рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Промерзание грунта на допустимую глубину при использовании теплоизоляционного покрытия

Промерзание грунта на допустимую глубину при использовании теплоизоляционного покрытия - раздел Производство, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА   Для Решения Данной Задачи Рассмотрим Модель «Теплоизоляци­Онн...

 

Для решения данной задачи рассмотрим модель «теплоизоляци­онное покрытие-промерзший грунт-талый грунт», изображенную на рис. 2.3.

Рис.2.3. Тепловая модель «теплоизоляционное покрытие — промерзший грунт — та­лый грунт»

 

Дифференциальные уравнения теплопроводности для устано­вившегося режима соответственно для теплоизоляционного покры­тия, промороженного слоя грунта и талого будут иметь вид

(2.61)

(2.62)

(2.63)

Так как рассматривается установившийся режим, то для просто­ты решения (не уменьшая точность) воспользуемся граничным усло­вием первого рода

(2.64)

(2.65)

(2.66)

(2.67)

(2.68)

(2.69)

Общие решения уравнений (2.61), (2.62) и (2.63) будем ис­кать в виде:

(2.70)

(2.71)

(2.72)

Подставляя общие решения (2.70)-(2.72) в начальное и гра­ничные условия (2.64)-(2.69), получим систему уравнений для определения постоянных коэффициентов A1 , А2, A3, В1, В2 и В3.

(2.73)

(2.74)

(2.75)

(2.76)

(2.77)

(2.78)

Выражение (2.78) можно представить в виде:

или

откуда с учетом (2.76) имеем

(2.79)

Из (2.77) с учетом (2.79) получим

(2.80)

где

Из (2.75) с учетом (2.80) получим

(2.81)

Из (2.74) с учетом (2.73), (2.80) и (2.81) получим

(2.82)

Из (2.78) с учетом (2.79) получим

(2.83)

Произведем сшивание решений (2.71) в (2.72) на границе (d + h)

или

откуда после преобразований получим

(2.84)

Вводя обозначения

и

из (2.84) получим

(2.85)

Условие предотвращения промерзания грунта на глубину более чем h согласно будет иметь вид:

(2.85)

или

(2.86)

Выражение (2.86) получено без учета фазового перехода «во­да-лед» в промерзшем слое породы и поэтому весьма грубо позволяет оценить необходимую толщину теплоизоляционного покрытия. Это выражение дает завышенное значение для d, так как в общем реше­нии уравнения (2.71) не учтена теплота замерзания поровой воды в породе при ее промерзании на глубину h.

Точное значение величины d можно получить, если левые части выражений (2.85) и (2.86) умножим на некоторый поправочный коэффициент Кф, численное значение которого меньше единицы. Коэффициент Кф характеризует, во сколько раз количество тепла Qох, затраченное на охлаждение промерзшего слоя породы от темпе­ратуры Т* при х = d + h до некоторой отрицательной температуры Т│x=d при х = d, меньше, чем количество тепла Qф, затраченное на фазовый переход «вода-лед» в слое связной породы толщиной h.

Величины Qох и Qф для 1 м поверхности уступов карьеров соответственно будут

(2.87)

(2.88)

где γ — плотность связной породы, кг/м3;

c2 — удельная теплоемкость мерзлой связной породы, Дж/(кг∙К);

W — влажность связной породы в долях единицы;

Lф— удельная теплота плавления льда; Lф = 3,32·105 Дж/кг.

Значение Т│x=d можно получить, подставив в выражение (2.71) величины А2 и В2. С учетом (2.87) и (2.88) величина Кф будет

(2.89)

Необходимая толщина теплоизоляционного покрытия d', обеспечивающая предотвращение промерзания грунта влажностью W не более, чем на глубину h, согласно (2.86) и (2.88) будет

(2.90)


ТЕМА №3. НАМОРАЖИВАНИЕ ПОРОД ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ И ШАХТ

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Кольский филиал Петрозаводского государственного университета...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Промерзание грунта на допустимую глубину при использовании теплоизоляционного покрытия

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Термодинамические параметры земной коры
  Верхняя толща горных пород Земли называется земной корой. Земная кора простирается от поверхности Земли до границы Мохоровичича, которая отделяет земную кору от мантии Земли. Мощ­но

Источники тепла земных недр
  Тепловое поле земной коры формируется в результате процесса теплообмена при наличии источников тепла. Теплообмен в земной коре осуществляется посредством теплопроводности, конвекции

Процессы теплопереноса в недрах Земли
  Как было отмечено ранее, теплообмен в горных породах осуществляется теплопроводностью, конвекцией и излучением. Применительно к задачам горного производства весьма важной является з

Использование тепла земных недр
  Геотермальные ресурсы разделяют на повсеместно распростра­ненные и локализованные. Повсеместно распространенные гео­термальные ресурсы представлены те

