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

При тепловом потоке, (Направленном вдоль плоскостей на­ пластования (ряс. 12), разброс экспериментальных точек, ха-

< >*

о

Рис. 12. Зависимость максимальной теплопроводности угля от объемного веса: 1—для пластов I I , «7/4» и IV ; 2 —для пластов |'Ш и V I (аналогичные условные обозначения приняты и на рис. 13, 14 и 15)

• • * <

рактершующих теплопроводность материала, не особенно ве­ лик. При тепловом потоке, перпендикулярном плоскостям на­ пластования, этот разброс гораздо больше (рис. 13).

45

Аналогичная картина наблюдается и дл,я температуро­ проводности углей.

Рис. 15. Зависимость минимальной температуропроводности угля от объемного веса; 1—для пластов I I , «7/4» и IV; 2—для пластов I I I и VI

46

природой скелета системы, с размером зерен и шор и их ориен­ тацией, с формой самих частиц и способом их контактирова­ ния и т. д.

На графиках наибольшее отклонение от интерполяцион­ ной прямой, построенной нижеприведенными эмпирическими зависимостями, имеют точки, помеченные крестиком. Они по­ лучены путем замера прибором ТП-3 в шахте. При работе с ТП-3 П'О техническим^ причинам приходилось, в основном, все замеры проводить в участковых штреках и квершлагах. Вви­ ду того, 'что на действующих шахтах месторождения применя­ ется гидравлическая закладка пли заилование выработанного пространства, рудничный воздух имеет очень большую отно­ сительную влажность. Из-за этого породы, окружающие гор­ ную выработку, значительно увлажнены, что сказывается на тепловых свойствах углей. Кроме того, для получения досто­ верных данных при замерах прибором ТП-3 необходимо уста­ новление надежного теплового контакта датчика прибора с поверхностью испытуемых углей, для чего последнюю следует тщательно выровнять и отшлифовать, что в шахтных условиях весьма затруднительно. Перечисленные факторы вносили до­ полнительные погрешности в измерения прибором ТП-3, что и отразилось на расположении экспериментальных точек на графике.

GpaBiisi-rae результатов наших исследований с литератур­ ными источниками показывает, что теллофизические свойства углей исследуемого нами месторождения имеют более высо­ кие значения и что интенсивность роста теплопроводности и температуропроводности с увеличением плотности выше, чем для целиков антрацита в общей зависимости, данной А. А. Агроокииьш [2].

Следует отметить, что приведенные результаты не относят­ ся к отдельным петрографическим типам углей, а характери­ зуют в целом отдельные пласты, сложенные из блестящих,

.полублестящих и матовых клареновых и дюреновых углей, лилтобиолитов, углистых, глинистых и угЛ'ИСтоглинистых слан­ цев и т. д.

Проведенные исследования позволили вывести эмпиричес­ кие зависимости теплопроводности и температуропроводности

47

при перпендикулярном плоскостям напластования направле­

Из приведенных графиков и эмпирических формул следу­ ет, что зависимость термических характеристик ткибульских •углей от объемного веса имеет довольно явно выраженную за­ кономерность, тогда как для других пород месторождения аналогичная зависимость не подчиняется никакой закономер­ ности. После .определения плотности угля искомые термичес­ кие характеристики угольных пластов легко рассчитываются с помощью приведенных эмпирических формул и графиков.

Для оценки влияния гидравлической закладки на тепло­ вой режим очистных выработок глубоких шахт необходимо знание теплофизичеоких характеристик заложенного мате­ риала.

4

Закладочный материал для действующих шахт месторож­ дения добывается буровзрывным способом из карьеров, распо­ ложенных на южных склонах накеральокого хребта, смыва­ ется в специальные смесители, в которых с помощью лидромоноторов производится подготовка пульпы нужной консистен­ ции и подача ее по пульпопроводам в шахту.

лах 0,15—3,0 мм. В незначительном 'количестве попадаются

иболее крупные фракции.

Материал представлен в основном разнозернистыми ар- козоЕО-граувакковыми песчаниками (из овиты пестрощветных песчаников). Цементирующее вещество представляет собой

Пробы закладочного материала отбирались по всему раз­ резу карьеров, в смесителях на поверхности шахты и непосред­ ственно в закладке очистных выработок. При этом пробы, отобранные на карьере и в смесителе, доводились до грануло­

минимального значения. Проведенные нами наблюдения, ре­ зультаты которых представлены на рис. 16, позволяют заклю­ чить, что в течение 15—20 суток влажность заложенного ма­ териала стабилизируется и держится в пределах 3—4%. Влагоемкость закладки зависит от плотности материала и с уве­ личением последней уменьшается линейно (рис. 17).

Плотность заложенного материала стабилизируется до­ вольно быстро, в течение нескольких часов после окончания