WPŁYW LOKALIZACJI PAROWNIKA CHŁODZIARKI POWIETRZA ZABUDOWANEGO W DŁUGICH LUTNIOCIĄGACH NA WARUNKI KLIMATYCZNE W WYROBISKACH KORYTARZOWYCH

Transkrypt

1 GÓRNICTWO I GEOLOGIA 2013 Tom 8 Zeszyt 3 Bernard NOWAK, Zbigniew KUCZERA, Rafał ŁUCZAK, Bogusław PTASZYŃSKI, Piotr ŻYCZKOWSKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków WPŁYW LOKALIZACJI PAROWNIKA CHŁODZIARKI POWIETRZA ZABUDOWANEGO W DŁUGICH LUTNIOCIĄGACH NA WARUNKI KLIMATYCZNE W WYROBISKACH KORYTARZOWYCH Streszczenie. W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczące określenia wpływu lokalizacji parownika chłodziarki powietrza zabudowanego na trasie długiego lutniociągu na warunki klimatyczne w wyrobisku korytarzowym przewietrzanym kombinowaną wentylacją lutniową. Na podstawie wykonanych pomiarów eksperymentalnych oraz wyników iczeń otrzymanych z równań modelu matematycznego przedstawionego w pracy (Kuczera, 2012) wyznaczono temperaturę, wilgotność właściwą oraz wydatek objętościowy przepływającego powietrza w zasadniczym lutniociągu tłoczącym oraz wyrobisku korytarzowym. Podano dla nich odchyłki bezwzględne i względne. Następnie dla pięciu różnych wariantów zabudowy parownika chłodziarki powietrza w długim lutniociągu wykonano iczenia numeryczne w stanie ustalonym dotyczące określenia warunków klimatycznych w drążonym wyrobisku przygotowawczym. INFLUENCE OF LOCATION OF AIR COOLER EVAPORATOR BUILTIN LONG PIPES ON THE CLIMATIC CONDITIONS IN DOG Summary. The article presents the research results of determination an impact of location of air cooler evaporator built in long pipes on the climatic conditions in the excavation with a combined ventilated corridor system. On the basis of experimental measurements and calculation results obtained from the equations of the mathematical model presented in (Kuczera, 2012), parameters like heat, specific humidity and volume flow of air in the forcing long pipe and dog headings were determined. The absolute and relative deviations were given. Then for five different variants of air cooler evaporator built in the long pipe, numerical calculation in a steady state for determining the climatic conditions in the hollow preparatory excavation were carried out.

2 56 B. Nowak, Z. Kuczera, R. Łuczak, B. Ptaszyński, P. Życzkowski 1. Wstęp Zapewnienie właściwych warunków klimatycznych załodze górniczej zatrudnionej w długich wyrobiskach przygotowawczych, drążonych kombajnami chodnikowymi i przewietrzanych tłocząco-ssącą wentylacją lutniową, wymaga właściwego doboru (Nowak, 1997; Kuczera, 2012): parametrów lutniociągu zasadniczego i współpracującego z nim wentylatora zasadniczego, lokalizacji i mocy parownika chłodziarki powietrza zabudowanego w zasadniczym lutniociągu tłoczącym, parametrów pomocniczego lutniociągu ssącego współpracującego z określonym typem odpylacza powietrza. W niniejszym artykule zajęto się zagadnieniem ustalonych zmian temperatury, wilgotności właściwej oraz wydatku objętościowego powietrza w drążonym wyrobisku korytarzowym oraz w zasadniczym lutniociągu tłoczącym z zabudowanym na jego trasie parownikiem chłodziarki powietrza. Zmiany te określono przy zmiennej lokalizacji parownika na trasie lutniociągu, korzystając z równań modelu matematycznego przedstawionego w pracy (Kuczera, 2012), na podstawie których powstał program komputerowy wykorzystujący nowy sposób iczania mocy cieplnej parownika górniczej chłodziarki sprężarkowej DV-290. Metoda to polega na określeniu aktualnej mocy chłodniczej parownika chłodziarki sprężarkowej bezpośredniego działania nie, jak dotychczas, na podstawie iloczynu wydatku masowego poddanego chłodzeniu powietrza i różnicy jego entalpii właściwych na wlocie i wylocie parownika, lecz tylko na podstawie znajomości jednostkowej entalpii powietrza na wlocie parownika (Nowak i Kuczera, 2012). 2. Badania eksperymentalne Badania eksperymentalne dotyczące wpływu lokalizacji parownika chłodziarki powietrza zabudowanego na trasie długiego lutniociągu wykonano w chodniku podścianowym 7/VII, który był prowadzony w pokładzie 385/2 w rejonie pola eksploatacyjnego Stefanów w LW Bogdanka S.A.

