![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Ониани, Ш. И. Тепловой режим глубоких шахт при гидравлической закладке выработанного пространства и сложном рельефе поверхности
.pdfго (рис87, 88 и 89, 90). При этом, особенно если т = 4300 час
иt\ = 6°С, температура поверхности обнажения в очист
ной выработке снижается настолько, |
что вентиляционная |
струя в лаве вместо нагревания будет |
охлаждаться. Степень |
4
6
Ь = = ^ — ^ ^ -± •-.= =:
26
/
А' Р /А
to |
/В |
{4 |
|
тыс час |
АО |
16 |
Рис. 86. Динамика температуры некоторых плоскостей второго слоя первой
пачки плзста IV: 1-х—4=0,0 |
м; 2— х—L2= —1,25 |
|
м; 3—х~/8 = —2,5 м; |
||
4—средняя невозмущенная температура |
вынимаемого |
слоя; |
tU T p.M == |
||
= 3000 |
час; |
т о т р . „ = 4 3 0 |
0 |
час |
|
охлаждения рассматриваемого слоя при продолжительности
•выемки слоя 4300 час в среднем на 3—4 град |
больше, чем |
|||
при 3000 час. |
|
|
|
|
При выемке первого слоя второй пачки пласта IV воз |
||||
мущение температурного поля вынимаемого слоя |
достигает |
|||
ощутимого значения |
(2,0 и 3,3 град |
соответственно при |
||
•т = 3000 час и т=4300 |
час, рис. 91 и 92), |
хотя |
оно |
намного |
меньше минимального охлаждающего воздействия при вос ходящей последовательности выемки.
Отметим, что во время выемки камогонннбудь слоя дан- яюи пачки и первого слоя последующей, тепловые свойства закладки, как свежей, так и старой, брались при влажности
231
t.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
i |
j |
i |
i |
н |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
^ |
|
|
|
k |
|
|
i |
|
|
f |
|
It |
|
|
|
|
I |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
"* |
|
\ |
l |
^ |
I |
r |
|
|
c» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CO |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
J |
|
|
-» |
1 |
fu |
|
|
Го |
s |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IS |
** |
|
f>t |
^ |
1 |
|
:> |
|
|||||||
|
|
|
|
H |
1 "b |
|
|
|
|
|
|
|
4» |
|
|
4> |
|
1 |
CL |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
I |
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~> |
1 |
|
|||||
|
3 |
. |
|
|
|
|
*ъ •» |
1 |
c»4 " |
|
i ^ - L =* |
|
|
* M |
|
4j |
| |
|
ft |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
<n * |
^ |
£ |
|
<». |
5 |
1 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 ^ |
^ |
1 |
5 |
|
» |
1 |
|
|
|
^ >*| |
|
CI. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
S |
1 |
eg |
| |
|
«S |
i |
|
|
|
/4 |
^ -* | |
6 |
с |
1 |
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ^ |
- ~ |
, |
3 |
j |
S |
|
1 |
|
|
I |
s |
|
|
|
|
i |
|
5: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
•« |
10 |
t-j |
1 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
•— |
' |
1 |
1 |
' — — |
|
I - ) |
|
|
и |
|
1—i |
|
u _ i |
|
|
u |
I 1 11I |
|
Li. _i |
|
! |
i |
i |
|
|
||
'Л.п |
-36 |
•« |
-}B |
-?i |
|
go |
|
|
|
-16 |
|
|
-IQ |
|
-8 |
|
|
-4 |
0 |
|
4 |
|
S |
|
12 |
1С,» |
|
Рис. |
87. Температурное поле |
системы при выемке третьего слоя |
первой пачки пласта IV: 1 —т = |
3000 |
час и |
/ц=12°С |
|||||||||||||||||||||
(Д<ср.охл= |
10,2 град); |
2 — т= 4 3 0 0 час |
и |
^ = 6 ' С |
(Д^Р .охл=13,5 |
град); |
3—апроксимнрованное |
начальное |
распределе |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
ние |
температуры |
для |
следующей |
задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
со — 10%, тепловые свойства .ранее заложенного материала в выработанное пространство предыдущей пачки, — при влаж ности со = 6 %.
