рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Параметры образования ледопородных ограждений

Параметры образования ледопородных ограждений - раздел Производство, Термодинамические и газодинамические процессы горного производства   Формирование Ледопородных Водонепроницаемых Ограждений И Подп...

 

Формирование ледопородных водонепроницаемых ограждений и подпорных стен производят с помощью серии замораживающих колонок, расположенных на равном расстоянии друг от друга. В этом случае тепловой поток q направлен с обеих сторон к ледопородным цилиндрам, расположенным в ряд (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Схема формирования ледопородных водонепроницаемых ограждений

 

Площадь одиночного ледопородного цилиндра высотой 1 м, по которой происходит приток тепла к замораживающей колонке, равно F1 = 2πrц. В случае ледопородного водонепроницаемого ограждения приток тепла происходит с обеих сторон ограждения и численное значение этой площади равно F2 == 2l, где l — расстояние между центрами ледопородных цилиндров.

Когда отдельные ледопородные цилиндры водонепроницаемого ограждения сомкнутся, 2rц = l, тогда, в этом случае, F1 = 2πrц=πl, а отношение F2/F1= 2ll =0,64. Следовательно, количество тепла, поступающее к единице поверхности ледопородного ограждения, будет в 0,64 раза меньше, чем количество тепла, поступающего к единице поверхности одиночного ледопородного цилиндра. С учетом этого, время, необходимое для смыкания одиночных ледопородных цилиндров и обраования водонепроницаемого ограждения, τ°зо будет равно

(3.16)

где

(3.17)

При образовании ледопородной стенки толщиной Н в замке (замком называется место соединения ледопородных цилиндров) не­обходимо после истечения времени τ°зо продолжать вести заморажи­вание еще в течение некоторого времени, за которое бы радиус ледо­породных цилиндров увеличился с rц до rцc (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Схема к расчету времени за­мораживания при образова­нии ледопородной подпор­ной стенки

 

К моменту смыкания одиночных ледрпородных цилиндров объ­ем замороженного грунта, приходящийся на 1 м длины каждой замо­раживающей колонки, будет (м3/м)

(3.18)

При образовании ледопородной стенки толщиной Н объем замо­роженного грунта, приходящийся на 1 м длины каждой заморажива­ющей колонки, составит (м3/м)

(3.19)

где — радиус ледопородных цилиндров после их смыкания, при которых достигается заданная толщина Н ледопородной стенки в замке, м (рис. 3.10).

Дополнительный объем грунта, подлежащий замораживанию после смыкания смежных ледопородных цилиндров, для образования ледопородной стенки толщиной Н будет

(3.20)

Согласно рис. 3.10 из треугольника АСД имеем

(3.21)

Подставляя значения и из (3.21) в выражение (3.20), получим

(3.22)

Дополнительное время замораживания для образования ледо­породной стенки толщиной Н из ледопородного водонепроницаемого ограждения с учетом формулы (3.16) будет

(3.23)

При Н = 0,5 м величина примерно составляет 3 сут, а при Н = 1 м время τз достигает 18 сут.

Время замораживания при образования ледопородной стенки (τзс) с заданной толщиной в замке, равной Н, определяется из выра­жения

(3.24)

При намораживании ледопородных стен двумя рядами замораживающих колонок их располагают так, как показано на рис. 3.11.

Рис. 3.11. Схема образования двухрядной ледопородной стенки

 

При таком расположении замораживающих колонок тепло к ледопородным цилиндрам будет поступать только с внешних сторон ледо­породной стенки. Тепло, заключенное между рядами ледопородных цилиндров, учитывается теплосодержанием i0.

При двухрядном расположении замораживающих колонок, как это показано на рис. 3.11, ледопородная стенка сформируется в тот момент, когда произойдет смыкание отдельных ледопородных ци­линдров как в ряду, так и между рядами.

При двухрядном расположении замораживающих колонок теп­ловой поток q к ледопородной стенке по высоте 1 м будет в 2 раза меньше, чем при намораживании однорядного водонепроницаемого ограждения. Время на образование ледопородной стенки при двух­рядном расположении замораживающих колонок будет

(3.25)

где

(3.26)

Если количество рядов замораживающих колонок будет больше чем 2, то расчет времени замораживании для смыкания ледопородных цилиндров крайних рядов производят по формуле (3.26), а для внутренних рядов по формуле

(3.27)

При проходке шахтных стволов с использованием заморажива­ния пород замораживающие колонки располагают по окружности так, чтобы после образования ледопородной стенки в виде полого цилиндра внутренний его диаметр был равен диаметру ствола в про­ходке. В процессе формирования ледопородной стенки при сооружении шахтных стволов теплоприток к внешней стороне ледопородного полого цилиндра со временем будет уменьшаться, но не уменьшится ниже некоторого значения. Теплоприток к внутренней стороне ледо­породного полого цилиндра будет уменьшаться со временем значи­тельно быстрее, чем с внешней стороны, пока не прекратится совсем. Выражение для определения времени образования ледопород­ного ограждения вокруг шахтного ствола имеет вид

(3.28)

где

(3.29)

 

 


ТЕМА №4. ТЕПЛООБМЕН В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ

– 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: Параметры образования ледопородных ограждений

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

Промерзание грунта на допустимую глубину при использовании теплоизоляционного покрытия
  Для решения данной задачи рассмотрим модель «теплоизоляци­онное покрытие-промерзший грунт-талый грунт», изображенную на рис. 2.3.

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

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