Materiały konferencyjne SEP 2022

Tabela 1. Zestawienie wybranych parametrów bocznic rejonu ściany przewietrzanej sposobem na „U” Table 1. Summary of selected parameters of laterals in the region of longwall ventilated by the „U” method Lp. Bocznica L, m R, kg/m 7 A, m 2 τ, dni λ, W/m o C a, m 2 s/∙10 -7 WF, %/100 1. 1-2 450 0,01362 18,0 375 1,78 8,400 0,19 2. 2-3 150 0,00454 18,0 275 1,78 8,400 0,21 3. 3-4 (ściana) 200 0,23438 8,0 1 1,98 9,100 0,60 4. 3-4 (zroby) 1000 7,52604 3,7 16 2,37 10,500 0,41 5. 4-5 600 0,02438 16,0 310 1,78 8,400 0,21 gdzie: Lp. – liczba porządkowa; L – długość bocznicy; R – opór bocznicy; A – pole przekroju poprzecznego; τ – okres przewietrzania; λ – współczynnik przewodzenia ciepła skał; a – współ- czynnik wyrównania temperatury w górotworze; WF – udział zawilżenia pobocznicy wyrobiska. Do obliczeń wykorzystano powszechnie stosowany w światowym górnictwie model wy- miany ciepła między przepływającym powietrzem, a wyrobiskiem [6]. We wspomnianym mo- delu temperatura pobocznicy jest zróżnicowania w zależności od stopnia jej zawilzenia, który określa współczynnik WF. Na potrzeby wyraźniejszego scharakteryzowania wpływu ciepła płynącego ze zrobów na kształtowanie się warunków klimatycznych w rejonie ściany eksploat- acyjnej zrezygnowano z uwzględnienia w obliczeniach wpływu dodatkowych źródeł ciepła takich jak: urządzenia energomechaniczne, strumień urobku, czy niskotemperaturowe utlenia- nie węgla. Bazując na wynikach pomiarów wentylacyjnych opór bocznicy zrobowej można określić na postawie znajomości oporów bocznic sąsiednich, przy proporcjonalnie pomniejszo- nym przekroju poprzecznym w stosunku do wyrobiska ścianowego. Dla zamieszczonego, uproszczonego przykładu wystarczająca jest znajomość podstawowych zależności określają- cych ruch powietrza w przewodach sieci wentylacyjnej [7]. W procesie wyznaczania oporów większej ilości połączeń zrobowych w obliczeniach można wykorzystać zależności empiryczne i wyniki badań zamieszczone w pracy [8]. W przyjętym modelu wymiany ciepła kluczową rolę odgrywa współczynnik WF określający udział pobocznicy wyrobiska pokrytej filmem wod- nym, który odparowując obniża temperaturę tej powierzchni. Parowanie wilgoci odbywa się kosztem temperatury powietrza oraz ciepła płynącego z górotworu. Temperaturę mokrej po- wierzchni pobocznicy można obliczyć iteracyjnie korzystając z warunku równowagi między strumieniem ciepła dopływającym do mokrej powierzchni wyrobiska oraz strumieniami ciepła jawnego i utajonego pobranymi przez powietrze. W tym celu przyjmuje się, że stosunek współczynnika przejmowania wilgoci i ciepła określa stosunek Lewis’a [9]. Bazując na wyni- kach prowadzonych przez autora badań (Rys. 2) przyjęto wartości współczynnika WF, które zamieszczono w tabeli 1. Metodyka wyznaczania współczynnika WF sprowadzała się do zna- lezienia takich wartości dla których różnica między rzeczywistymi proporcjami zysków ciepła jawnego i utajonego, a proporcjami wynikającymi z obliczeń prognostycznych będzie równa zeru. Okres przewietrzania bocznicy zrobowej określono za pomocą średniej ważonej, zgodnie z równaniem: 2 1 2 2 1 1 VV V V         (1)