Таким образом, nip и делении угольной |
толщи |
на |
отдель |
ные пачки и проектной последовательности |
выемки |
во |
время |
•Si'
34
J0i
26
28
46
4Р\ |
I |
I |
I |
в |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
п о |
|
4\ |
е |
|
10 |
49 |
44 |
46 |
Т.тыс.иае. |
|
Рис. 88. Динамика температуры характерных плоскостей третьего слоя пер
вой |
пачки пласта IV: 1—х—/2=0,0 м; 2—х—/2 =—1,25 |
м; 3—х—/2 = |
—2,5 |
|
м; |
4—средняя невозмущенная температура |
слоя; |
тО тр.сл=3000 |
час;. |
|
тО тр.сл=4300 |
час |
|
|
отработки первых слоев отдельных пачек гидравлическая за кладка практически не оказывает влияния на тепловое сос тояние теплоотдающей поверхности очистной выработки. При выемке второго слоя каждой пачки среднее снижение температуры поверхности обнажения лавы примерно ~равно эффекту охлаждения в .случае восходящей последователь ности выемки. При отработке последующих слоев среднее охлаждение вынимаемого слоя достигает 13—16 град и тепло-- отдающая поверхность лавы превращается в тепловоспринимающую.
233»
5
Рис. 89. |
Температурное |
поле системы при выемке четвертого слоя первой |
пачки |
пласта IV: 1—1=3000 час и |
|
= 12°С |
(Д/сР .охЛ =12,3 |
град); 2—т=4300 час и /£=6°С |
(Д <сР.<»л = 16,0 |
град); |
3 — апроксимированное начальное |
|
|
распределение температуры |
для следующей |
задачи |
|
4- Д е л е н и е у г о л ь н о й т о л щ и на |
д в у х с л о й н ы е |
|||
|
п а ч к и |
|
|
|
'Если пласт состоит из двух слоев |
(например, пласт I I I ) , |
|||
то он, как .правило, |
отрабатывается отдельной |
пачкой, т. е. |
||
|
4 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
- ' |
|
|
|
|
56 |
|
|
|
|
>- |
|
fc= SCSI |
|
(= = =•to,.-- |
—в-г- < |
|
|
|
|
в -\ |
|
|
|
|
/в |
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
/4 |
i |
|
|
|
/О |
1 |
У4 |
|
|
|
/а |
|
|
Рис. 90. Динамика температуры некоторых плоскостей четвертого слоя |
пер |
|
вой пачки пласта IV: 1—х—/2 =0,0м; 2— х—12=—1,25 |
м; 3—х—Л,=г—2,5 м; |
|
4—средняя невозмущенная температура слоя; |
т о т р . с я = 3000 |
час; |
тО тР .сл=4300 час |
|
|
слои двухслойного пласта не могут входить в разные пачки. Вследствие этого при делении угольной толщи на двухслой ные пачки и оставлении липтобиолитовых углей в недрах кар тина распределения температуры в системе будет тождествен на рассмотренной в предыдущем варианте. Поэтому деление угольной толщи на двухслойные пачки с целью улучшения тепловых атмосферных условий в лавах имеет смысл только в случае выемки липтобиолитовых углей.
Первая двухслойная пачка состоит .из пластав «0,90» и «7/4» (рис. 9, б). Максимальная мощность вынимаемого слоя принята равной 3,0 м. Поэтому в рассматриваемом случае
235
мощность пласта «0,90» |
берется |
раиной 2,6 |
м, а пласта |
«7/4» — 3,0 м. Первым |
отрабатывается пласт |
«0,90». -Из-за |
|
сравнительно малюй газюемиости |
и газопроницаемости лип- |
«
ю | |
! |
| |
I |
I |
1 |
I |
I |
I |
1 |
I |
О |
1 |
<• |
S |
S |
10 |
II |
Н |
It |
It Т,тые«я |
|
Рис. |
&2. Динамика |
температуры |
характерных плоскостей |
первого |
слоя вто |
|||||
рой |
пачки |
пласта IV: 1—А-—/, — 12, 5 м; 2—х—/х =13,75 м; 3—х—/1 =15, Ом; |
||||||||
4—средняя |
невозмущенная |
температура |
слоя; |
|
х0Тр.сл = |
3000 час; |
||||
|
|
|
|
|
toTp.cn = |
4300 час |
|
|
|
тобиолитовых углей охлаждение поверхности обнажения по вынимаемому пласту, по-видимому, не (будет превышать 3— 4 град (в настоящее время этот пласт не отрабатывается, и данных о температурном поле очистной выработки пласта «0,90» не имеется). Но прилегающие пласты («7/4» и III) бу дут подвергаться интенсивной дегазации, и поэтому 'следует ожидать существенного охлаждения поверхностей обнажения по этим пластам. Пласт I I I характеризуется более высокой газоносностью и гаэопроницаемостью по сравнению с плас том «7/4» 1331. Вследствие этого начальные температурные воз мущения в этом пласте будут более значительными. Предпо-
237
лагаемое начальное распределение температуры в этих плас тах представлено 'кривыми 3 (рис. 93).
