Файл: Ониани, Ш. И. Тепловой режим глубоких шахт при гидравлической закладке выработанного пространства и сложном рельефе поверхности.pdf

цеоса (например, охлаждение или нагревание металлов в жид ­ костях в условиях вынужденной конвекции) продолжитель­ ность выделенной нами подстадии может исчисляться в се­ кундах, в рассматриваемом случае из-за очень большой тепловой инерции системы и незначительной скорости про­ текания процесса она может составить несколько тысяч ча­ сов. Первая подстадия теплового режима постепенно пере­ ходит во вторую. Четкой границы между ними нет, и поэтому точное определение продолжительности подстадии невоз­ можно.

При малых значениях времени (примерно-с !£П0000 час) рассматриваемый нами процесс находится в первой подста­ дии неупорядоченного теплового режима и в определенных услш'иях нестационарность начального теплового состояния среды можно не принимать во внимание, т. е. возмущенное начальное распределение температуры можно принять за стационарное. Тогда для задания начального распределения температуры в среде можно применить метод иусочно-ли- нейной апрокшмации и кривую изменения начальной тем­ пературы в зависимости от координаты заменить ломаной линией. Начальное рашределение температуры между точ­ ками перелома принимается за линейное.

При каких же условиях применим метод кусочно-линей­

в области распространения возмущений, то метод кусочнолинейной апроисимации неприменим. Если же кривая t=f(x) для данного значения времени при значительных начальных (возмущениях не подходит ближе примерно 1 град к ис­ кривленной части кривой начального распределения темпе­

175

ность результатов, полученных методом приближенного рас­ чета.

Допустим, начальное распределение температуры в бо­ ковых телах системы .имеет вид кривых 1 и 2 (рис. 50).

иА " 1

Рис. 50. Графическая апроксимация начальных условий при приближенном расчете

Тогда математическая формулировка, приведенная в поста­ новке задачи главы V, остается в силе, за исключением на­ чальных условий (5.3) и (5.9) для полуограниченных тел, ко­ торые при кусочно-линейной аироксимации запишутся сле­ дующим обр азом [114]:

176

случае соблюдаются условия, необходимые для применения

пературное поле породного массива задаетоя .кривой 4. Тогда после соприкосновения закладки с боковыми телами вещест­ во, находящееся около поверхности раздела, во взятом интер­ вале времени т будет охлаждаться, а вещество .на расстоянии нескольких метров — напреваться за счет притока тепла из глубоких слоев породного массива. Вследствие этого кривая

<6000 час начальное возмущенное состояние породного мас­ сива не может не влиять на температурное поле системы. По­ этому в последнем случае кусочно-линейная аирокеимация на­ чальных условий неприменима.

Погрешность приближенного расчета, вызванная схемати­ зацией начального распределения температуры в боковых те­ лах, складывается из двух составляющих. Из выражений (5.65) и (6.26) следует, что зоны теплового влияния боковых тел /) и /2 зависят не только от начальной разности темпера­ тур на плоскостях соприкосновения, времени и тепловых ак­ тивностей, но и от характера начального распределения тем­ пературы в баковых телахПри кусочно-линейной апроксимации начальных условий последним обстоятельством пренебре-

щей погрешности обусловливается неточностью определения

та минимальна в начальный момент времени, затем она не­

условий погрешность, как'это будет показано ниже, не превос­ ходит допустимой величины.

После кусочно-линейной апроксимации аналитически за­ данного начального распределения температуры в среде, рас ­

§3. Результаты приближенного расчета

Воснов)' расчета температурного поля системы уголь— закладка — порода (или старая закладка) положены резуль­

таты проведенных нами исследований по изучению естествен­ ного температурного поля и определению теплофизических свойств пород Ткибулк-Шаорского каменноугольного место­ рождения, изложенные в предыдущих главах (см. часть пер­ вую) .

Средневзвешенные теплофизические свойства углей, вме­ щающих пород и .закладки, необходимые для расчетов, сведе­ ны в табл. 10.

Приближенные расчеты проведены для всех наклонных слоев согласно нормальной колонке угольной толщи, представ­ ленной на рис. 9,6. Их результаты приведены на рис- 51—53. При продолжительности отработки слоя ТотР.сл= 4300 час на»

178 •

При построении температурного поля второго сл'оя начальное тепловое состояние прилегающих к закладке тел (кривые 13) определяется интенсивностью дегазации угольного массива и

17&