NME Közleményei, Miskolc, I. Sorozat, Bányászat, 34(1986) kötet, 1-4. füzet, 75-91.
A BANYALEVEGŐ PÁRAFELVÉTELÉNEK SZÁMÍTÁSA MÉRHETŐ PARAMÉTEREK ALAPJÁN JANOSITZ JÁNOS összefoglalás: A dolgozat röviden áttekinti a kőzet- és bányalevegő közötti hőátadási folyamat elméletét. A száraz hőátadás általánosan elfogadott elmélete mellett a hőfelvétellel párhuzamos párolgás folya matának és mértékének leírására több eltérő számítási eljárás terjedt el. Ezek többnyire nehezen mér hető paraméterek ismeretét is feltételezik. E probléma megoldására a dolgozat egy új, az igen egyszerű en mérhető Ax/Ah arány állandóságán alapuló módszert ismertet. A Ax/Ah arány adott bányatérségtí pusoknál való állandóságát a már közölt mérések mellett több új mérés eredménye is igazolja. A leveze tett számítási eljárás lehetővé teszi a bányalevegő hőmérséklet-, fajlagos entalpia-, és páratartalom nö vekedésének számításánál a kőzethő mellett a gépi- és autokompressziós hő figyelembevételét is. A körszelvényű bányatérség tengelyére merőleges hőáramlás matematikai leírása Ebben a témában az elmúlt évtizedekben igen sok tanulmány jelent meg [3,5,6, 9, 12,14,19, 20, 25, 27], ezért itt csak a legelterjedtebb módszer legfontosabb kiindulási feltételeit és e feltételek alapján levezethető összefüggéseket ismertetjük.
DR. JANOSITZ JÁNOS oki. bányamérnök tudományos főmunkatárs a műszaki tudomány kandidátusa Nehézipari Műszaki Egyetem Bányaműveléstani Tanszék 3515. Miskole-Egyetemváros
A kézirat beérkezett: 1986. jan. 8.
A kérdést elemző dolgozatok legtöbbjében feltételezik, hogy -
a körszelvényű bányatérség környezetében lévő kőzetek Xfc(kJ/m °C) hőveze tőképessége mindenütt azonos, — a kőzetekben a bányatérség kialakítása előtt mindenütt azonos a tp kőzethő mérséklet, a bányatérségbe beáramló levegőt ffo hőmérséklete és V légmennyisége nem változik, — a kőzetben a bányatérség tengelyével párhuzamos hőáramlás a sugárirányú hőáramláshoz képest elhanyagolható, továbbá — a kőzetfalból hősugárzással a levegőbe jutó hőmennyiség a konvektív hőát adáshoz viszonyítva elhanyagolható, ha a légsebesség nagyobb mint 1 m/s. Az említett feltételek mellett a hővezetés differenciálegyenlete hengerkoordináta rendszerben : or
r*
r
K
dr
'
ahol: r — a kőzet hőmérséklete °C, r-
a légút tengelyétől mért távolság, m
T — a légút kora, s ak — a kőzet hőmérsékletvezetési tényezője m2/s, ak= Pk '
c
k
pk - a kőzet sűrűsége kg/m3, ck — a kőzet fajhője kJ/kg °C. Ennek a differenciálegyenletnek a megoldását a következő peremfeltételek mellett keressük: -
A bányatérség határfelületén a kőzetből a térségbe az időegység alatt beáram ló hő mennyisége a levegő által felvett hővel egyezik, azaz
d = \í^z)
=*{t-tt)
y or Jr=R
r=R
itt: q — a hőáramsűrűség a bányatérség felületén kW/m2, R - a körszelvényű bányatérség sugara (hőrádiusz) m, a - a hőátadási tényező kW/m2 °C. 76
(2)
Amennyiben az R sugarú és egységnyi hosszúságú bányatérség környezetében lévő kőzetből r idő múlva hiányzó hő megegyezik ezen r idő alatt a bányatérség érintett részén a levegő által felvett hővel, akkor Pk-ck
j itp-t)Irirdr
= aJ[t(R, T)-tt]2Rn-
»•=*
dr
(3)
r=»|0
A (3)-ban f(/?, T)-2L bányatérség felületének hőmérséklete T idő múlva. Az (l)-nek a (2) és (3) peremfeltételeket kielégítő megoldása alapján a körszelvényű bányatérségbe áramló hő áramsűrűsége [19]:
<7 = X*
K(Bi, Fo) ' (tp-tt)
(4)
lttnK(Bi,Fo)a ccR Ä-—-
(5)
Biot-számtól és az
^ = -^r
(6)