Приближенные методы расчета температурных режимов при эксплуатации породных теплообменников
  Если принять, что вода, фильтрующая в породном теплообмен­нике, нагревается только за счет тепла, заключенного в его объеме, а потеря тепла в нем компенсируется за счет подпитки теп

Разработка связных пород в период с отрицательными температурами
  В России около 25-30% ежегодных объемов разрабатываемых рыхлых и связных пород на карьерах приходится на периоды года с отрицательными температурами. Еще больший объем земляных ра­б

Месячные колебания температуры внешней среды
  Для определения зависимости изменения температуры в зим­ний период используем значения среднемесячной температуры в данном районе. Обозначим среднемесячные температуры с октября по

Расчет глубины промерзания связанных пород
  Рассмотрим случай промерзания связной породы при открытой разработке месторождений. Сформулируем задачу: на поверхности полупространства в момент времени t=0 устанав

Полное предотвращение промерзания грунта при использовании теплоизоляционных покрытий
  Рассмотрим случай, когда теплоизоляционное покрытие обес­печивает полное предотвращение промерзания грунта. Для определения толщины теплоизоляционного покрытия (d) и

Сущность способа и область его применения
  Проведение горных выработок в слабоустойчивых водоносных породах невозможно без специальных мероприятий по их упрочне­нию и понижению водопроницаемости. При строительстве ш

Тепловой расчет формирования одиночного ледопородного цилиндра
  При замораживании вокруг каждой замораживающей колонки формируется температурное поле, изотермы которого представляют собой в плане концентрические окружности. Температура породы не

Параметры образования ледопородных ограждений
  Формирование ледопородных водонепроницаемых ограждений и подпорных стен производят с помощью серии замораживающих колонок, расположенных на равном расстоянии друг от друга. В этом с

Требования к тепловому режиму в подземных выработках
Тепловой режим в подземных выработках характеризуется совокупностью термодинамических параметров воздуха, окружающе­го массива, горной массы, машин и людей. Основными термодинами­ческими

Влияние теплового режима на процессы ведения подземных горных работ
  Влияние теплового режима рудничного воздуха сказывается на производительности труда горнорабочих, обеспечении безопасных условий их труда, поддержании устойчивости горных выработок

Уравнения теплообмена массива с вентиляционной струей в шахтной выработке
  При проветривании возможны следующие случаи взаимодейст­вия вентиляционной струи в шахтной выработке с окружающим мас­сивом: • стационарный режим теплообмена; • не

Теплообмен при проветривании подземных выработок
  Критериальная зависимость для определения параметров теп­лообмена рудничного воздуха со стенками выработок имеет следую­щий вид:

Источники тепла в подземных выработках
  Учет источников тепловыделения в выработках и определение их интенсивности необходимо для составления уравнений теплового баланса, на основании которых производят расчет необходимог

Методы нормализации температурного режима рудничного воздуха
  Мероприятия по нормализации температурного режима руд­ничного воздуха можно разделить на два типа: 1) теплотехнические, основанные на применении различных технически

Проблемы разработки и транспортирования рыхлых и связных пород
  При разработке талых рыхлых и связных пород проблемным является вопрос предотвращения налипания горной массы на рабо­чую поверхность добычного и транспортного горного оборудования и

Термодинамическое разрушение талых рыхлых и связных пород
  Как уже указывалось, что для очистки транспортных сосудов от налипшей горной массы применяют бесконтактный термодинамиче­ский способ. В качестве генератора высокоскоростной газовой

Термодинамическое хрупкое разрушение мерзлых рыхлых и связных пород
  Этот способ разрушения имеет место при термическом бурении скважин в мерзлых породах, а также при термодинамической очист­ке рабочих поверхностей добычного и транспортного горного о

Термодинамическое разрушение мерзлых рыхлых и связных пород путем оттаивания и абляции
  Режим термодинамического разрушения мерзлых рыхлых и связных пород путем оттаивания и абляции имеет место при TTh < 106°С/м в процесс бурения скважин или оч

Техника и технология термодинамического разрушения талых и мерзлых пород при их разработке и транспортировании
  Термодинамическое разрушение талых и мерзлых рыхлых и связных пород применительно к очистке добычного и транспортного горного оборудования от налипшей и намерзшей горной массы в нас

Коэффициенты диффузии
  В выражениях для диффузионных газовых потоков ко­эффициенты молекулярной и турбулентной диффузии являются единственными параметрами, учитывающими свойства среды. Ес­тественно, что э

Общие положения
  Во многих случаях по­лезные результаты могут быть получены более простым инте­гральным методом. Интегральный метод, или метод усредненных характеристик, ос­нован на том фак

Выработка как объект вентиляции
  Характер проявления газодинамических эффектов в горных выработках существенно зависит от характера движения воздуха в последних. Как известно, в практике шахтной аэрологии воздушные

Ограниченные потоки в системе выработок
  Возникающие в выработках с ограниченными воздушными по­токами газодинамические ситуации зависят от режима вентиляции, вида источника (точечный или линейный), характера газовыделения

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги