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: 165

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

С увеличением времени эти искажения уменьшаются и при т > 1000 час практически не оказывают влияния на результа­ ты решения задачи. Естественно, величина искажении и вре­ мя, необходимое для их уменьшения до пренебрежимо малых значений, зависит от тепловой активности среды. При прочих равных условиях и малых значениях температуропроводности среды необходима более точная алроконмация начальных условий.

При выемке каждого слоя строились не только темпера­ турные поля системы для двух значений продолжительности

J

£>

J

 

 

<

I

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.1.

 

 

1

 

 

га

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

} ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.. !

J

1'

2 с

 

 

 

 

I I

 

j

 

 

 

 

 

 

3 i

1

й

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= °

|

IS

 

 

* I

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

 

i

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

-г,

 

 

1

 

 

 

 

 

i

!!

 

 

 

 

 

1

 

I

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

-x,r~~-iO -s

-6

 

-4

-s

о

s

 

i

в

1

io-~

x.n

 

 

 

a

Рис.

60. Температурное поле системы при выемке

второго слоя и

повышен­

ной

толщине закладки: 1—^=3000

час и 1^ = \2°С

(ДЛгр.охл —7,6

град); 2—

•г =

4300

час и i*=6°C

(Д?ср.<иш =8,8

град);

3—естественное распределе­

 

 

 

 

 

 

ние

температуры в

среде

 

 

 

 

выемки

слоя

(т. е. начальной

температуры

закладки), но и

кривые изменения температуры характерных плоскостей сис­

темы в целом или вынимаемого

слоя.

В случае отработки второго

и третьего слоев темпера­

турное поле системы построено для большого .количества зна­ чений времени т и одинаковой начальной температуры за­ кладки (рис. 61 и 65). Полученные результаты дают воз­ можность проверить высказанное выше соображение относи-

206


I

I

I

I

l_j

: I i

ю

i •

1

1

1

1

1

1

a- ."

-to

- 8

- e

-4

-e

о

fi

4

б

в

io

da

x,n

Рис. 61. Температурное поле системы при выемке второго слоя п

1*=8°С: 1—т=1 ООО час (Д/ср,ом = 7,7

град)

2—т=3000 час (Д/ср-ои =6,8

град); 3—т=4300

час (Д^р.охд =6,3

град); J4—г_==6000__час_ ( Д / е Р л м = 5,8

;'град)

5х=10000

час (Д^ср.охл = 4 , 7

град); х—точка

максимальной температуры* ~

 

тельн.о окорости перемещения нейтральной плоскости в неог­ раниченной пластине параллельно самой себе.

При выемке второго слоя к неограниченной пластине гид­ равлической закладки с одной стороны прилегают нижние

Vc

 

4

 

 

з4

 

 

зо

 

 

 

\

•> v—

S6

/

as

 

4448 //

 

40

 

 

40

49

44

46

4S T,""-"*-

Рис. 62. Динамика температуры характерных плоскостей второго слоя при увеличенной толщине закладки: 1—.v—/2 —0,0 м; 2—х—L = —1,0 м;

Z—x—L— —2,0 м; 4—средняя естественная температура слоя

песчаники, а с другой угольный массив пласта IV. Тепловая активность песчаников по отношению к заложенному мате­ риалу существенно выше тепловой активности угольного мас­ сива относительно закладки. Поэтому нейтральная плос­ кость значительно перемещена в сторону угольного массива (рис. 61). Величина перемещения от геометрической оси сим­ метрии системы минимальна в начале процесса. С увеличе­ нием (времени она увеличивается при одновременном и посте­ пенном уменьшении окорости перемещения. При т > 4 0 0 0 час скорость перемещения нейтральной плоскости становится на­ столько незначительной, что расположение плоскости можно считать стабилизированным, неподвижным. Поэтому при приближенных расчетах допустимо пренебрежение переме-

208



щаемостью нейтральной плоскости. При выемке остальных слоев такой вывод становится более справедливым. Так, на­

пример,

в случае отработки третьего слоя (рис65) к

неогра­

ниченной пластине со стороны почвы прилагает

старая за­

кладка,

характеризующаяся меньшей тепловой

активностью

по сравнению с песчаниками. Кроме того, начальная

темпе­

ратура

наповерхности раздела со старой закладкой

значи­

тельно .меньше, чем на поверхности соприкосновения с уголь­ ным массивом. В результате этого точка минимальной темпе­ ратуры, через которую проходит нейтральная плоскость, для

всех рассмотренных

значений времени т находится посереди­

не свежей закладки,

т. е. в данном случае перемещение ней-

гг

ia

0

2

4

«

*

«

tS

44

is

а

' 200 %тысч

Рис.

64.

Динамика

температуры характерных плоскостей системы при вые­

мке

третьего слоя:

1—х = 0,0 м; 2—х—/2 =0,0 м; 3—х12 =

—1.25 м;.

 

4—х—/2 = —2,5

м; 5—средняя естественная

температура

слоя-

тральной плоскости в пределах интересующего нас отрезка времени практически не имеет местаБолее высокая актив­ ность старой закладки полиостью компенсируется разностью) температур поверхностей раздела.

210

. i r


Обезвоживание заложенного материала происходит в те­ чение сравнительно малого промежутка времени. Но при вос­ ходящей последовательности выемки часть отработанной во­

ды из

закладываемого пространства

просачивается через

ранее

заложенный материал в старые

перфорированные во­

доотводные трубы. В результате этого влажность старой за­ кладами будет колебаться от 4—6 до 15—18%. В среднем при­ нимается со 10%.

Возмущение теплового состояния вынимаемого слоя зави­ сит от толщины закладки. При увеличении толщины неогра­ ниченной пластины от 2,5 до 3-х метров степень охлаждения вынимаемого второго слоя в среднем возрастает на 1,5 и 1,7

град при продолжительности выемки слоя 3000

и 4300 час

соответственно (.рис. 58 и 60). Поэтому толщину

первого слоя

*>

 

1

 

 

V)

 

 

к зз

1

:

6

 

!

 

?в s_

 

 

 

 

'

Л5

\

 

 

 

 

 

 

V\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

у

 

 

 

 

 

 

 

1

 

ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

« S

Г

Ч в

ft

 

CmupasS

 

 

 

ч

ь

^ •а

 

 

*

 

 

 

-

|' 44

tp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 , ,

1

 

s

 

1i I

 

I

I

I 1

 

 

I

! _ J

"LA I

I

•jr,r>

•/»

-8

-a

d

о

?

4

\

1Г - IpI

i <

L—

I _..

I

1

i

f

:

«

*

ну

и

хл

Рис. 35. Температурное

поле

системы при выемке третьего слоя н i3a= 8°С:

1—-=1000 час (Д^ср.охл =9, 2

град);

2 — т = 3000 час ( Д / с р . о * л

=9,2

град);

3—-.=4300 час ( Д ^ с р . м л

= 8 , 8

град);

4—х = 6000 час (ДЛгр.о.™ =

8,5);

5 — х =

= 10000 час (Д/ср . охл =

7,9 град); 6

и 7— соответственно действительное иг

апроксимированное начальное

распределение температуры; v x—точка

мини­

 

мальной

температуры

 

 

следует увеличить до максимально возможной (с точки зре­ ния технологии выемки угля) величины.