Fourier-számtól függő kortényező, amelynek meghatározására a [19] nomogramot közöl. Pontos értéke a [15]-ben leírtak szerint számítható, vagy az ugyanitt közölt táblá zatbeli adatokból interpolálással nyerhető. A q ismeretében, ha a kőzet által leadott hő csak a levegő hőmérsékletének növekedé sére fordítódik, akkor a A/ légúthossz végén a levegő tj hőmérséklete, ha légútszakaszon belül a körtényező állandó:
ti = tl0+y0[l-exp(-EAl)
(7)
A (7>ben y0 = tp-tl0;
\k • K(Bi, Fo) • U E=— — r R'V'pr cpi
és U — a bányatérség kerületének hossza, m V — az áramló levegő mennyisége m 3 /s, 77
Pi — a levegő sűrűsége kg/m3, cpi _ a levegő fajhője kJ/kg °C. A (7)-es összefüggésben található változók mindegyike mérhető, vagy a szakirodalom adataiból számítható, becsülhető. A levezetett összefüggések szá raz légutakra vonatkoznak. Amennyiben a bányatérségek felületén víz is található, akkor a hőátadással párhuzamosan anyagátadással is számolni kell. Azaz figyelembe kell venni a levegő párafelvételét is. Közismert tény, hogy a nedves (izzadó) emberi bőrfelület több hőt ad át a környezetének, mind a száraz. Tehát várhatóan a nedves kőzetfelületnek is nagyobb a „hőátadási" képessége mint a száraznak. A korábbi levezetésekben igen fontos szerep jutott a (2)-es összefüggésnek. Ez csu pán a száraz hőátadás feltétele mellett helytálló. Vagyis ha a hőátadás mellett anyagátadás is van, akkor a (2) és a belőle levezetett valamennyi formula érvényességét ellenőrizni kell. A (2) baloldalán a bányatérség felületén kiáramló hőáram szerepel, a jobboldalon pedig a levegő által felvett hőáram. Ha a jobboldalt a konvektív hőátadás részhez még egy q* anyagátadást létrehozó rész hozzáadódik, akkor a (2) így módosul:
x
*(^L« =a(r_ ' ,)+<} *
(s)
Amennyiben írható, hogy <7*=a*(/-f / ) = C a ( f - f / ) ,
(9)
akkor a (2)-ben az a helyett az aeff = (\+C)a
(10)
értéke szerepelhet, és ennek felhasználásával kell a kortényezőt is számítani. Vizsgáljuk meg, hogy megengedhető-e ez az eljárás, és ha igen ez mennyiben módosítja majd a le vegő fizikai paramétereinek a korábbiak szerinti számítását? A bányalavegő egyidejű hő- és párafelvételére vonatkozó megfigyelések értékelése Ha a bányalevegő egyidejűleg melegszik is és párát is felvesz, akkor a Ah entalpianövekedés két részre bontható, a levegő hőmérsékletnövekedését kifejező Aht és a pára tartalom növekedéséből eredő Ahx részre (1. ábra). E két rész arányára felírható, hogy _ Aht P
~A~h~~
a a + a*
(Ah = Aht + Ahx) . 78
1 =
\ +C
( U )
a nedves hőmérséklet skálája
V
AX
NT
v \
\
\ hV.
v \
\
\N \.
páratartalom skálája g/kg
\
—J| *hx Aht
_
ahol
h
2 ' h1 hrhQ
^ = Ah
\"
-H Ah v
A K
\
w- entalpia skálája kJ/kg
Ah Q
1. ábra, C értelmezése a h - x diagram alapján
79
Tételezzük fel, hogy a (11) a bányatérség felületének részére és egészére is fennáll. De ha ez a feltétel nem is teljesült és teljesen száraz és nedves felületek különíthetők el a lég iit falán, a felületi hőkiegyenlítődés miatt akkor is intenzívebb lesz a hőátadás, nemcsak a nedves, hanem a száraz felületeken is. Tehát ilyen esetekben is helytálló közelítőleg a (11), A (11) természetesen csak akkor használható klímabecslésekre, ha ismerjük a p ill. a C értékét. A [10] szerint a nedves bányatérségekben átáramló levegő Ah és Ax párafel vétele között az azonos típusú légutakban rendkívül szoros korrelációs kapcsolat van. A [10] szerint a Ah növekedésével az azonos típusú bányatérségekben mindig ugyanolyan arányban nő a A* is. Azaz írható, hogy Ax=aAh.
