Файл: Ониани, Ш. И. Тепловой режим глубоких шахт при гидравлической закладке выработанного пространства и сложном рельефе поверхности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 173
Скачиваний: 0
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
*1 — |
|
|
|
|
|
|
Па. |
0.90" |
|
|
u |
|
|
|
|
|
I |
|
|
И |
|
|
} •- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
SO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
'26 |
~ |
|
_ йргиптп |
|
22 |
|
1 |
|
|
|
• 1 • |
|||
|
|
|
18 |
© |
! |
X,« |
|
|
|
i |
|
•< |
-я |
n |
я |
* |
|
|
cm III j . | |
Пласт 0. |
|
• i - |
|
• i |
|
|
||||
|
> |
j |
SO iuc |
|
|
|
|
|
||||
|
|
i |
! |
|
|
• |
• 1 - |
|
] Пласт III |
|||
|
|
|
|
|
I |
|
|
i |
, |
^ |
— |
^ - |
|
|
|
|
|
|
1 |
— |
|||||
|
|
|
|
" l |
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
/ |
V |
I |
|
ь |
|
|
|
M [ J |
. 4 / |
1 . |
|
|
|
|
||||||
|
/ л/. |
1 7 / 1 |
|
|
|
|||||||
/ |
/ |
/ |
' |
4 |
|
/ |
1 |
/ |
||||
|
L |
' У |
|
|
1 / |
|
' |
|
1 ' |
|||
• i |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
||||
© |
|
|
|
|
|
5) |
j < ? |
|
© |
|
I © |
|
|
i |
Щ Щ3)\ |
<L11 |
|
1 |
|||||||
|
в |
t |
|
id |
|
ig |
|
n |
|
is |
|
is |
i
'
j ,
b —
' . |
It) |
/ |
\ |
|
|
|
T |
j |
/ |
1 |
, |
|
|
1 |
|
! @ |
|
1 © |
|
1 |
|
1 |
1 |
го |
22 |
|
н |
1 — H
1 |
' y |
1 |
|
/ |
1 |
|
|
I |
|
|
|
|
|
1 |
Нажине |
|
|
j |
песчанцни |
! |
|
|
|
i |
• 1 |
.,.1 |
, . и |
% |
it |
ia |
x,n |
Рис. |
53. Температурное поле угольного массива в зимнее врэмя года при нисходящем |
порядке выемки наклон |
||||
ных |
слоев и тотр.сл = 3000 час: 2—12—кривые |
распределения |
температуры |
при |
выемке соответствующего слоя; |
|
|
13 и 14—начальное и естественное |
распределение |
температуры |
в |
среде |
соответственно |
оо
массиве постепенно растет |
и, иачиная от третьего слоя, вы |
||||||
ходит из допустимых |
пределов. |
Например, |
при |
выемке |
|||
третьего и четвертого |
слоев |
(.кривые 3 и 4) по приближен |
|||||
ному расчету в песчаниках |
получаются одинаковые |
темпера |
|||||
туры. В действительиости |
же в течение 6 месяцев |
|
(продол |
||||
жительность выемки одного |
слои) |
температурное поле в этой |
|||||
части системы не 'может |
оставаться без существенных изме |
||||||
нений. |
|
|
|
|
|
|
|
Исходя из изложенного, |
считаем, что результаты |
прибли |
|||||
женного расчета для массива ранее заложенного |
материала |
||||||
и песчаников не могут |
быть достоверными. Поэтому на при |
||||||
веденных рисунках даются |
только |
кривые |
распределения |
||||
температуры в угольном |
массиве |
и слое закладки, находя |
|||||
щемся под тепловым |
воздействием |
этого массива |
(цифры в |
||||
кружках указывают на среднее снижение температуры дан
ного |
слоя). |
|
|
|
|
Из приведенных |
графиков следует, что при |
восходящей |
|
или |
нисходящей последовательности |
отработки |
слоев мощ |
|
ной |
угольной толщи |
гидравлическая |
закладка |
оказывает |
существенное влияние на температурное поле угольного мас сива и, следовательно, на распределение температуры по по верхности обнажения очистной выработки. С увеличением по рядкового номера вынимаемого слоя средняя глубина охлаж
дения |
теплоотдающей поверхности очистной выработки рас |
