Polski
Angielski
Prognozowanie warunków klimatycznych z wykorzystaniem oprogramowania 3D sieci wentylacyjnej
Data: środa 26.02.2020
Sesja: Zagrożenia naturalne w górnictwie podziemnym cz. II
Godzina/Sala: 9:00 - 9:15 - B
Tytuł: Prognozowanie warunków klimatycznych z wykorzystaniem oprogramowania 3D sieci wentylacyjnej
Title: Climatic conditions prediction using 3D ventilation network softwareClimatic conditions in deep mines are shaped by the heat exchange process between the rock mass and the flowing air, as well as the heat flux from technological sources in the mine excavations. The nature and intensity of heat exchange between mine air and the surrounding rock-mass depend on many factors, witch the main role plays the depth of mining and the associated virgin rock temperature.Methods for determining air temperature and humidity are commonly known but require a detailed analysis of both the thermal parameters of rocks surrounding mine excavations, as well as the parameters of machinery and energy-mechanical devices. The expected airflow should be verified by the air supply opportunities, which in turn requires an analysis of the ventilation network. Forecasting the conditions consists in determining the temperature and humidity at the end of the considered section of the designed mine excavation, assuming knowledge of these air parameters at its inlet. This necessitates a gradual prediction of these parameters along the length of the airflow path. Facilitation of this process is such computer programs for modelling ventilation networks that enable predicting of climatic conditions.The paper presents one of software for simulation of airflow and climatic conditions in a three-dimensional ventilation network of an underground mine. The presented software enables, among others, interactive modelling of thermodynamic properties of flowing air in the mine\'s ventilation network. The software uses existing theoretical and empirical models for predicting both mine air temperature and humidity. The paper discusses the important input data necessary to build a ventilation network model to prepare for temperature predicting according to dry and wet thermometers. An analysis of technological sources of heat supply was presented. Based on two examples, the method of predicting air temperature is presented. One example concerns the modelling of heat supply by air supply from a production zone in a copper ore mine. The second example concerns the predicting of air temperature in the mining area of the coal mine. The 3D model of the ventilation network enables a quick preview of the temperature distribution in the analyzed area. For both examples, the results of air temperature distribution within the ventilation network during the cooling of air were expired.
Warunki klimatyczne w wyrobiskach górniczych kopalń głębokich kształtuje proces wymiany ciepła pomiędzy górotworem a przepływającym powietrzem oraz dopływ ciepła od źródeł technologicznych w samym wyrobisku. Charakter oraz intensywność wymiany ciepła pomiędzy powietrzem kopalnianym a otaczającym wyrobiska kopalniane górotworem zależy od wielu czynników, z których główną rolę odgrywa głębokość zalegania i związana z nią temperatura pierwotna skał.
Metody prognozowania temperatury i wilgotności powietrza są znane ale wymagają przeprowadzenia szczegółowej analizy, zarówno parametrów termo-fizycznych skał otaczających wyrobiska górnicze, jak również parametrów maszyn i urządzeń energomechanicznych. Spodziewany wydatek powietrza powinien być weryfikowany możliwościami doprowadzenia powietrza, co z kolei wymaga analizy sieci wentylacyjnej. Prognozowanie warunków polega na wyznaczeniu temperatury i wilgotności powietrza na końcu rozpatrywanego odcinka projektowanego wyrobiska przy założeniu znajomości tych parametrów na jego wlocie. Powoduje to konieczność wykonywania stopniowej prognozy tych parametrów wzdłuż długości drogi przepływu powietrza. Ułatwieniem tego procesu są takie programy komputerowe modelowania sieci wentylacyjnych, które umożliwiają prognozowanie warunków klimatycznych.
W referacie przedstawiono jeden z kliku programów komputerowych do symulacji rozpływu powietrza i warunków klimatycznych w trójwymiarowej sieci wentylacyjnej kopalni podziemnej. Prezentowane oprogramowanie umożliwia między innymi interaktywne modelowanie właściwości termodynamicznych przepływającego powietrza w sieci wentylacyjnej kopalni. Program wykorzystuje dotychczasowe modele teoretyczne i empiryczne prognozowania temperatury i wilgotności powietrza kopalnianego. W referacie omówiono istotne dane wejściowe niezbędne do budowy modelu sieci wentylacyjnej celem przygotowania do prognozowania temperatury według termometru suchego i mokrego. Przedstawiono analizę technologicznych źródeł dopływu ciepła. Na podstawie dwóch przykładów przedstawiono sposób prognozowania temperatury powietrza. Jeden z przykładów dotyczy modelowania dopływu ciepła na drodze doprowadzania powietrza od oddziału wydobywczego w kopalni rud miedzi. Drugi przykład dotyczy prognozowania temperatury powietrza w rejonie eksploatacyjnym kopalni węgla. Model 3D sieci wentylacyjnej umożliwia szybki podgląd rozkładu temperatury w analizowanym rejonie. Dla obu przykładów przedawniono wyniki rozkładu temperatury podczas schładzania powietrza w wyrobiskach.
Materiały video: video