(12)
ahol a a bányatérség típusára jellemző érték. A [10] a Ruhr-vidéken lévő szénbányák adatai alapján mutatta ki a (12)-es összefüg gést. A 2. - 6. ábrák alapján a (12) más bányaüzemeknél is fennáll. Itt meg kell jegyezni, hogy a mérési eredményekbe na legtöbb helyen nemcsak a köze thő, hanem a gépek hője is szerepet játszik. Tehát mind a kőzethő, mind a gépek hőjének a légáram által történő el szállításánál a nedves bányatérségekben az anyag és hőátadás között szoros kapcsolat van (2 - 6. ábra). A bányaklimatizálással foglalkozó szakirodalom a párolgás intenzitását a párolgó felszín és a párát befogadó levegő páratartalma közötti különbséggel arányos mennyiség nek tekinti. Továbbá feltételezi, hogy a párolgó felületen páratelt levegő van. Eszerint a Ah és a Ax aránya a felület nedvességi foka mellett attól is függ, hogy milyen a levegő pá ratartalma. A (12)-es összefüggés ellentmond ennek a feltételezzésnek. A (12)-ben ugyanis a bányalevegő által felvett pára mennyisége a levegő páratartalmától független, csak a hőfelvételtől függő mennyiség. Az ellentmondás azzal magyarázható, hogy a bányalevegő hő- és párafelvételénél az áramlási keresztmetszet kontúrjai mentén kialakuló örvények nek van meghatározó szerepük. Ezek -
„hígítják" a felszínközeli melegebb, páradúsabb légrétegeket a főárambeli hi degebb és kisebb páratartalmú levegőjével és ezek
-
szállítják a főlégáramba a felszín közeléből „kiszakított" melegebb, páradúsabb légrészeket.
E folyamatban pedig igen nagy jelentősége van annak, hogy bármely adott hosszúságú bá nyatérség felületén a pára- és hőátadási folyamatokban közvetlenül résztvevő Mf tömegű levegő egy része az egyenetlen felület mélyedéseiben, a szellőztetési légáram által be nem járt „szélárnyék"-ban lévő makro- és mikrorepedésekben van. Ha a felület közvetlen kör nyezetében lévő Xj páratartalmú és hf entalpiájú levegőből Mf tömegnyi cserélődik ki a fő légáram xi páratartalmú és ht entalpiájú levegőjével és a főlégárammal az időegység alatt Mi tömegű levegő áramlik a bányatérségbe, akkor a főlégáram fajlagos entalpiájának növekedése
80
I
A* [g/kg]
g
i
yS' +
0
+
\Ax
= 0,2SAh
Dó(^rO>263Cg/kg]
S
1=0.999 N* 10
<
•
i
1
\
1
+ gépi szénetővájás O fejtés
+/
A »lővájás furái-robbantásos jövesztíssei
o/*
2
y^
JS* & S ^
0
15
20
25
JO
35
2. ábra. A bányalevegő párafelvétele az entalpi-növekedés függvényében a Borsodi Szénbányák Lyukó és Feketevölgy I. aknaüzemének különböző légútjaiban Rem Lajos mérései alapján
Áh
CkJtog]
00
to
óx [g/kg]
i
JS
2.0
IS \ ^
Ax=0.309Ah D
&táxr^Hg/kgl
1 =0.999 N -?
10
+ s
0.5
+
0 Ah [kJ/kg]
3. ábra. A bányalevegő párafelvétele az entalpia-növekedés függvényében a Mecseki Ércbányák IV. Bányaüzem fó'szállítóvágataiban Cifka István mérései alapján [20]
A x Cg/kg]
X75
3.50
•f
—
±s -H 3.25
+
y
+
3.00
\ '
2.75
Ax = 0.225Ah kg]
+•
1 = 0.997 N = 21
t
^s
2.50
yf
+
2.25
2.00 K) 00
12
11
16
18
4. ábra. A bányalevegő párafelvétele az entalpia-növekedés függvényében az Oroszlányi Szénbányák XXII. Bányaüzemének front-behúzó vágatában Barabás Mihály mérései alapján
Ah CkJAg]
0
0,S
1,0
IS
2,0
2,5
5. ábra. A bányalevegő párafelvétele az entalpia-növekedés függvényében a Recski Ércbánya főgerinc-vágatában a 700m-es szinten Cifka István mérései alapján [20]
áh ikj/kgj
QO
6. ábra. A Mecseki Ércbányák IV. üzem IV. szintjén a fejtési mező ki- és behúzó légútbeli levegőjének páratartalom és entalpiakülönbiégeí Selmeczy Miklós mérései alapján
Mrhf+(M,-Mf)h, L ^
**
M, -ft' = ^ ("/-"')
(13)
ill. páratartalom növekedése Ax = ^ ( x / - x / ) .
(14)
Azaz a (12) szerint a = -1
.
(15)
Xf X,
Tehát a mérések szerint, ha csökken egy bányatéségen átáramló levegő Xj páratartalma, akkor ugyanolyan mértékben csökken a felületi légrétegek Xf páratartalma is. Azaz össze foglalva az eddigieket megállapítható, hogy a bányatérségekben mérhető v légsebesség t léghőmérséklet és x páratartalom értékek mellett a levegő párafelvételének intenzitása alapvetően csak a felület anyagától, kiképzésétől, nedvességtartalmától, a v1 légsebességtől és a tf -ti hőmérsékletkülönbségtől függ és a (12) ill. (15)-beli a értékét az x/ lényegében nem befolyásolja. E törvényszerűség felhasználásával számítható a bányatérségeken át áramló levegő egyidejű hő- és párafelvétele. Ehhez ismerni kell a bányatérség nedvességét és páraleadóképességét jellemző (12)-beli a értéket. Az a ismeretében egy tetszőleges Ah érték választásával a (12) alapján számítjuk a hozzá tartozó Ax-et. A légútszakasz elején beáramló rto száraz hőmérséklet, a px légköri nyomás és az előzőek szerinti összetartozó A/i és Ax értékekből számíthatók az 1. ábra szerinti Aht és Ahx értékek. Tehát megadhtó a (11) alapján a p és C. Azaz a légsebesség, az egyenértékű (hidraulikus) átmérő is meretében az [1, 3, 14, 16, 19] vagy [24] szerint számított a-ból aeff is megadható (10). Az a.eff szerint számított kortényező K(oLeff) felhasználásával a D is megadható. Mivel esetünkben a teljes hőfelvételnek csak a p-ed része fordítódik a levegő hőmérsékletének növekedésére, így levezethető, hogy a légút végén a levegő hőmérséklete ilyen esetekben így számítható: h = tp-y0[^V-ipD)}.
(16)
D=EAl A levegő Ah entalpianövekedése pedig a (17) alapján adható meg: Ah = ^Ly0[\-exV{-pD)\ P A Ah ismeretében a (12) alapján természetesen a Ax is megadható.
86
(17)
A légútrészek célszerű hossza a számításoknál A levegő légutakban történő felmelegedésének a számításánál az egyik lényeges pa raméter a légút T kora. Ez a légút szakaszos kialakítása miatt nem azonos a légúton belül. Ezért számításaink során a A/ mindig csak olyan légútrészhossz legyen, amelyen belül a kortényező változása elhanyagolható. Pl. frontfejtéseknél, ahol a homlok teljes hossza kö zel egy idő ben halad előre A/ a teljes homlokhossz lehet. Elő vajasoknál viszont a homlok közelében csak egy jövesztési ciklus során elérhető hossznövekedést vagy folyamatos elő rehaladásnál a 1-2 óra alatti hossznövekedést, a homloktól távolabbi részeknél pedig olyan hosszakat választunk A/-nek, amelyeken belül a vágat korának az eltérése az átlagos korhoz viszonyítva 1 -2%-nál nem nagyobb. De minden olyan esetben külön szakaszként kell kezelni azokat a légútrészeket, amelyekben a kőzethő mellett más hő is, mint pl. az autókompressziós hő, a súrlódási hő, hűtés vagy más gépi hő is szerepet játszik a levegő hőmérsékletének és páratartalmának változásában. Ilyekon a következők szerint járhatunk el. Az egyéb hőforrások figyelembevétele a kőzethő mellett Ha a légútban a Qk (kJ/s) kőzethő mellett az egyéb hőforrások Qe (kJ/s) hőjét a légút hossza mentén egyenletesen megosztva veszi fel a levegő, akkor írható, hogy dQe=Qodl
(18)
(Autókompresszió esetén, ha az egyenes légút dőlésszöge ß, akkor Qa = Vpjg sin/3). Azaz a dl elemi légúthosszon a levegő fajlagos entalpiájának növekedése: dh=z
dQ.*_ k + dQ1 e
= (Ey
+ nCpldl
(19)
Ebből az előzőekhez hasonlóan, ha a hő p-ed része fordítódik a levegő hőmérsékletének növekedésére és a többi a páratartalom növekedésére, akkor
í/ = í t o + ( ^ + ^ J [ l - e x p ( - ^ A O ] .
(20)
Ha a Qk kőzethő p^-ad része és a Qe egyéb hő pe-ed része fordítódik a levegő hőmérsékle tének a növekedésére és a megmaradó részek növelik a páratartalmat, akkor a A/ hosszú ságú légútszakaszon a hőmérsékletnövekedés: f/ = tto + í yQ + —
\
Pk Pk
^ - 1 ( 1 - exp ( -
E )
pkEAl)].
(21)
A légutak látszólagos kora Az eddig ismertetett összefüggés alapján számítható a légutakon átáramló levegő fel^ melegedése. E számítások sok olyan adat ismeretét feltételezik, amelyek légutanként el87
térhetnek. Ezek mellett fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a levezetett összefüggések sze rint végzett számítások csak akkor adnak megbízható eredményt, ha a légúton átáramló levegő mennyisége és hőmérséklete a légút „életkora" során lényegesen nem változik. Ez a feltétel, különösen több éves légutak esetében a legritkább esetben teljesül. Ezért célsze rű a számításoknál felhasználandó légútkort meglévő légutaknál mérésekkel meghatározni. Ez a következő módon történhet. Megmérve a légúton átáramló levegő mennyiségét, a kezdő és végpontbeli száraz és nedves hőmérsékleteket, a légköri nyomást számítható a Ah a levegő entalpianövekedése, a Ax a páratartalomnövekedés, a p a száraz hőfelvételnek a teljes hőfelvételhez viszonyított aránya és a D értéke. A D-re vonatkozó összefüggésből a légút L hossza, Ukerülete, F keresztmetszete, R horádiusza, a légútban áramló levegő m tömegárama és cpl fajhője, valamint a kőzet \k hő vezetési tényezőjének ismeretében számítható a K(Bi, Fo) kortényező nagysága. A légsebesség, a hőrádiusz és a p értékéből számítható az a és a.e^. így a Biot-szám is megadható. A K kortényezőből és a Biot-számból viszont már a Fourier-szám és ennek felhasználásával
látszólagos kor értéke is számítható. Ez tulajdonképpen olyan légút kort jelent, amelynél a légúthoz érkező levegő megmért értékeiből a légútnál az adott időben megfigyelhető hő és párafelvétel számítható. Tehát a mérés után TX időszakra vonatkozó prognózisnál a r = T* + 7j légútkort kell a számításoknál felhasználni. A r* nyilvánvalóan kisebb, mint a légút valódi kora, ha korábban kisebb légmennyiséggel vagy nagyobb hőmérsékletű leve gővel szellőztettük, vagy korábban sok hőt leadó gép volt a légútban. Azaz a légút környe zete nem hűlt le annyira, mint amennyire lehűlt volna, ha teljes „életkorában" a jelengleg nagyobb mennyiségű vagy a jelenglegi alacsonyabb léghőmérsékletű levegő áramlott volna a légút kezdőpontjához. Fordított esetben a r* nagyobb lesz mint a valódi kor. A látszó lagos kornak a leírtak szerinti meghatározása és használata csupán közelítő eljárásnak te kinthető. Alkalmazása elsősorban olyan esetekben előnyös, ha a légútban a vizsgált idő szakig igen változó volt az átáramló levegő mennyisége és hőmérséklete. Hasonló módon közelítő megoldást kapunk arra az esetre is, ha a légmennyiséget akarjuk valamely r idő után növelni és a légút elejéhez érkező levegő többi paramétere változatlan. Ilyenkor meghatározzuk a kisebb légmennyiségnél (vj átlagsebességnél) adó dó Ah és Ax értékeket. A vx légsebességnek v2-re való növelésének pillanatában a kőzet felületi hőmérséklete még megegyezik a korábbi, a vx légsebesség mellett kialakult hőmér séklettel. Azaz a levegő hőfelvételét a hőátadási tényező változása befolyásolja. A felvett hőt viszont nagyobb légmennyiség fogja elszállítani. Azaz a kisebb légsebesség Ah{vx) hőfelvétele nagyobb légsebességnél Ah(v2) =
(v1lv2f*'Ah(v1)
lesz. Hasonló módon számítható a Ax(v2). A Ah(h2) és Ax(v2) ismeretében a megnöve88
kedett légsebességhez is számítható egy r látszólagos kor, amelynek ismeretében a na gyobb légmennyiség későbbi felmelegedése becsülhető. IRODALOM 1.
