|
систем с множеством источников тяги существующими методами не представляет труда. 2. Экспериментальные наблюдения в натурных условиях показали, что реверсирование ВГП приводит к резкому изменению давления воздуха в шахтной вентиляционной сети (ШВС). Переход от всасывающего способа проветривания к нагнетательному способу увеличит давление воздуха в ШВС, а переход от нагнетательного способа проветривания к всасывающему способу снизит его. 3. Аналогичное изменение давления воздуха происходит и при переходе на нулевой режим вентиляции. Однако предполагаемого ступенчатого изменения давления воздуха в ШВС не происходит, а возникает некоторое запаздывание, и реверс можно считать завершенным лишь по истечению 10 -15 мин после реверсирования ВГП. 4. Натурные наблюдения показывают, что длительность переходного процесса на калийных рудниках существенно зависит от объема выработанных пространств. При этом скорость изменения давления воздуха пропорциональна разности между конечным и текущим значениями давления. То есть возникает релаксация давления воздуха в ШВС, которая проявляется как переходный процесс от начального давления к его конечному значению. 5. Выполненный расчет процесса конденсации влаги в калийном руднике БКПРУ-2 подтвердил локальный эффект процесса конденсации, выявил закономерности формирования зоны конденсации, миграции влаги в сети выработок и характера развития процесса во времени. 6. Конденсация влаги в рудничной атмосфере носит локальный характер и происходит в радиусе 2 2,5 км от околоствольного двора при этом протяженность зоны конденсации составляет 50 100 м в течение переходного периода и увеличивается до 1780 м к середине теплого периода года. 7. Исследование на модельной задаче показало, что существенное влияние на процесс конденсации влаги в рудничной атмосфере оказывают расход воздуха и его среднегодовая температура на входе в вентиляционную сеть, глу100 |
ляет повысить эффективность контроля условий труда в горных выработках калийных рудников и дать дополнительную информацию для обоснования геомеханических мероприятий по сохранению несущей способности соляных целиков. Основные научные положения, выносимые на защиту. 1. Процесс тепломассопереноса при движении воздуха в шахтной сети представляет собой энерго-массообмен в рудничном воздухе и горном массиве, поэтому взаимное влияние этих процессов учитывается условиями сопряжения на 1ранице «воздух — поверхность обнажения горного массива». 2. Конденсация влаги в рудничной атмосфере носит локальный характер и происходит в радиусе 2 2,5 км от околоствольного двора при этом протяженность зоны конденсации составляет 50 100 м в течение переходного периода и увеличивается до 1780 м к середине теплого периода года. 3. Наиболее существенное влияние на процесс конденсации влаги в рудничной атмосфере оказывают расход воздуха и его среднегодовая температура на входе в вентиляционную сеть, глубина разрабатываемого горизонта, плотность теплового потока, идущего из недр Земли, и критическая относительная влажность воздуха, характеризующая гигроскопичность пород. 4. Незначительный отток массы водяного пара из потока воздуха приводит к скоплению большого количества влаги в выработках, что объясняется значительными площадями обнажения массива, гигроскопичностью горных пород и большими объемами подаваемого в рудник воздуха. Научная новизна работы заключается в следующем: адаптировано решение Лайона для задачи конвективного теплообмена в области стабилизированного турбулентного течения паровоздушной смеси на сопряженную задачу диффузии водяного пара с учетом процесса конденсации; получено общее решение задачи определения температуры горных пород в окрестности горной выработки круглого сечения при произвольном законе изменения температуры движущегося в ней воздуха; 6 Выводы 1. Выполненный расчет процесса конденсации влаги в калийном руднике БКПРУ-2 подтвердил локальный эффект процесса конденсации, выявил закономерности формирования зоны конденсации, миграции влаги в сети выработок и характера развития процесса во времени. 2. Достоверность математической модели процесса конденсации влаги в вентиляционной сети калийного рудника подтверждается данными многочисленных экспериментальных наблюдений. 3. Конденсация влаги в рудничной атмосфере носит локальный характер и происходит в радиусе 2 2,5 км от околоствольного двора при этом протяженность зоны конденсации составляет 50 100 м в течение переходного периода и увеличивается до 1780 м к середине теплого периода года. 4. Исследование на модельной задаче показало, что существенное влияние на процесс конденсации влаги в рудничной атмосфере оказывают расход воздуха и его среднегодовая температура на входе в вентиляционную сеть, глубина разрабатываемого горизонта, плотность теплового потока, идущего из недр Земли, и критическая относительная влажность воздуха, характеризующая гигроскопичность пород. 5. Незначительный отток массы водяного пара из потока воздуха приводит к скоплению большого количества влаги в выработках, что объясняется значительными площадями обнажения массива, гигроскопичностью горных пород и большими объемами подаваемого в рудник воздуха. ПО 4. Выполненный расчет процесса конденсации влаги в калийном руднике БКПРУ-2 подтвердил локальный эффект процесса конденсации, выявил закономерности формирования зоны конденсации, миграции влаги в сети выработок и характера развития процесса во времени. Установлено, что зона конденсации практически весь теплый период начинается на выходе из воздухоподающего ствола и только в июле смещается вглубь рудника на отметку 750 метров. Протяженность зоны конденсации начинает резко увеличиваться с третьей декады мая и достигает своего максимума в 1780 метров к середине июля. 5. Проведено исследование влияния входных параметров на тегшовлажностный режим выработок. Исследования показали, что наиболее существенное влияние на процесс конденсации оказывают следующие величины: расход и среднегодовая температура воздуха на входе в вентиляционную сеть; глубина разрабатываемого горизонта и плотность теплового потока, идущего из недр Земли; критическая относительная влажность воздуха, характеризующая гигроскопичность пород. 6. Проведение численного эксперимента позволило установить, что большое количество подаваемого в рудник воздуха, гигроскопичность горных пород и большие площади их обнажения обуславливают значительные объемы выпадающей влаги в теплый период года 112 |