- Tytuł:
-
Wpływ głębokości eksploatacji węgla na ciepło oddawane przez górotwór
The impact of coal mining depth on the heat emitted by the rock mass - Autorzy:
-
Cygankiewicz, J.
Knechtel, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/164316.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
- Tematy:
-
górotwór
wyrobisko górnicze
przepływ ciepła
zagrożenie klimatyczne
rock mass
mine working
heat transfer
climatic hazard - Opis:
-
Dla zbadania wpływu głębokości eksploatacji węgla na ilość ciepła traconego przez górotwór zastosowano metodę symulacji
numerycznych. W pracy rozważa się oddziały wydobywcze składające się z chodnika podścianowego, ściany eksploatacyjnej
i chodnika nadścianowego. Do każdego z rejonów powietrze świeże od szybu wdechowego doprowadzane jest przekopem
głównym i pochylnią do pokładu węglowego. Rozważa się oddziały wydobywcze, na których temperatura pierwotna skał
wynosi odpowiednio: 35÷37°C (najpłytszy), 40÷42°C, 45÷47°C oraz 50÷52°C (najgłębszy). Dane początkowe do obliczeń
dla wszystkich oddziałów przyjęto takie same, za wyjątkiem temperatury pierwotnej skał i wysokości geodezyjnych, na których
zlokalizowane są badane wyrobiska. Wykonano alternatywne prognozy klimatyczne, przy czym potencjał chłodniczy
w każdym wariancie dobrano tak, aby prognozowana temperatura powietrza mierzona termometrem suchym była nie wyższa
od 33°C. Dla takich warunków (korzystając z metody różnic skończonych) wyznaczono strefy wychłodzenia górotworu otaczającego
wyrobiska korytarzowe i ścianowe każdego z wymienionych rejonów wydobywczych. Po porównaniu ze sobą wyników
obliczeń wykonanych dla poszczególnych oddziałów wydobywczych stwierdzono, że ilość ciepła oddawana przez górotwór
do najgłębiej położonych wyrobisk (zlokalizowanych na głębokości, na której temperatura pierwotna skał wynosi 50÷52°C)
jest czterokrotnie większa od ilości ciepła oddawanej przez górotwór do wyrobisk położonych najpłycej (zlokalizowanych na
głębokości, na której temperatura pierwotna skał wynosi 35÷37°C). Oddział wydobywczy, w którym temperatura pierwotna
skał wynosi 40÷42°C otrzymuje od górotworu dwa razy tyle ciepła co oddział najpłytszy. W podsumowaniu zwrócono uwagę,
że prowadzenie wydobycia na dużej głębokości jest związane z koniecznością stosowania klimatyzacji. Zatem trzeba ponieść
dodatkowe koszty związane z chłodzeniem powietrza. Koszty te jednak mogą się częściowo zwrócić, jeśli zagospodaruje się
ciepło oddawane przez górotwór. Ciepło to można odprowadzić na powierzchnię, np. z gorącą wodą (o temperaturze powyżej
40°C) z chłodnic wyparnych ziębiarek, pracujących na dole kopalni i wykorzystać do celów komunalnych lub do zasilania
ziębiarek amoniakalnych zabudowanych na powierzchni.
A method of numerical simulations has been used for investigating the impact of coal mining depth on the heat emitted by the rock mass. This work deals with the mining districts consisting of the lower longwall gate, longwall face and the upper longwall gate. For each district, fresh air is supplied from the exhaust shaft through the main drift and ramp into a coal deposit. The mining districts considered have been those in which the primary rock temperature is as follows: 35÷37°C (the shallowest one), 40÷42°C, 45÷47°C and 50÷52°C (the deepest one). Input data for calculations for all districts have been assumed the same, except the primary temperature of rocks and geodetic heights, at which investigated workings are being located. Alternative climate predictions have been performed. Cooling potential in all variants have been chosen in such a way so that the predicted air temperature measured with dry-bulb thermometer is not higher than 33°C. For such conditions, the cooling zones of the rock mass surrounding gallery and longwall workings have been determined for each of mentioned mining area (applying the finite difference method). Based on a comparison of the results of calculations performed for the individual mining districts it has been stated that the amount of heat emitted by the rock mass into the deepest workings (located at a depth where the primary rock temperature is 50÷52°C) is four times higher than the amount emitted by the rock mass into the workings located at the shallowest depths (located at the depth at which the primary rock temperature is 35÷37°C). The mining district, in which the primary rock temperature is 40÷42°C, obtains from the rock mass twice as much heat as the shallowest district. In the summary it has been pointed out that carrying out exploitation at large depths requires use of air conditioning. Thus, additional costs associated with air cooling have to be incurred. These can, however, be partially recouped if the heat emitted by the rock mass is to be utilized. This heat can be transported to the surface e.g. with hot water (at temperature above 40°C) from evaporative coolers of chillers operating underground and then used for municipal purposes or to power ammonia chillers installed on the surface. - Źródło:
-
Przegląd Górniczy; 2017, 73, 2; 8-17
0033-216X - Pojawia się w:
- Przegląd Górniczy
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł