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.
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
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
Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Кольский филиал Петрозаводского государственного университета...
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
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
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
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
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
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
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?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
(2.61)
(2.62)
(2.63)
(2.64)
(2.65)
(2.66)
(2.67)
(2.68)
(2.69)
(2.70)
(2.71)
(2.72)
(2.73)
(2.74)
(2.75)
(2.76)
(2.77)
(2.78)
(2.79)
(2.80)
(2.81)
(2.82)
(2.83)
(2.84)
и 
(2.85)
(2.85)
(2.86)
(2.87)
(2.88)
(2.89)
(2.90)
Новости и инфо для студентов