PRZEWIETRZANIE KOPALŃ

Jan Pawiński

Janusz Roszkowski

Janusz Strzemiński

Wydawnictwo: Śląsk, 1979
Oprawa: twarda płócienna z obwolutą
Stron: 468
Stan: bardzo dobry, nieaktualne pieczątki

W książce omówiono podstawowe zagadnienia z zakresu prze­wietrzania kopalń, a w szczególności: atmosfery kopalniane], warunków klimatycznych w kopalni, wentylatorów, teore­tycznych podstaw sieci wentylacyjnej, wentylacji lutniowej oraz pomiaroznawstwa wentylacyjnego. Całość rozważań jest poprzedzona omówieniem elementów termodynamiki i mechaniki płynów. Książka przeznaczona jest dla studentów specjalizujących się w zagadnieniach wentylacji kopalń, dla wyższego dozoru służb wentylacyjnych kopalń, pracowników biur projektowych i instytutów naukowo-badawczych.

SPIS TREŚCI:

Rozdział 1. Elementy termodynamiki   
11. Płyny   
12. Stan płynu. Gęstość masy   
13. Naprężenia w płynach. Ciśnienie   
14. Temperatura            
15. Praca. Energia   
16. Równanie stanu cieczy i gazów   
17. Termiczne równanie stanu gazu   
18. Pierwsza zasada termodynamiki   
l.S. Praca techniczna i entalpia    • .
110. Zasady termodynamiki w zastosowaniu do przepływu płynów rzeczy­wistych .        
111. Ciepło właściwe   
112. Entropia           
113. Druga zasada termodynamiki    
114. Prawo Goya-Stodoli         . .
115. Mieszaniny gazów doskonałych   
i. 16. Wilgotność powietrza   
1.16.1. Gęstość powietrza wilgotnego   
117. Niezależność równań stanu gazu i równania przemiany pelitropowej .
118. Entalpia powietrza wilgotnego
   
Rozdział 2. Elementy mechaniki płynów   
21. Zastosowanie mechaniki płynów w górnictwie   
22. Równanie ciągłości   
23. Równanie ruchu   
24. Równanie energii   
25. Całka równania ruchu. Równanie Bernoulliego dla przepływu jednowy­miarowego        
26. Związek równania Bernoulliego z zasadą zachowania energii . . . .
27. Cyrkulacja wektora prędkości w jednowymiarowym ruchu płynu ściśli­wego    
28. Twierdzenie Helmholtza o zachowaniu natężenia strugi wirowej
29. Naprężenia styczne w cieczach rzeczywistych. Bezwymiarowy współczyn­nik oporu w zależności od prędkości przepływu   
210. Bezwymiarowy współczynnik oporu przewodów nieszczelnych
211. Straty energii na oporach lokalnych   
212. Ruch płynów w ośrodkach porowatych   
2.121. Przepływ hydrauliczny. Prawo Darcy'ego   
2.122. Równanie ciągłości   
2.123. Układ równań filtracji        . . . .
213. Podstawowe pojęcia z teorii podobieństwa   
2.13.1. Podobieństwo przepływów   
214. Równanie przewodnictwa cieplnego i równanie dyfuzji   
2.141. Równanie przewodnictwa cieplnego   
2.142. Równanie dyfuzji   
2.143. Podobieństwo cieplne   
215. Analiza wymiarowa   

