1.     Depresja naturalna kopalni

1.1. Wyznaczenie depresji naturalnej metodą graficzną Budryka

Wzory przeliczeniowe jednostek:

Wzory do obliczeń:

gdzie :

·         r - gęstość powietrza,

·         g - ciężar powietrza,

·         Tv – temperatura wirtualna,

·         X – stopień zawilżenia powietrza,

·         T – temperatura bezwzględna,

·         t – temperatura zmierzona termometrem suchym,

·         - ciśnienie pary wodnej w powietrzu nasyconym – odczytane z tabeli,

·         g – przyspieszenie ziemskie   9,80665 [ m/s2 ];

·         Ra – stała gazowa powietrza suchego  = 287,04 [ J / (kg K ) ];

·         j - wilgotność względna;

Na podstawie tabeli 1 sporządzono dwa wykresy ciśnienia od odwrotności gammy dla obydwu oczek sieci. Następnie wykresy podzielono na trójkąty i obliczono pola tych trójkątów ze wzoru:

środki ciężkości trójkątów obliczono ze wzoru:

Średni ciężar powietrza kopalnianego wyznaczono jako średnią arytmetyczną ciężarów obliczonych ze środków ciężkości:

Otrzymałem następujące wyniki:

Tabela 2

ln’ – depresja w oczku  [ m. słupa powietrza ];

ln – depresja naturalna oczka,

Strumienie mas powietrza dla oczek:

A - 35  [kg/s]

B - 40  [kg/s]

Strumień objętości powietrza dla poszczególnych oczek

Tabela 3

Spiętrzenie wentylatora:

1.2. Wyznaczenie depresji naturalnej metodą hydrostatyczną

Dpn – wzrost ciśnienia w szybie wydechowym,

Dpi – wzrost ciśnienia w pozostałych bocznicach wchodzących w skład oczka zewnętrznego,

Wartość spadku ciśnienia dla danej bocznicy wyznacza się ze wzoru:

p – wartość ciśnienia statycznego, bezwzględnego w przekroju dopływu lub wypływu danej bocznicy,

H – różnica wysokości przekrojów dopływu i wypływu,

Tśr – średnia temperatura bezwzględna w bocznicy,

Ra – indywidualna stała gazowa powietrza suchego

hw – spiętrzenie wentylatora

Depresja naturalna oczka pierwszego:

Depresja naturalna oczka drugiego:

Depresja naturalna całej kopalni:

2.     Depresja naturalna lokalna.

2.1. Metoda graficzna Budryka

Adiabatę wyrysowano korzystając z równania adiabaty:

p – ciśnienie powietrza,

u - objętość właściwa powietrza,

c – wykładnik adiabaty; c = 1,4

Adiabata przechodzi przez punkt 1 o współrzędnych p1 = 100658,1 [ Pa ], 1/g1 = 0,0826 [m3/N ]. Korzystając z równania adiabaty oraz współrzędnych punktu 1 można wykreślić adiabatę.

Po narysowaniu adiabaty i zrzutowaniu na nią punktów odczytano powierzchnie powstałych figur w odpowiedniej skali oraz wyznaczono środki ciężkości tych figur, które były zarazem średnim ciężarem. Obchodzenie po oczku pokazywało dodatnią lub ujemną depresję ( zgodnie z ruchem wskazówek zegara „+”, przeciwnie „-„ ).

2.2.            Metoda Bystronia.

Wzory do obliczeń:

gdzie :

·         po – ciśnienie statyczne powietrza na zrębie szybu wrębowego;

·         Zo – wysokość niwelacyjna na zrąbie szybu;

·         c - izentropa powietrza suchego  = 1,4;

·         n – wykładnik izentropy;

...