ANER, L. - KRAUSE, D.: Zur Klimavorausberechnung für trockene und feuchte Grubenbaue. Neue Bergbautechnik 10 (1980) 229-234.
2.
BARENBURG, A. W. T.: Psychrometry and psychrometric Charts Chamber of Mines of Sou th Africa, 1974.
3.
BATZEL, S.: Die Ermittlung thermischer Werte in Grubenbauen und ihre Verwendung für die mathematische Lösung klimatischer Probleme. Bergbau-Archiv 13. (1952) H. 3/4. p. 1 5 - 3 4 .
4.
BENDE J. - CIFKA, I.: Bányaszellőztetés. Mérések és ellenőrzési módszerek. Műszaki Könyv kiadó. Bp. 1974.
5.
BOLDIZSÁR, T.: Nedves bányalevegő felmelegedésének kiszámítása numerikus és grafikus eljarás segítségével. BKIKözleményei, 1957. 2. sz. 9 4 - 9 9 .
6.
ESZTÓ, M.: Megbízható, egyszerű módszer a bányaklíma előrejelzésére. BKL Bányászat 116 (1983)241-244. FEKETE, I. - MENYHÁRT l.:A légtechnika elméleti alapjai. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1975. FODOR, GY.M Laplace-transzformáció műszaki alkalmazása. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1962 FRYCZ, A.: Klimatyzacja kopaln, Wydawn. „Slask" 1981.
7. 8. 9. 10. 11. 12.
13. 14.
JANOSITZ, J.: Statistiehe Auswertung von Klimamessungen, Glückauf-F. H. 40. (1979) 2 5 8 263. JÁVOR, A.: Bányaművelés, Szellőztetés. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1977. KNECHTEL, J. - MACIEJEWSKA-SOLTYS, W.:Mozliwosc stosowania w polskich kopalniach wegla radwanickiej metody prognozowania temperatury powietrza w wyrobiskach slepych. Przeglad Górniczy 1975. 243-252. KORN, G. A. - KORN, T. M.:Matematikai kézikönyv műszakiaknak. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1975. KÖNIG, H.: Matematische Untersuchungen über das Grubenklima. Bergbau-Archiv 13 (1952) H.3/4. 1-14.
15.
MARZILGER, B. - WAGENER, B.: Eine numerische Lösung zur Berechnung des Wärmetech nischen Altersbeiwertes mit Fehlerabschätzung. Glückauf. F. H., 33 (1972) H. 4. p. 134-143.
16. 17.
MIHEJEV, M. A.: A hőátadás gyakorlati számításának alapjai. Tankönyvkiadó, Bp. 195 3. MÜCKE, G.: Die Wärmeleitfähigkeit von Karbongesteinen und ihr Einfluss auf das Grubenklima Bergbau-Archiv 25 (1964) H. 1/2. p. 3 5 - 5 8 . PERRY, J. H.: Vegyészmérnökök kézikönyve, I—II. Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1968. IimEPEAH, A. H. - KPEMHEB, O. A.iHayvhbie OCHOÖM paciéra u pezyaupaeouau rennoeoeo pexuMa znyöoKux UUIXT. TOM. 1. M3n. AK. HayK. Yxp. CCK. KneB, 1959. STARFIELD, Am. M.: The computation of temperature increases in wet and dry airways. / . Mi ne Vent. Soc. S. Africa 19 (1966) 157-165. Szellőztetési és klimatikus vizsgálatok nagymélységű bányákban I. rész. KBFI kutatási részjelen tés. 1980. máre. 31. 1983. nov. 14.
18. 19. 20. 21. 22.
