A Reliable Method of Completing and Compensating the Results of Measurements of Flow Parameters in a Network of Headings

Abstract

Podstawą prognozy procesu przewietrzania jest poslugiwanie sie zwalidowanym programem komputerowym (Dziurzynski i in., 2011; Pritchard, 2010) oraz poprawnie przygotowaną bazą danych zawierającą parametry opisujące przeplyw powietrza i gazow, zgodną z przyjetym modelem matematycznym w programie komputerowym VentGraph (Dziurzynski, 2002). Dysponując bazą danych pomiarowych oraz przyjetym do obliczen komputerowych i symulacji procesu przewietrzania modelem matematycznym przystepujemy do opracowania modelu numerycznego dla wybranej sieci wyrobisk kopalni. Przygotowanie modelu numerycznego sieci wentylacyjnej danej kopalni wymaga dostarczenia zestawu danych dotyczących struktury sieci i wlasności fizycznych jej elementow, tj. wyrobisk, wentylatorow, tam, a przy symulacji pozaru dodatkowo wymagane jest podanie parametrow opisujących ognisko pozaru oraz wlasności skal gorotworu. Obecna praktyka postepowania polega na tym, ze wykonuje sie reczne pomiary wentylacyjne w wyrobiskach gorniczych, a uzyskane wyniki stanowią podstawe do wyznaczenia parametrow fizycznych takich jak: opor aerodynamiczny wyrobiska, gestośc przeplywającego powietrza i naturalna depresja. Z uwagi na wystepujące trudności w dostepności wyrobisk jak rowniez na znaczne ich dlugości, praktyka pokazuje, ze pomiary nie są realizowane we wszystkich wezlach i wyrobiskach kopalni. Dlatego podjeto probe opracowania nowej metodyki prowadzącej do uzupelnienia brakujących danych na podstawie innych dostepnych danych dotyczących np. gestości powietrza, geometrii wyrobisk i kot niwelacyjnych. Z przyjetej metodyki wynika, ze w pierwszej kolejności nalezy wykonac bilans strumieni masy powietrza w strukturze sieci wyrobisk. Nastepnie zbudowac baze danych ciśnien w wezlach sieci w oparciu o pomiary i uzupelnic brakujące ciśnienia na podstawie dostepnych wynikow pomiarow w sąsiednich wezlach oraz ciśnienia obliczonego z wartości oporu aerodynamicznego wyznaczonego na podstawie geometrii wyrobiska i znanego strumienia objetości. W artykule przedstawiono metodyke wyrownywania i bilansowania strumieni objetości powietrza w sieci wyrobisk (rozdz. 2) oraz metodyke wyznaczania ciśnien (rozdz. 3) w wezlach sieci wyrobisk. Opracowane algorytmy obliczen wprowadzono do systemu programow VentGraph , ktore zostaly sprawdzone poprzez obliczenia dla przykladu wybranego rejonu kopalnianej sieci wentylacyjnej. Wyniki obliczen przedstawiono w postaci tabelarycznej. W podsumowaniu omowiono wady i zalety przyjetej metodyki.