|
4. Установлено, что переходный процесс в ветвях вентиляционной сети после реверсировании ВГП может длиться от 20 до 90 мин, а перепад давления воздуха убывает по экспоненциальному закону, в соответствии с которым скорость изменения депрессии убывает пропорционально отношению разности давлений между конечным и текущим значением к периоду релаксации давления. 5. Обоснована расчетная зависимость определения воздухообмена по фактору выделения газообразных продуктов возможных химических реакций в веществе полезного ископаехмого в горном массиве, контактирующего с воздухом, и установлено, что расчетные значения кратностей воздухообмена по газовому фактору могут быть определяющими. 6. В рудниках наблюдается локальная конденсация влаги в рудничном воздухе 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 1800 м к середине теплого периода года. При этом образование тумана в рудничной атмосфере усиливает токсичное действие вредных примесей в воздухе. П / л 7. Для значений коэффициента эффективной диффузии 10' ... 10* м /с и отношения начальной скорости сорбции газов веществом полезного ископаемого в горном массиве к константе Генри 10*4 ... 5-10'2 1/с нестационарные одномерные поля кислорода представляют собой монотонно убывающие этой функции, которые стремятся к некоторому асимптотическому значению. При этом диффузионный поток кислорода, проникающего в пористую структуру вещества полезного ископаемого в горном массиве, стремится к некоторому постоянному значению, которое достигается через достаточно большое время. 176 |
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 |