Rozdział 3. Atmosfera kopalniana   
31. Charakterystyka powietrza atmosferycznego i kopalnianego .
32. Własności podstawowych składników powietrza kopalnianego . . . .
3.21. Tlen Oz   
3.22. Dwutlenek węgla C02   
Azot N2   
3.23. Tlenek węgla CO   
3.24. Tlenki azotu   
3.25. Dwutlenek siarki SO*   
3.26. Siarkowodór H,S        
3.27. Amoniak NH, "   
3.28. Wodór H2   
3.29. Węglowodory ciężkie   
3.210. Akroleina CH-CHCOH   
3.211. Aldehydy .        
3.212. Radioaktywne domieszki powietrza kopalnianego   
3.213. Gazy występujące w kopalniach soli   
33. Metan CH4   
3.31. Właściwości fizykochemiczne metanu   
3.32. Występowanie metanu w górotworze   
3.33. Gazonośność pokładów węgla i skał otaczających   
3.34. Wydzielanie się metanu do wyrobisk kopalnianych   
3.35. Prognozowanie metanowości kopalni   
3.3.51. Prognozowanie metanowości wyrobisk drążonych w kamieniu
3.3.52. Prognozowanie metanowości wyrobisk drążonych w węglu
3.3.53. Metoda W. L. Bożko   
3.3.54. Metoda W. S. Oriechowa   
3.3.55. Metoda filtracyjna   
3.3.56. Metoda opracowana w Kopalni Doświadczalnej Barbara
3.3.57. Prognozowanie metanowości wyrobisk eksploatacyjnych
3.3.58. Metoda opracowana w Instytucie Górniczym im. A. A. Sko- czyńskiego   
3.3.59. Metoda Kopalni Doświadczalnej Barbara   
3.3.510. Górniczo-statystyczna metoda prognozowania metanowości
3.36. Wydzielanie się metanu do przestrzeni roboczej w zależności od spo­sobu przewietrzania    
3.37. Sposoby zwalczania zagrożeń metanowych   
3.3.7.1. Krótka charakterystyka metanowości kopalń Rybnickiego
Okręgu Węglowego   
3.38. Odmetanowanie kopalń   
3.3.81. Odmetanowanie robót udostępniających i przygotowawczych
3.3.82. Odmetanowanie robót eksploatacyjnych   
3.3.83. Odmetanowanie pokładów sąsiednich ......
3.3.84. Odmetanowanie starych zrobów   
3.3.85. Inne metody odmetanowania   
3.39. Przystropowe nagromadzenia metanu   
3.310. Zwalczanie przystropowych nagromadzeń metanu   
3.311. Stacje odmetanowania   
    3.3.111. Opis działania stacji odmetanowania . .    ....
    3.3.112. Urządzenia odmetanowania zainstalowane w kopalniach
3.312. Wpływ okresowego zatrzymywania przekopu na ilość wydzielającego się do niego metanu   
3.313. Statystyczna ocena procentowego stężenia metanu w lutni na pod­stawie pomiaru pod stropem w przodku wyrobiska przy stosowaniu wentylacji ssącej   
3.314. Wpływ wyłączenia odmetanowania na wzrost koncentracji metanu w wyrobisku korytarzowym   
3.315. Wpływ warunków przewietrzania na stężenie metanu w wyrobis­kach kopalnianych ...       
34. Pył kopalniany   
3.41. Wdychanie pyłów    
3.42. Normy higieniczne zapylenia powietrza   
3.43. Krajowe normy zapylenia powietrza   
3.44. Pobieranie próbek pyłów do oceny zagrożenia pyliczego ....
3.45. Pomiar zawartości wolnej krzemionki   
3.46. Zwalczanie zapylenia powietrza    

Rozdział 4. Wyrzuty gazów i skal w kopalniach   
41. Cechy wyrzutów gazów i skał   
42. PróbŁ. opisania mechanizmu wyrzutu gazów i skał   
Znaczenie strzelania wstrząsowego w bilansie energetycznym wyrzutu
43. Skutki wyrzutu    
44. Regulacja wielkości wyrzutu        
45. Metody przewidywania wyrzutów gazów i skał   
46. Ocena metod przewidywania wyrzutów ...    
47. Zwalczanie zagrożenia wyrzutami gazów i skał   
48. Zasady odprężania górotworu przez wybranie pokładów chroniących
49. Metody wybierania pokładów zagrożonych wyrzutami gazów i skał
410. Urabianie węgla w pokładach zagrożonych wyrzutami gazów i skał
411. Zasady przewietrzania wyrobisk zagrożonych wyrzutami gazów i skał

