16	-391,221
11-12	0,0163133	17	-420,568
12-13	0,0163133	18	-170,265
13-14	0,03915192	19	-193,381
14-15	109,1094976	21	-526,015
15-16	0,69114444	22	-1709,252
16-17	29,3466657
10-17	140,946907
17-21	105,447617
21-22	1192,26672

---