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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 159

Скачиваний: 0

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

чальные условия настолько осложняются, что при их аналити­ ческом описании математическое решение задачи встречает­ ся с принципиальными трудностями. При .настолько сложном начальном распределении температуры вследствие высокой погрешности неприемлем .и метод приближенного расчета тем­ пературного поля системы составных тел. Поэтому в данном случае достоверное решение поставленной задачи можно по­ лучить лишь методом электрического .моделирования.

•ЧГ

 

 

 

• 1

 

 

 

 

 

 

 

1 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

1

 

1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

JO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— — ' S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

\ t

 

 

и.

 

 

.

,

1 t

36 —-——-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,|I •

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

>

 

2Q

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fГ >^А

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

4в

/

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'/

 

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

/

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

////

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

to <

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

**

• Ав

iO

»

i4

 

46

Ч,тыс.иас.

 

 

 

 

 

42

 

Рис. 80. Динамика температуры некоторых плоскостей системы

после

зак­

ладки

выработанного

пространства пласта

«7/4»:

1—я=0,0 м;

2—х—1г =

=4,9

м

(кровля

вынимаемого

слоя);

3— х—1Х=

7,4 м

(почва

вынимаемого

 

 

слоя);

—•

 

тО тр.сл=3000

час;

 

-сотР .сл=4300

час

 

 

При выемке

нижнего

слоя

пласта I I I

(рис. 79)

темпера­

турное поле вынимаемого слоя остается невозмущенным, ох­ лаждение поверхности обнажения в очистном забое практи­ чески не имеет места и гидравлическая закладка почти не оказывает влияния на тепловые атмосферные условия лавы. Температурные возмущения в кровле слоя начинают оказы-

15. Ш. Оннанн

225

ваться .спустя 1000 час после окончания закладочных работ в выработанном пространстве пласта «7/4» (рис. 80). Измене­

ние температуры слоя

происходит очень

медленно,

и при

т = 4300 час снижение

температуры достигает всего

лишь

0,8 град. Почвы слоя возмущения достигают только

спустя

7000—8000 час от начала

процесса.

 

 

Совершенно иная картина наблюдается во время отра­

ботки верхнего слоя пласта

I I I (рис. 81 и

82). В этом

случае

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

\

 

30

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

1

/

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

1

1

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ffi\ ^4!S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

/1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3 >

 

\8

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Ъ 1

 

 

 

If

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+

5 .

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ffc 1

ч

'3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

§

 

 

1

•»

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

!

й

 

$:

 

1*

§

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31 '*й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

-а ч»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OQ

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

•Х,м

-14

-10

 

-16

-II

- 8

 

- 4

 

 

0

 

i

8 Х,м

Рис.

81.

Температурное поле

системы

при

отработке

верхнего слоя

пласта

I I I :

1 — 3 0 0 0

час

и

/J=12°C (Д*сР .„«л= 9,0

град);

2—х

=

4300 час

и

= 6 ° С (Д/ср.о1я=П,0

град);

3—апрокснмированиое

начальное распределе­

 

 

 

ние

температуры

для

следующей

задачи

 

 

 

значительное общее температурное возмущение в вынимае­ мом слое складывается из двух возмущений, вызванных ста­ рой закладкой со .стороны кровли и свежей — со стороны поч­ вы. Среднее снижение температуры поверхности обнажения очистной выработки вследствие даухсторонного охдадающего влияния закладки составляет 9,0 и 11,0 град при продол-

226

жительности выемки одного слоя 3000 и 4300 час соответст­ венно. Максимальный эффект охлаждения достигается в про­

межутке времени 2000 час < т < 5 0 0 0

час. За все время тече­

ния

процесса среднее охлаждение

при t 0 T P , « . = 4300 час зна­

чительно больше, чем при т0 Т р.сл = 3000 час.

 

 

При выемке первого -слоя первой пачки пласта

IV карти­

на

аналогична рассмотренной в случае отработки

нижнего'

I

'О

6 I

I

I

I

I

I

1

1

1

-

К

О

)

t

6

8

It

I!

/4

IS

 

Х^/тя.час.