3 Wpływ lokalizacji parownika chłodziarki powietrza Świeże powietrze do przodka chodnika podścianowego 7/VII dopływało lutniociągiem tłoczącym zakończonym lutnią zasobnikową i perforowaną z zamknięciem na jej końcu. Długość lutni zasobnikowej wynosiła 3,5 m, lutni perforowanej 10 m, a lutni metalowej z klapą zamykającą 3 m. Z takim lutniociągiem współpracował układ dwóch połączonych szeregowo wentylatorów typu ES-9 500/80 firmy CFT GmbH. Ich charakterystykę (CFT Polska Sp. z o.o., 2011) aproksymowano równaniem drugiego stopnia, którego postać ogólną podano wzorem (1): (1) Dla nominalnej prędkości obrotowej obu wentylatorów współczynniki w równaniu (1) wynoszą: a 0 n = 3923,16 Pa a 1 n = 633,2290 Pa s/m 3 (2) a 2 n = -41,4211 Pa s 2 /m 6 Lutniociąg zasadniczy tworzyły lutnie elastyczne o średnicy 1,2 m, a na jego trasie był zabudowany parownik chłodziarki bezpośredniego działania typu DV-290 firmy WAT GmbH. Końcowa część omawianego lutniociągu była zastąpiona lutniociągiem elastycznym o średnicy wynoszącej 0,8 m. Pomocniczy lutniociąg ssący współpracował z suchym odpylaczem powietrza typu HBKM 1/400 firmy CFT GmbH. Na rys. 1 przedstawiono lokalizacje poszczególnych elementów kombinowanej wentylacji lutniowej w rozważanym wyrobisku korytarzowym (wartości współrzędnej bieżącej s oraz odpowiadające im przekroje poprzeczne wyrobiska). Badania ustalonych zmian temperatury suchej, wilgotności właściwej oraz strumienia objętościowego powietrza w lutniociągu tłoczącym oraz w wyrobisku wykonano dla wybiegu chodnika podścianowego wynoszącego L 2 =2578 m, zmieniając lokalizację parownika na trasie zasadniczego lutniociągu tłoczącego (s 1 =2240 m, s 1 =2090 m, s 1 =1940 m, s 1 =1790 m, s 1 =1640 m). W analizie teoretycznej przewietrzania rozważanego wyrobiska kombinowaną wentylacją lutniową, na podstawie przyjętych i podanych w (Kuczera, 2012) założeń upraszczających parownik chłodziarki powietrza, lutnię zasobnikową i lutnię perforowaną z klapą zamykająca oraz całą instalację odpylającą zastąpiono odpowiednio oporami skupionymi. Ich wartości, także podane w pracy (Kuczera, 2012), określono eksperymentalnie. Można więc napisać, że średni opór R h parownika chłodziarki powietrza wynosił 10,34 Ns 2 /m 8, a średni opór R zp lutni zasobnikowej i perforowanej z zamknięciem 11,61 Ns 2 /m 8. Uwzględniając powyższe,