|
тет и, |
начиная с четвертого слоя, в наиболее жаркое |
время |
года |
(июль, август)-достигает .10—13 град (рис. 51). В зим |
|
нее время года степень охлаждения при нисходящей |
после |
|
довательности отработки слоев составляет 3,6—6,7 град, а при восходящей последовательности — 4,3—6,3 град (рис. 52 и 53). Некоторое повышение глубины охлаждения при вы емке пласта «0,90 бис» обусловлено главным образом срав нительно малой мощностью этого слоя, и оно нехарактерно. Резкое изменение наклона некоторых кривых (кривые 8 и 9 на рис. 51) вызвано изменением теплофизичеаких свойств •среды-
Кроме рассмотренных графиков расчетом получены и в табл. 11—12 приведены значения относительных температур •& для разных величин координаты х. Относительная темпе-
Ш
Таблица 11 Результаты приближенного расчета температурного поля системы при восходящей последовательности отработки
наклонных слоев и 1отР .сл=4300 час (летнее время года)
Координата |
2-й |
||||
х |
— |
м |
|||
слой |
|||||
|
|
|
|
||
х = |
0,0 |
0,795 |
|||
\x\-lo |
= |
0,0 |
0,2020 |
||
1*1-^=1,25 |
0,1726 |
||||
И - / 2 = |
2,5 |
0,1292 |
|||
\x\-lo |
= |
4,0 |
0,0763 |
||
U"|—/ , = |
5,5 |
||||
0,0374 |
|||||
\x\~L= |
|
7,0| |
|||
|
0,0149 |
||||
I х\—I., = |
8 |
||||
0,0000 |
|||||
х— 1Х = |
0,0 |
||||
0,2438 |
|||||
х |
/^ = |
1,5 |
|||
0,2113 |
|||||
x—lt |
|
3,0 |
|||
|
0,1675 |
||||
х—11 |
= |
5,0 |
|||
0,1076 |
|||||
х—/, |
|
7,0 |
|||
|
0,0581 |
||||
х—1Х |
= |
9,0 |
|||
0,0274 |
|||||
х—^=11,01 |
|||||
0,0108 |
|||||
Значение |
|||||
|
|||||
|
- А |
|
0,75 |
||
|
|
к |
|
Г 7 5 - |
|
О т н о с и т е л ь и а я т е м п е р а т у р а , 9
3-й |
4-й |
5-й |
6-й |
слой |
слой |
слои |
слои |
0,6279 |
0,6088 |
0,5510 |
0,5460 |
0,3562 |
0,3727 |
0,4140 |
0,4220 |
0,2863 |
0,2977 |
0,3250 |
0,3320 |
0,2030 |
0,2097 |
0,2280 |
0,2310 |
0,1137 |
0,1169 |
0,1295 |
0,1260 |
0,0528 |
0,0541 |
0,0577 |
0,0583 |
0,0204 |
0,0208 |
0,0216 |
0,0217 |
0,0065 |
0,0067 |
0,0069 |
0,0075 |
0 Л 700 |
0,1530 |
|
|
0,1500 |
0,1360 |
|
|
0,1185 |
0,1090 |
|
|
0,0740 |
0,0683 |
|
|
0,0438 |
0,0354 |
|
|
0,0164 |
0,0147 |
|
|
7-й |
Н-й |
9-й |
|
10-й |
11-й |
слой |
слой |
слой |
|
слой |
слой |
0,5290 |
0,5179 |
0,5808 0 ,4291 |
0,4525 |
||
0,4430 |
0,4516 |
0,4076 0 ,5421 |
0,4981 |
||
0,3510 |
0,3190 |
0,2745 |
0 |
,3447 |
0,3761 |
0,2376 |
0,1952 |
0,1399 0 |
,1669 |
0,2490 |
|
0,1310 |
0,0857 |
0,0425 0 |
,0485 |
0,1185 |
|
0,0592 |
0,0380 |
0,0083 |
0 |
,00l2j |
0,0477 |
0,0220 |
0,0035 |
0,0000 |
0 |
,оооо! |
0,0157 |
0.0D81 |
0,0000 |
0.0000 0 |
.0000 |
0,0000 |
|
1,0 |
1,6 |
1.9 |
1,95 |
2,1 |
2,0 |
1,2 |
2,0 |
2,5 |
|
одГ |
6~дГ |
0^55 |
( Г Т |
|
оТГ |
67ЁГ |
о д Г |
pa тура |
•& — величина |
универсальная, так как для данной" |
системы тел и значения |
времени х она постоянна и не зави |
|
сит от |
начальных условий. |
|
Таблица 12 Результаты приближенного расчета температурного поля угольного массива в зимнее время года к продолжительности выемки одного слоя т0 тр-м= 3000
час
1 s
ч 2
caо о
а х
§ 5 % 5 m
ё | |
§ |
С о |
5 |
к
К
о
=с>;
о
о
СО
«
ста
к
=Со
оX
оОтносительная температура, 3
з
|
s |
о |
|
ю |
с |
ю |
|
ca |
о |
о |
1 |
см' |
-* |
|
|
с о |
о |
II |
II |
II |
II |
||
|
