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
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 |
|
J± |
|
|
|
|
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) |
5—х=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—х—12 = |
—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 |
\ |
|
|
|
|
|
|
1Г |
V\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1 |
у |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
ft |
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
« S |
Г |
Ч в |
ft |
|
CmupasS |
|
|
|
ч |
ь |
^ •а |
|
|
* |
|
|
|
- |
|' 44-а |
tp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 , , |
1 |
|
s |
|
1i I |
|
I |
I |
I 1 |
|
|
|||
I |
! _ J |
"LA I |
I |
|||||
•jr,r> |
•/» |
-8 |
-a |
d |
-г |
о |
? |
4 |
\
1Г - IpI
i <
L— |
I _.. |
I |
1 |
i |
f |
: |
|||||
« |
* |
ну |
и |
*г |
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.
2Я