При выемке пласта «7/4» (рис. 93 и 94) гидравлическая закладка вызывает существенное снижение температуры по
верхности |
обнажения |
очистной |
выработки |
(7,2—8,4 град). |
||||||||
|
|
|
|
|
|
з4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
J |
30 |
fx |
|
\J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
os |
|
|
|
|||
|
! |
|
|
|
|
|
|
N |
! |
i |
|
|
|
|
|
|
|
S2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
I |
1 |
|
|
|
46 |
|
|
! |
§ L |
|
|
| - 54- |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Г |
j4 |
5 |
|
i |
|
|
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" 5 - |
|||
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
! « ! |
|
|
|
-д?« -и |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
-to |
-a |
-o |
-4 |
- 2 |
o |
s |
i |
s |
|
в |
x,n |
|
Рис. 93. Температурное поле системы при выемке пласта |
«7/4»: |
1 — т = 3 0 0 0 час |
||||||||||
и ^=12°С (Д /сР .охл=7,2 град); 2—1 = 4300 час |
и ^ = 6 3 С |
(Д/сР .охл = |
8,4 |
град); |
||||||||
3—начальное распределение температуры; |
4—апрокснмацня начальных |
|
усло |
|||||||||
|
|
|
|
|
вий |
|
|
|
|
|
|
|
Максимальное возмущение температурного поля вынимаемого слоя наблюдается в промежутке времени 2000<т<о000 час. Температура поверхности раздела с увеличением времени не
уклонно растет, и она всегда меньше |
температуры |
других |
|
характерных плоскостей |
слоя (рис. 94). |
|
|
В случае отработки |
нижнего слоя второй п ач ш |
(пласт |
|
I I I ) вшмущение температурного поля вынимаемого слоя име |
|||
ет гораздо меньшее значение (рис95 |
и 96). Изменение тем |
ператур характерных плоскостей стоя происходит очень мед ленно, и начальная разность между ними сохраняется долго, почти в течение всего рассматриваемого промежутка времени.
238
Совершенно иная картина наблюдается при' выемке верхнего .слоя этой пачки (рис. 97 и 98). Вынимаемый слой,, находясь между старой и свежей закладкой и подвергаясь охлаждающему воздействию с обеих сторон, быстро отдает
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1. |
• |
|
|
|
, |
— |
• |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
р — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-** |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<If |
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
о |
4 |
б |
а |
40 |
19 |
44 |
16 |
Т, тыс vac. |
|
|
Рис. |
94. Динамика |
температуры |
характерных |
плоскостей |
|
пласта |
«7/4»: |
1—х—/.=0,0 м; 2—х—/2 =—1,5 м; 3 — х — / 2 = — 3,0 м; 4—средняя невозму
щенная температура слоя; |
т О Т р . сл=3000 |
час; |
тО тр.сл=4300 час |
остаточное тепло холодной |
закладке. |
Среднее |
уменьшение |
температуры слоя составляет 13,3—15,4 град для соответст вующих значений времени (3000 и 4300 час). Следует отме тить, что рассматриваемый .слой значительную часть своей: тепловой энергии теряет в результате теплообмена со старой закладкой до заложения выработанного пространства ниж него слоя. Поэтому основная часть общей тепловой энергии, воспринятой неограниченной пластиной, приводится на .при ток тепла оо стороны почвы. Несмотря на это, в момент выем ки данного слоя его охлаждение происходит только за счет теплоотдачи к свежей закладке, так как старая закладка -из источника холода к этому времени уже превращена в источ ник тепла. Этим и объясняется своеобразный характер изме-
239