Номе госл 1 |
ч |
н |
н |
|
7 |
|
|
|
II |
1 |
т |
1 |
1 |
||
2 |
0,8437 |
0,1406 |
0,1328 |
0,0547 |
0,0156 0.0000 |
||
3 |
0,5366 |
0,4354 |
0,2805 |
0,1707 |
0,0793 0,0153 |
||
4 |
0,5320 |
0,4354 |
0,2917 |
0,1742 |
0,087( |
0,0161 |
|
5 |
0,4947 |
0,4500 |
0,3022 |
0,1779 |
0,0888 |
0,0208 |
|
6 |
0.4774 |
0,4774 |
0,3251 |
0,1837 |
0,0112 0,0221 |
||
7 |
0,4774 |
0,4775 |
0.32С5 |
0,1837 |
0,0912 |
0,0221 |
|
8 |
0,4577 |
0,4982 |
0,2791 |
0,1473 |
0,0465 0.0000 |
||
g |
0.4821 |
0,4975 |
0,2532 |
0,0925 |
0,0253 0,0000 |
||
10 |
0,3579 |
0.51-80 |
0,2763 |
0,0956 |
0,0220 0,0000 |
||
0,3757 |
0,5476 |
0,3571 |
0,1857 |
0,0714 |
0,0143 |
||
11 |
|||||||
0,4278 |
0,5110 |
0,3226 |
0,1613 0,072- |
0,0080 |
|||
12 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
2 |
0,7381 |
0.202S |
0,2391 0,1884 |
0,0725 |
0,0072 |
||
3 |
0,6308 |
0,3385 |
0,2592 0,1231 |
0.0154 |
0,0000 |
||
4 |
0,4786 |
0,4714 |
0,2857 0,1429 |
0,0500 |
0,0000 |
||
5 |
0,4648 |
0,4507 |
0,3521 0,2183 |
0,0915 |
0,0211 |
||
6 |
0,6091 |
0,3455 |
0,3182 0,1273 |
0,0455 |
0,0181 |
||
7 |
0,4855 |
0,4493 |
0,5478 |
0,2101 |
0,1014 |
0,0217 |
|
8 |
0,4741 |
0,4519 |
0,3481 0,1926 |
0,0963 |
0.0296 |
||
9 |
0,4672 |
0.4453 |
0,3451 |
0,1898 |
0,0876 |
0,0292 |
|
10 |
0,4638 |
•0', 4420 |
0,3333 0,2029 |
0,0870 |
0,0292 |
||
11 |
0,4643 |
0,4428 |
0,3571 0,1857 |
0,1000 |
0,0290 |
||
12 |
0,4652 |
0,4513 |
0,3541 0,1875 |
0,0902 |
0,0902 |
||
I1
СЛ
dj fcj s
н3 >»о •*-
™ га
о2 2
ПЕ о
,ина влпя мае | О о
0,5
1,7
1,7
1,9
2,0
2,0
2,0
1,4
2,0
2,3
2,2
1,1
1,3
2,0
2,1
1,8
2,2
2,4
2,4
2,4
2,4
2.4
Для закладки
t - t l
|
'1'3 |
10 |
а |
для угольного массива (при восходящем порядке отработ |
|
ки |
слоев) |
|
где t — температура некоторой точки рассматриваемого тела.
188
Все величины, входящие в последние выражения, кроме :искомой температуры t, 'известны из начальных условий. Поэтому, зная значение относительной температуры можно определить искомую температуру независимо от начальной разности температур на поверхности раздела и характера начального распределения температурыВследствие такой универсальности Ф можно построить .кривые распределения температуры в угольном массиве, подобные приведенным на рис. 51—53, для любых значений естественной температуры среды и начальной температуры закладки.
Величина |
характеризует степень |
возмущения |
началь |
||||
ного |
теплового |
состояния |
данного тела. |
Для |
закладки |
# = 0 |
|
при г |
= 0 и %• = 1 при т |
со. При х = |
0 величина |
ее |
макси |
||
мальна в первом слое. С |
увеличением |
порядкового |
номера |
||||
вынимаемого |
слоя, если |
среда однородная, |
•& постепенно |
||||
уменьшается. Для угольного массива она .максимального зна чения достигает на поверхности раздела, с увеличением ко ординаты уменьшается, и на глубине 8—9 м практически становится равной нулю. Если угольный массив однороден, то
с увеличением |
толщины старой |
закладки |
при |
одинаковом |
||
•расстоянии от |
поверхности раздела |
величина |
-в- |
неуклонно |
||
растет и максимального значения |
достигает |
в |
последнем |
|||
слое. При прочих равных условиях с уменьшением |
тепловой |
|||||
.активности угля относительная |
температура |
уменьшается. |
||||