UFER, W.: Untersuchung über die Abhängigkeit der Wärmeübergangszahl von der Widerstand szahl in rechteckigen Kanälen ind ihre Bedeutung für der Einfluss der Gebirgswärme auf die Wettertemperatur. Doktori disszertáció. Aachen 1961.
89
23. 24.
VOSS, J.: Beitrag zur Vorausberechnung der Erwärmung und der. Wesserdampfaufnahme der Wetter in Steinkohlenbergwerken. Glückauf-F. H. 26. (1965) 4. p. 187-198. VOSS, J.: Die Vestimmung thermischer Kenngrößen aus Messungen über die Wärmeaufnahme der Wetter und die Auskühlung des Gebirges im einziehende Wetterwege. Glückauf-F. H. 28. (1967) H. 2. 6 7 - 8 0 .
25. 26.
VOSS, J.: Ein neues Verfahren zur Klimavorausberechnung in Steinkohlenbergwerken. VOSS, J.: Grubenklima. Gléekauf-Betriebsbércher Band 27. Verlag Glückauf GmbH. Essen 1981.
27.
VOST, K. R.: The prediction of air temperatures in intake hanlagei in mines. Journ. of the South Afr. Inst. of. Mining and Metallurgy 1982. 316-328.
28.
VOST, K. R.: In-situ measurements of the surface heat tranfer coefficient in underground airwags. /. 5. Afr. Inst. Metall, vol. 73 (1973) 269-272.
CALCULATION OF VAPOUR INTAKE OF MINE AIR USING MEASURABLE PARAMETERS by J.JANOSITZ Summary The theory of heat tarnsfer between rock and mine air is briefly reviewed. Besides the generally accepted theory of dry heat transfer, different methods are used to calculate the measure of evaporation simultaneously to hear intake. These methods, however usually assume the knowledge of parameters which are difficult to measure. To solve this problem, the paper discusses a new method based on the steady ratio Ax/Ah which is very easy to measrue. Apart from already published data, several new measurement results prove that the ratio Ax/Ah is constant in certain mine openings. The established new method enables one to take into account the machine and autocompression heat, besides rock heat, in calculating the increase of temperature, specific enthalpy and vapour content of mine air
BERECHNUNG DER DAMPFAUFNAHME DER GRUBENWETTER AUFGRUND MEßBARER PARAMETER von J. JANOSITZ Zusammenfassung Ein kurzer Überblick wird über die Theorie des Wärmeübertragungsprozesses zwischen dem Gestein und der Grubenwetter gegeben. Neben der allgemein angenommenen Theorie der trockenen WäWärmeübertragung sind verschiedene Berechnungsmethoden zur Kennzeichnung des Maßes des Verdunstungsprozeßes verbreitet, die meist die Kenntnis schwer meßbarer Parameter beanspruchen. Zur Beseitigung dieses Problems, wird eine neue Methode im Aufsatz erörtert, die sich auf dem Gleichbleiben des einfach meßbaren Verhältnisses Ax/Ah beruht. Daß das Verhältnis Ax/Ah für bestimmte Grubenräume konstant ist, wird außer veröffentlichten Messungen durch mehrere neue Meßergebnisse bewiesen. Die abgeleitete Methode ermöglicht auch die Berücksichtigung der Maschinen- und Autokompressionswärme neben der Gesteinswarme bei der Berechnung der Zunahme, der Temperatur, der spezifischen Enthalpie und des Dampf gehaltes der Grubenwetter.
90
РАСЧЕТ ВЛАГОПОГЛОТИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ГОРНОГО ВОЗДУХА НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ
Я. яношиц Резюме В работе сделан краткий обзор теории процесса теплопередачи между породой и горным воздухом. Наряду с общепринятой теорией сухой теплопередачи, для описания и определения величины процесса испарения параллельного теплопередаче, существует множество отличных друг от друга методов расчета. Большинство этих методов требует знания трудноизмеряемых параметров. В качестве решения этой проблемы в работе предлагается новый метод, основан ный на постоянстве пропорции Дх/Дйб которая очень просто измеряема. Постоянство пропор ции Дх/ДА для данного типа горных выработок подтверждается не только уже опубликован ными данными, но и результатами новых измерений. Выведенный метод расчета позволяет учитывать наряду с теплотой породы, также и машинную и автокомпрессную теплоту при рас чете роста темпереатуры, удельной энтальпии и вложности горного воздуха.
91
