Tytuł:
Symulacja numeryczna procesu przewietrzania sieci wentylacyjnej kopalni
Autor:
Wacław Dziurzyński
Statystyka:
- ilość stron: 128,
- ilość rysunków: 106,
- ilość tabel: 1,
- ilość pozycji w spisie literatury: 36.
Streszczenie:
Wentylacja kopalni, która odbywa się w wyrobiskach, wymuszona jest przez wentylatory i czynniki naturalne. Obecność zagrożeń powoduje dyskomfort pracy, a z drugiej strony wywołuje czynnik poznawczy i zmusza do zapobiegania ewentualnym niepożądanym zdarzeniom. Wieloletnie doświadczenia wynikające z wydobywania kopalin użytecznych doprowadziło do zgromadzenia bogatej faktografii zdarzeń, szczególnie przydatnej dla stosowania metod badania procesu przewietrzania w obecności zaburzeń. W ostatnim dziesięcioleciu w polskim górnictwie nastąpiło unowocześnienie środków zwiększających bezpieczeństwo pracy załóg górniczych. Do jednych z nich należy zaliczyć wprowadzenie do działów wentylacji i u dyspozytora kopalni systemu monitoringu oraz systemu programów komputerowych inżyniera wentylacji. System monitoringu kopalni dostarcza dyspozytorowi dużą liczbę danych pomiarowych uzyskaną z czujników, które są rozmieszczone w newralgicznych miejscach kopalni.
Biorąc powyższe pod uwagę, zasadniczym celem niniejszej monografii jest zapoznanie czytelnika z możliwościami zastosowania metody symulacji numerycznej dla potrzeb wentylacji kopalń oraz przedstawienie metodyki postępowania w celu przygotowania danych wejściowych i przeprowadzenia obliczeń, oraz przedstawienia wyników, ich analiza i wyciągnięcie wniosków końcowych.
Na wstępie, w rozdziale pierwszym przedstawiono rozważania dotyczące symulacji numerycznej jako metody badawczej stosowanej do prognozowania i szkolenia w różnych dziedzinach nauki.
W rozdziale drugim przedstawiono krótką charakterystykę poszczególnych programów komputerowych pakietu VENTGRAPH. Zapoznano czytelnika z możliwościami prognozy procesu przewietrzania w oparciu o pakiet profesjonalnych programów komputerowych VENTGRAPH i VentZroby. W rozdziale trzecim przedstawiono zastosowane w pakiecie programów komputerowych modele matematyczne opisujące przepływ powietrza i gazów w wyrobisku i zrobach z uwzględnieniem modelu ogniska pożaru oraz różnych źródeł dopływu metanu. Następne rozdziały czwarty i piąty zawierają szereg przykładów wyznaczenia parametrów determinujących proces przewietrzania dla sytuacji wywołanych:
- pożarem w prądzie wznoszącym w warunkach dopływu metanu,
- pożarem w zrobach w warunkach dopływu metanu,
- wpływem tąpnięcia górotworu i wypływu metanu na niestacjonarny rozpływ mieszaniny w rejonie ściany,
- zatrzymaniem lub rewersją wentylatora głównego przewietrzania,
- podawaniem azotu do obszaru zrobów, w których rozwija się ognisko pożaru.
Dla każdego przykładu przedstawiono sposób przygotowania danych do komputerowych obliczeń. Uzyskane wyniki przedstawiono w postaci wykresów czasowych zmian obserwowanych parametrów oraz jako rozkłady przestrzenne stężenia gazów dla obszaru zrobów. Na zakończenie opisu każdego przykładu wyciągnięto wnioski przydatne dla praktyki.