4 58 B. Nowak, Z. Kuczera, R. Łuczak, B. Ptaszyński, P. Życzkowski podany wcześniej schemat tłocząco-ssącej wentylacji lutniowej upraszcza się do postaci przedstawionej na rys. 2. Można w nim dla zasadniczego lutniociągu tłoczącego wyróżnić dwie strefy (Kuczera, 2012): 0 s s strefę I, obejmującą przedział 1 od najbliższego prądu opływowego (współrzędna bieżąca s=0, przekrój AA) do współrzędnej s=s1 (przekrój BB), w którym zabudowano parownik chłodziarki powietrza, 1 s L ' strefę II, obejmującą przedział 1 s od miejsca zabudowy parownika chłodziarki powietrza do wlotu do strefy przodkowej (współrzędna bieżąca s L1 W przekroju CC wyrobiska zlokalizowano także suchy odpylacz powietrza. (przekrój CC)). W rozważanych przypadkach przewietrzania wyrobiska korytarzowego, pomocniczy lutniociąg ssący wyposażony w suchy odpylacz filtracyjny powietrza miał w zasadzie stałą długość. Na podstawie badań eksperymentalnych, których rezultaty podano w (Kuczera, 2012) można napisać, że średni wydatek objętościowy powietrza przepływającego lutniociągiem pomocniczym wynosił Q 3 =6,77 m 3 /s, a średni przyrost temperatury t 3 =4,4 C. Rys. 1. Schemat tłocząco-ssącej wentylacji lutniowej w chodniku podścianowym 7/VII w LW Bogdanka S.A. (Kuczera, 2012) Fig. 1. Scheme of press-suction air-duct ventilation in bottom road 7/VII in LW Bogdanka S.A. (Kuczera, 2012)

5 Wpływ lokalizacji parownika chłodziarki powietrza Rys. 2. Uproszczony schemat przewietrzania wyrobiska podścianowego 7/VII w LW Bogdanka S.A. tłocząco-ssącą wentylacją kombinowaną z parownikiem chłodziarki w lutniociągu tłoczącym i odpylaczem suchym w lutniociągu ssącym (gdzie: t temperatura powietrza (ºC), x wilgotność właściwa powietrza (kg/kg), b ciśnienie bezwzględne powietrza (Pa), I entalpia właściwa powietrza (J/kg), Q strumień objętościowy powietrza (m 3 /s), m strumień masowy powietrza (kg/s), v prędkość przepływającego powietrza (m/s)) (Kuczera, 2012) Fig. 2. Simplified scheme of bottom road 7/VII ventilation in LW Bogdanka S.A. by press-suction combined ventilation with air cooler evaporator in blowing air-duct and dry dust collector in suction air-duct (where: t air temperature (ºC), x specific humidity of air (kg/kg), b air pressure (Pa), I specific enthalpy of air (J/kg), Q volumetric flow rate of air (m 3 /s), m mass flow rate of air (kg/s), v velocity of air (m/s)) (Kuczera, 2012) W celu iczenia rozkładu strumienia objętościowego powietrza na trasie lutniociągu przyjęto jak w (Kuczera, 2012): dla I strefy: - współczynnik nieszczelności lutniociągu k 1 =0,00001 m 3 /(s N 0,5 ), - opór jednostkowy lutniociągu r 1 =0, Ns 2 /m 9, dla II strefy: - współczynnik nieszczelności lutniociągu k 2 =0,0009 m 3 /(s N 0,5 ), - opór jednostkowy lutniociągu r 2 =0, Ns 2 /m 9. W wyrobisku były zainstalowane trzy rurociągi, stanowiące rozłożone źródła ciepła (LW Bogdanka S.A., 2011): przeciwpożarowy o średnicy D r,1 =0,15 m, odwadniający o średnicy D r,2 =0,15 m, odwadniający o średnicy wewnętrznej D r,3 =0,10 m.