Рис. 82. Динамика температуры

характерных

плоскостей верхнего слоя пла­

ста I I I : 1—х—/2 =0,0

м;

2—х— U = —1,25

м;

3—х—12 =

— 2,5 м; 4— сред-

няя невозмущенная температура

слоя;

 

тО тр.сл=3000

час;

T 0 t ] > . M =

 

 

 

 

 

=4300. час

 

 

 

 

 

слоя пласта I I I . Несмотря на увеличение расстояния от по­ верхности раздела с закладкой до вынимаемого слоя из-за увеличения общей мощности залшсенного материала и про­ должительности действия старой закладки температурные возмущения доходят до рассматриваемого слоя, но еколько- ' нибудь ощутимого влияния на его тепловое состояние не ока­ зывают (рис. 83 и 84). Бели изменение температуры плос-

227

кости геометрической симметрии системы происходит доволь­ но с высокой скоростью, то IB третьем и первом слоях оно су­ щественно замедляется, протекает плавно, с постепенным уменьшением скорости при увеличении .координаты и време­ ни. Следует отметить, что разность между эффектами охлаж­ дения при разных значениях продолжительности выемки слоя с удалением от поверхности раздела постепенно уменьшается

+>

 

 

 

 

 

М

 

 

 

! I

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

м

'1

1'

* J/

 

 

 

 

 

 

1

1

fTt

I

 

!

 

 

 

 

 

 

'

! / /

 

 

 

 

 

 

26

'

if

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

?«

 

f\

 

I

*!

 

 

 

 

^

4 l

 

 

 

 

 

!

1 -

1

 

V

 

< 1

 

! ? !

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

1

1

 

1 1

 

 

 

 

 

S i 1

 

 

 

 

; 1

и

:

• li

 

1

1

 

 

 

 

 

 

!

!

10

Щ j 4 1

Рис. 83. Температурное поле системы

при выемке

первого

слоя

первой

пач­

ки

пласта IV: 1—-.=3000 час и /^ = 12е С

(А/сР .о.чл=0,0

град);

2—- =

4300

час

и t3= 6°С(Д/сР .охл=0,3 град);

3—апрокснмиронаниое начальное

распре­

 

деление температуры

для следующей задачи

 

 

 

и в вынимаемом слое составляет незначительную

величину

(рис. 84).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В случае отработки второго слоя первой пачки пласта IV

охлаждающее влияние закладки вследствие

двужаторонного

действия опять возрастает

до довольно

большой

величины

(рис. 85). Трехслойный угольный

массив пласта

IV находится

под охлаждающим воздействием с обеих сторон. Старая за­ кладка выработанном пространстве пласта «7/4> к этому вре­

мени настолько нагрета, что не

оказывает охлаждающего

воздействия на систему и служит

только теплоотдающим ,зве-

228

н'ом

от аргиллитов и в а р к и м

песчаников к старой закладке

выработанного

пространства

пласта I I I . Необходимо

отме­

тить,

что при

восходящей последовательности выемки

слоев

температуры характерных плоскостей слоя со временем пос­

тепенно сближались, но при этом температура

плоскости,

на­

ходящейся ближе к поверхности раздела,

всегда оставалась

меньше температуры плоскости с большим

значением

коорди­

наты х. При проектной последовательности

выемки

темпера­

тура

поверхности

раздела

 

после

определенного

значения

вре-

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

|

__,

 

 

Е=

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

*~ " • »

—<

К

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

 

 

*~ —

—«

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— - —

- и -

—

-

 

 

SS

 

 

 

 

 

«— —*

—

— • "

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

/

/

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40 (I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

42

/4

 

46

 

 

Рис.

 

84. Динамика температуры

некоторых плоскостей

системы

после

зак­

ладки выработанного пространства верхнего елся пласта I I I : 1—.v—/а =0,0

м;

2—х—/j = 7,5 м; 3—х—/х = 12,5

м (вынимаемый слой); 4—средняя иевозму-

щенная температура слоя;

тО тр.сл=3000 час;

т О т Р . са=4300

час

менн становится больше, чем температура плоскостей, уда­ ленных на некоторое расстояние от границы (рис. 86).

Наибольший эффект охлаждения получается при выем­ ке третьего и четвертого слоев первой пачки пласта четверто-

Смотрите также файлы