|
роскопичностью горных пород и большим количеством подаваемого в рудник воздуха. Процесс теплои массообмена при конденсации в шахтах относится к природным явлениям, он может с той или иной интенсивностью протекать в любых проветриваемых подземных сооружениях, скважинах, пустотах. Исключить выпадение капельной влаги из потока воздуха возможно только при соответствующей его обработке. Для обоснования тех или иных технических решений, направленных на нейтрализацию отрицательных последствий конденсации, необходимо знать, какие параметры и как влияют на протекание процесса, и как это влияние сказывается на выпадении влаги. Для исследования влияния различных параметров на процесс конденсации влаги рассмотрим модельную задачу, в которой рудник моделируется сетью с двумя стволами и системой параллельных выработок, схема которой приведена на рисунке 2.15. Р Рис. 2.15. Вентиляционная модель рудника Рассматривалось влияние на процесс конденсации следующих величин: О массовый расход поступающего в рудник воздуха; 1аусреднегодовая температура поступающего атмосферного воздуха; ^ — плотность теплового потока, идущего из недр Земли; Н глубина разрабатываемого горизонта; 88 |
Применение математической модели для расчета процесса конденсации влаги в руднике БКПРУ-2 позволило подтвердить локальный характер явления конденсации, которая происходит в радиусе 2-2,5 км от околоствольного двора. Установлен эффект «растяжения» зоны конденсации, длина которой колеблется от 50-100 метров в начале мая и увеличивается до 1780 метров к середине теплого периода. В целом при незначительной средней интенсивности конденсации у = 1,7-10"’ кг/(м2-с) общее количество выпавшего в теплый период года конденсата составило 6050 тонн, что подтверждается данными натурных наблюдений [86, 114]. Такое большое скопление количества влаги в выработках объясняется значительными площадями обнажения массива, гигроскопичностью горных пород и большим количеством подаваемого в рудник воздуха. 4.4 Исследование влияния входных параметров на процесс конденсации Процесс теплои массообмена при конденсации в шахтах относится к природным явлениям, он может с той или иной интенсивностью протекать в любых проветриваемых подземных сооружениях, скважинах, пустотах. Исключить выпадение капельной влаги из потока воздуха возможно только при соответствующей его обработке. Для обоснования тех или иных технических решений, направленных на нейтрализацию отрицательных последствий конденсации, необходимо знать, какие параметры и как влияют на протекание процесса, и как это влияние сказывается на выпадении влаги. Для исследования влияния различных параметров на процесс конденсации влаги рассмотрим модельную задачу, в которой рудник моделируется сетью с двумя стволами и системой параллельных выработок, схема которой приведена на рисунке 4.8. 101 Рис.4.8. Вентиляционная модель рудника Рассматривалось влияние на процесс конденсации следующих величин: С массовый расход поступающего в рудник воздуха; 1аусреднегодовая температура поступающего атмосферного воздуха; ^ плотность теплового потока, идущего из недр Земли; Н глубина разрабатываемого горизонта; (рсг критическая относительная влажность воздуха, при которой начинается конденсация на поверхности гигроскопичных пород; N параметр разветвленности сети (число параллельных выработок); 5 площадь поперечного сечения параллельных выработок. В качестве базовых были приняты следующие значения варьируемых параметров: С = 350 кг/с, (ау = 0,7 °С, Н = 400 м, # = 0,06 Вт/м2, <рсг = 67%, N = 7, 5 = 20 м2. Далее каждый параметр варьировался при фиксированных значениях остальных параметров. В расчетах оставались неизменными следующие величины: площадь поперечного сечения стволов (36 м2), длина параллельных выработок (10 км), амплитуда годового гармонического колебания среднесуточной температуры атмосферного воздуха Ага1т = 17 °С, график изменения упругости водяных паров наружного воздуха (рис. 4.2). Для стволов предполагалось наличие бетонного покрытия ((рсг = 100 %). Рассматривался только теплый период года (с 15 апреля по 15 октября). 102 |