6 60 B. Nowak, Z. Kuczera, R. Łuczak, B. Ptaszyński, P. Życzkowski Odstawę urobku w badanym chodniku podścianowym zapewniały (LW Bogdanka S.A., 2011): podajnik taśmowy PDT SIGMA 1000 o zainstalowanej mocy silników równej N p =4x15=60 kw, przenośnik taśmowy B 1000 o zainstalowanej mocy silników równej N p =2x75=150 kw, przenośnik taśmowy GWAREK 1000 o zainstalowanej mocy silników równej N p =2x55=110 kw. W przodku wyrobiska pracował kombajn chodnikowy AM-75 o łącznej mocy silników 347 kw oraz podajnik taśmowy PTB BOA 1000 o zainstalowanej mocy silnika N p =15 kw (LW Bogdanka S.A., 2011). Z uwagi na duże moce maszyn i urządzeń w wyrobisku były zabudowane trzy transformatory typu IT3 Sb 400 kva/6/0,5 o łącznej mocy N p =3x400=1200 kva (LW Bogdanka S.A., 2011). Początkowe parametry termodynamiczne powietrza na wlocie do zasadniczych wentylatorów ES 9 500/80 połączonych szeregowo wynosiły: t 0 =30,0ºC, x 0 =19,90 g/kg, b 0 = Pa, Q 0 =13,54 m 3 /s. Pomiary in situ parametrów termodynamicznych powietrza w chodniku podścianowym 7/VII przeprowadzono dla wybiegu L 2 =2578 m i lokalizacji parownika chłodziarki powietrza dla współrzędnej bieżącej wyrobiska s=s 1 =1940 m. Następnie rezultaty pomiarów porównano graficznie oraz tabelarycznie z rezultatami iczeń otrzymanych na drodze numerycznej za pomocą utworzonego programu, składającego się z dwóch aplikacji (Kuczera, 2012): aplikacji cyfrowej dotyczącej opisu pracy parownika chłodziarki powietrza, aplikacji cyfrowej dotyczącej prognozy temperatury i wilgotności właściwej powietrza w wyrobisku korytarzowym. Program ten dla zadanych wartości początkowych pozwala wyznaczyć w odstępach 10-metrowych, równych wartości kroku iczeniowego zmiennej niezależnej s, liczbowe wartości poszukiwanych funkcji: temperatury, wilgotności właściwej i wydatku objętościowego powietrza w lutniociągu zasadniczym: t 1 (s), x 1 (s), Q 1 (s), temperatury, wilgotności właściwej i wydatku objętościowego powietrza w wyrobisku korytarzowym: t 2 (s), x 2 (s), Q 2 (s).

7 Wpływ lokalizacji parownika chłodziarki powietrza Opisane wcześniej maszyny i urządzenia pracujące w chodniku podścianowym 7/VII, zaliczone do skupionych źródeł ciepła, oznaczono na wykresach następującymi symbolami (Kuczera, 2012): odcień szarości jaśniejszy, dotyczący lutniociągu zasadniczego, odcień szarości ciemniejszy, dotyczący wyrobiska korytarzowego, układ szeregowo połączonych wentylatorów lutniowych ES-9 500/80, parownik chłodnicy powietrza DV-290, silniki przenośnika taśmowego GWAREK 1000 o łącznej mocy 110 kw, stacja transformatorowa ITSb o mocy 400 kva, silniki przenośnika taśmowego B 1000 o łącznej mocy 150 kw, silnik napędzający sprężarkę firmy CARRIER 5H86 o mocy 90 kw, silniki podajnika taśmowego PDT SIGMA o łącznej mocy 60 kw, silnik podajnika taśmowego PTB BOA o mocy 15 kw, silniki kombajnu AM-75 o łącznej mocy 347 kw, powietrze świeże, powietrze zużyte. Porównanie wyników pomiarów temperatury, wilgotności właściwej i wydatku objętościowego powietrza w zasadniczym lutniociągu tłoczącym z wynikami iczeń numerycznych dla współrzędnej bieżącej zabudowy parownika chłodziarki powietrza wynoszącej 1940 m przedstawiono w formie graficznej na rys. 3. Na przedstawionych wykresach liniami oznaczono wyniki iczeń, natomiast okręgami wyniki pomiarów (oznaczając odpowiednio odcieniem szarości jaśniejszym lutniociąg, ciemniejszym zaś wyrobisko). W tabeli 1 porównano wyniki pomiarów i iczeń w stanie ustalonym temperatury, wilgotności właściwej oraz wydatku objętościowego powietrza dla zasadniczego lutniociągu tłoczącego przez iczenie odchyłek bezwzględnych i względnych oznaczonych odpowiednio przez Δ i δ. Natomiast w tabeli 2 przedstawiono porównanie wyników pomiarów i iczeń temperatury oraz wilgotności właściwej powietrza na trasie wyrobiska korytarzowego.

8 62 B. Nowak, Z. Kuczera, R. Łuczak, B. Ptaszyński, P. Życzkowski Rys. 3. Porównanie wyników pomiarów temperatury (3.1) i wilgotności właściwej (3.2) powietrza w wyrobisku i lutniociągu oraz wydatku objętościowego powietrza (3.3) w lutniociągu z wynikami iczeń numerycznych dla współrzędnej bieżącej zabudowy parownika chłodziarki powietrza s=s1=1940 m Fig. 3. Comparison of results of temperature measurements (3.1) and specific humidity of air (3.2) in excavation and air-duct and volumetric flow rate of air (3.3) in air-duct with results of numerical calculations for a current coordinate of built-in air cooler evaporator s=s 1 =1940 m

9 Wpływ lokalizacji parownika chłodziarki powietrza Tabela 1 Porównanie wyników pomiarów i iczeń temperatury (termometru suchego), wilgotności właściwej oraz wydatku objętościowego powietrza dla zasadniczego lutniociągu tłoczącego Punkt pomiarowy w wyrobisku Porównanie wyników pomiarów i iczeń dla wyrobiska korytarzowego Współrzędna bieżąca wyrobiska Temperatura powietrza (zaokrąglona oraz jej iczone odchyłki do kroku siatki ) s pom t 2 t 2 Δt 2 δt 2 Wilgotność właściwa powietrza oraz jej iczone odchyłki pom x 2 x 2 Δx 2 δx 2 (m) ( C) ( C) ( C) (%) (g/kg) (g/kg) (g/kg) (%) ,2 31,19-1,01-3,14 21,52 19,99-1,53-7, ,6 30,55-1,05-3,32 21,79 20,36-1,43-6, ,6 30,40-1,20-3,80 21,44 20,09-1,35-6, ,2 30,29-0,91-2,92 21,26 19,81-1,45-6, ,0 30,26-0,74-2,39 21,00 19,52-1,48-7, ,8 30,34-0,46-1,49 20,73 19,21-1,52-7, ,6 30,63 0,03 0,10 20,13 18,87-1,26-6, ,2 29,40-0,80-2,65 19,96 18,49-1,47-7, ,8 29,21-0,59-1,98 19,80 18,19-1,61-8, ,6 29,00-0,60-2,03 19,56 17,89-1,67-8, ,4 28,74-0,66-2,24 19,31 17,58-1,73-8, ,0 28,20-0,80-2,76 17,85 17,32-0,53-2, ,0 29,20 0,20 0,69 16,90 17,06 0,16 0, ,2 29,99 0,79 2,71 16,19 16,40 0,21 1,30 Badania numeryczne mające na celu określenie wpływu lokalizacji parownika chłodziarki powietrza zabudowanego na trasie długiego lutniociągu na warunki klimatyczne w wyrobisku korytarzowym były prowadzone dla pięciu wariantów badawczych różniących się od siebie odległością parownika chłodziarki powietrza od przodka (L 2 -L 1,1 ), długością pierwszej L 1,1 i drugiej części lutniociągu L 1,2 oraz lokalizacją zabudowy w wyrobisku maszyn i urządzeń s m (tabela 3).

10 64 B. Nowak, Z. Kuczera, R. Łuczak, B. Ptaszyński, P. Życzkowski Punkt pomiarowy w wyrobisku Tabela 2 Porównanie wyników pomiarów i iczeń temperatury (termometru suchego) oraz wilgotności właściwej powietrza dla chodnika podścianowego 7/VII Współrzędna bieżąca wyrobiska (zaokrąglona do kroku siatki) s Porównanie wyników pomiarów i iczeń dla wyrobiska korytarzowego pom t 2 Temperatura powietrza oraz jej iczone odchyłki t 2 Δt 2 δt 2 Wilgotność właściwa powietrza oraz jej iczone odchyłki pom x 2 x 2 Δx 2 δx 2 [m] [ C] [ C] [ C] [%] [g/kg] [g/kg] [g/kg] [%] ,2 31,19-1,01-3,14 21,52 19,99-1,53-7, ,6 30,55-1,05-3,32 21,79 20,36-1,43-6, ,6 30,40-1,20-3,80 21,44 20,09-1,35-6, ,2 30,29-0,91-2,92 21,26 19,81-1,45-6, ,0 30,26-0,74-2,39 21,00 19,52-1,48-7, ,8 30,34-0,46-1,49 20,73 19,21-1,52-7, ,6 30,63 0,03 0,10 20,13 18,87-1,26-6, ,2 29,40-0,80-2,65 19,96 18,49-1,47-7, ,8 29,21-0,59-1,98 19,80 18,19-1,61-8, ,6 29,00-0,60-2,03 19,56 17,89-1,67-8, ,4 28,74-0,66-2,24 19,31 17,58-1,73-8, ,0 28,20-0,80-2,76 17,85 17,32-0,53-2, ,0 29,20 0,20 0,69 16,90 17,06 0,16 0, ,2 29,99 0,79 2,71 16,19 16,40 0,21 1,30 Tabela 3 Charakterystyczne wymiary dotyczące wentylacji kombinowanej i lokalizacji maszyn i urządzeń w wyrobisku korytarzowym Wariant badawczy wariant pierwszy wariant drugi wariant trzeci wariant czwarty wariant piąty L 2 (m) L 1 (m) L' 1 (m) L 1,1 =s 1 (m) L 1,2 (m) L 2 -L 1, 1 (m) s m (m) 10, 1196, 2230, 2428, 2438, , 1196, 2080, 2428, 2438, , 1196, 1930, 2428, 2438, , 1196, 1780, 2428, 2438, , 1196, 1630, 2428, 2438, 2508

11 Wpływ lokalizacji parownika chłodziarki powietrza t Wyniki otrzymane na drodze iczeń numerycznych temperatury 1, wilgotności właściwej x 1 Q i wydatku objętościowego powietrza 1 w zasadniczym lutniociągu tłoczącym dla pięciu badanych wariantów różniących się lokalizacją parownika chłodziarki powietrza w zasadniczym lutniociągu tłoczącym zebrano w tabeli 4, a wyniki iczeń temperatury przedstawiono w tabeli 5. s t 2 i wilgotności właściwej powietrza x 2 w wyrobisku korytarzowym Tabela 4 Wyniki iczeń temperatury (termometru suchego), wilgotności właściwej i wydatku objętościowego powietrza w zasadniczym lutniociągu tłoczącym otrzymane na drodze iczeń numerycznych pierwszy (s 1 =2240 m) x 1 Q 1 s t 1 drugi (s 1 =2090 m) t 1 x 1 Q 1 s trzeci (s 1 =1940 m) t 1 x 1 Q 1 (m) ( C) (g/kg) (m 3 /s) (m) ( C) (g/kg) (m 3 /s) (m) ( C) (g/kg) (m 3 /s) 0 30,0-13, ,0-13, ,0-12, ,16 19, ,24 19, ,31 19, ,91 19,99 11, ,05 19,99 11, ,18 19,99 11, ,53 16, ,68 16, ,81 16, ,62 16,73 10, ,25 16,74 10, ,79 16,74 9,40 czwarty (s 1 =1790 m) piąty (s 1 =1640 m) s t 1 x 1 Q 1 s t 1 x 1 Q 1 (m) ( C) (g/kg) (m 3 /s) (m) ( C) (g/kg) (m 3 /s) 0 30,0-12, ,0-12, ,37 19, ,42 19, ,46 19,99 11, ,65 19,99 11, ,07 16, ,25 16, ,39 16,73 8, ,82 16,71 8,33 Tabela 5 Wyniki iczeń temperatury (termometru suchego) i wilgotności właściwej powietrza w wyrobisku korytarzowym otrzymane na drodze iczeń numerycznych Współrzędna bieżąca wyrobiska (zaokrąglona do kroku siatki) s pierwszy (s 1 =2240 m) t 2 x 2 t 2 drugi (s 1 =2090 m) x 2 t 2 trzeci (s 1 =1940 m) x 2 t 2 czwarty (s 1 =1790 m) x 2 t 2 piąty (s 1 =1640 m) x 2 (m) ( C) (g/kg) ( C) (g/kg) ( C) (g/kg) ( C) (g/kg) ( C) (g/kg) 0 31,19 20,60 31,22 20,60 31,19 19,99 31,28 20,60 31,22 20, ,56 20,56 30,58 20,56 30,55 20,36 30,63 20,56 30,57 20, ,42 20,30 30,43 20,30 30,40 20,09 30,48 20,30 30,41 20,08

12 66 B. Nowak, Z. Kuczera, R. Łuczak, B. Ptaszyński, P. Życzkowski cd. tabeli ,32 20,04 30,33 20,03 30,29 19,81 30,37 20,03 30,29 19, ,30 19,76 30,31 19,75 30,26 19,52 30,33 19,75 30,24 19, ,39 19,47 30,40 19,46 30,34 19,21 30,41 19,46 30,30 19, ,69 19,14 30,69 19,13 30,63 18,87 30,68 19,13 30,54 18, ,51 18,78 29,50 18,76 29,40 18,49 29,41 18,77 29,21 18, ,39 18,48 29,35 18,47 29,21 18,19 29,17 18,49 28,86 18, ,28 18,18 29,21 18,17 29,00 17,89 28,85 18,21 27,78 17, ,21 17,87 29,07 17,86 28,74 17,58 27,93 17,98 28,07 17, ,20 17,54 28,93 17,54 28,20 17,32 28,54 17,85 28,67 17, ,30 17,18 28,94 17,28 29,20 17,06 29,57 17,64 29,75 17, ,88 16,67 29,47 16,73 29,99 16,40 30,57 17,04 30,99 16,68 3. Podsumowanie Na podstawie otrzymanych na drodze numerycznej ustalonych rozkładów temperatury i wilgotności właściwej powietrza w lutniociągu tłoczącym oraz w wyrobisku korytarzowym, a także rozkładu objętościowego wydatku powietrza w lutniociągu przedstawionych graficznie na rys. 3 można wysunąć następujące wnioski: znaczący wpływ na przyrost temperatury powietrza t 1 (s) w lutniociągu zasadniczym miały szeregowo połączone wentylatory lutniowe (przyrost iczonej temperatury w wyniku działania szeregowo połączonych wentylatorów lutniowych wynosił około 5 C), działanie parownika chłodnicy powietrza, który stanowił lokalne ujemne źródło ciepła i wilgoci w lutniociągu, było powodem skokowego spadku temperatury t 1 (s) (wykres 3.1) i wilgotności właściwej powietrza x 1 (s) (wykres 3.2) w lutniociągu tłoczącym dla przekroju wyrobiska s = s 1, lokalne działanie zlokalizowanych wzdłuż wybiegu wyrobiska maszyn i urządzeń było powodem skokowych zmian temperatury t 2 (s), której przebiegi zaznaczone ciemniejszą linią przedstawiono na wykresie 3.1 (rys. 3), zlokalizowane w przestrzeni przodkowej lokalne źródła ciepła i wilgoci były powodem nieciągłości temperatury i wilgotności właściwej powietrza na wylocie ze strefy s L przodkowej (dla współrzędnej bieżącej 1 ),

13 Wpływ lokalizacji parownika chłodziarki powietrza wilgotność właściwa x 2 (s) powietrza podczas jego przepływu wyrobiskiem korytarzowym rosła monotonicznie, wzrost odległości od przodka zabudowanego na trasie lutniociągu parownika chłodziarki powietrza z 312 m do 912 m spowodował odpowiednio: - wzrost temperatury powietrza na wylocie z zasadniczego lutniociągu tłoczącego z 24,62 C do 26,82 C, - zmianę wilgotności właściwej powietrza na wylocie z lutniociągu w przedziale od 16,71 g/kg do 16,74 g/kg, - spadek strumienia objętościowego przepływającego powietrza na wylocie z lutniociągu z 10,69 m 3 /s do 8,33 m 3 /s, w badanych wariantach aktualna moc cieplna parownika chłodziarki powietrza wynosiła: - dla wariantu pierwszego 232,46 kw, - dla wariantu drugiego 230,41 kw, - dla wariantu trzeciego 229,30 kw, - dla wariantu czwartego 229,49 kw, - dla wariantu piątego 230,10 kw. Artykuł powstał w ramach pracy statutowej numer BIBLIOGRAFIA 1. Kuczera Z.: Metoda doboru mocy chłodniczej dla zapewniania właściwych warunków klimatycznych w wyrobiskach z wentylacją odrębną. Praca doktorska niepublikowana, Kraków Nowak B., Kuczera Z.: Heat power determination of DV-290 refigerator's evaporator on the basis of thermodynamic parameters of inlet air. Archives of Mining Science, Vol. 57, No. 4, Kraków Nowak B.: Temperatura i wilgotność powietrza w wyrobiskach przewietrzanych nieszczelnymi lutniociągami. Rozprawy, Monografie, nr 56, Wydawnictwa AGH, Kraków CFT Polska Sp. z o.o.: Wentylatory Korfmann ES9-500/80 materiały reklamowe firmy CFT GmbH, Katowice LW Bogdanka S.A.: Załączniki do Planu Ruchu ZG LW Bogdanka S.A. dotyczące dokumentacji techniczo-ruchowej drążenia chodnika podścianowego 7/VII w pokładzie 385/2, Puchaczów Abstract Proper selection of elements as (Nowak, 1997; Kuczera, 2012): - parameters of a principal air-duct and a co-working principal fan, - localization and power of an air cooling evaporator, which is installed in the principal bowling air-duct,

14 68 B. Nowak, Z. Kuczera, R. Łuczak, B. Ptaszyński, P. Życzkowski - parameters of an auxiliary suction air-duct, which co-works with specified type of air dust collector, are required to ensure appropriate climatic conditions for a mine crew, which is employed in long excavations drilling by a header machine and venting by a press-suction air-duct. In the article the results of research on the determination of the impact of the air cooling evaporator built in the way of long air-duct on the climatic conditions in the roadways venting by a combined air-duct ventilation are presented. The research were conducted in real conditions in a bottom road 7/VII, which is located in a layer 385/2 in the region of Stefanów fields of exploitation in LW Bogdanka S.A. On the basis of experimental measurements and calculated results obtained from the mathematical model equations presented in (Kuczera, 2012), parameters as temperature, specific humidity and volumetric flow rate of air in the principle blowing air-duct and roadways were determined. For these parameters the absolute and relative deviations were presented (tables 1 and 2). Then for five different variants of built-in air cooler evaporator in long air-duct, which were described in table 3, numerical calculations in steady state were performed for determining the climatic conditions in carved support excavation. Parameters (temperature and specific humidity) obtained in the steady state for different variants of evaporator localization were presented in a table 5 for comparison.