Rozdział 5. Prognozowanie temperatury powietrza i określanie warunków kli­matycznych w kopalni   
51. Czynniki wpływające na temperaturę powietrza kopalnianego
52. Metody prognozowania temperatur       
5.21. Temperatura średnia    
5.22. Średnia temperatura powietrza na podszybiach szybów wdechowych
5.23. Temperatura średnia w wyrobisku poziomym   
53. Okresowe zmiany temperatury   
54. Przykłady obliczenia temperatury pewietrza   
5.41. Przykład liczbowy określenia średniej temperatury powietrza
5.42. Przykład liczbowy obliczania temperatury przy uwzględnieniu okre­sowych zmian temperatury powietrza atmosferycznego .
55. Temperatura powietrza w wyrobiskach eksploatacyjnych   
56. Inne sposoby obliczania temperatury    
5.61. Obliczanie temperatury powietrza w podszybiach szybów wdechowych
5.62. Obliczenie temperatury w poziomych i nachylonych wyrobiskach prze­wietrzanych powyżej roku   
57. Wpływ rozcięcia złoża na warunki klimatyczne w głębokich kopalniach
58. Analiza skuteczności środków wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, stoso­wanych dla poprawy komfortu pracy    ,
59. Warunki klimatyczne w kopalniach   
5.91. Wpływ warunków klimatycznych na wydajność pracy .
5.92. Pomiar cieplnych warunków pracy   

Rozdział 6. Ruch powietrza w przewodach   
61. Układ równań opisujących przepływ powietrza   
62. Fizykalna interpretacja równań mechaniki płynów w zastosowaniu do przepływów ustalonych   
63. Równanie Bernoulliego dla płynów ściśliwych   
6.3.1. Równanie Bernoulliego dla pyłów nieściśliwych   
64. Określenie wielkości straty naporu w przypadku występowania źródeł de­presji mechanicznej   
65. Jednostki straty naporu   
66. Związek równania Bernoulliego z zasadą zachowania energii
67. Moc wentylatora   
68. Wpływ czynników naturalnych na ruch powietrza w kopalni
69. Termodynamiczny sposób obliczania depresji naturalnej całości kopalni (W. Budryk)    
610. Pomiar straty naporu   
6.101. Wzory na wielkość straty naporu   
6.102. Spadek hydrauliczny a opór wyrobiska. Wymiarowe współczynniki oporu aerodynamicznego   
6.103. Jednostki oporu    
6.104. Otwór równoznaczny   
611. Podstawy obliczania sieci wentylacyjnej   
6.11.1. Naturalny rozdział powietrza w bocznicach równoległych
612. Rozwiązanie systemów wentylacyjnych
   
Rozdział 7. Depresja naturalna kopalń   
71. Obliczanie depresji cieplnej   
7.11. Metoda hydrostatyczna   
7.12. Metoda termodynamiczna    -   
7.13. Inne sposoby wyznaczania depresji cieplnej kopalni   
72. Porównanie poszczególnych metod na podstawie pomiarów kopalnianych
Pomiar depresji naturalnej kopalni   
73. Okresowe zmiany depresji cieplnej   
74. Czynniki wpływające na wielkość depresji cieplnej   

Rozdział 8. Wentylatory    
81. Podział wentylatorów    
8.11. Wentylatory promieniowe   
8.12. Wentylatory osiowe    
82. Charakterystyka wentylatora *   
83. Praca jednego wentylatora w sieci   
84. Praca wentylatorów w sieci kopalnianej       
85. Sposoby analizy wspólnej pracy wentylatorów   
8.51. Szeregowa współpraca wentylatorów   
8.52. Równoległa praca wentylatorów   
86. Wpływ depresji naturalnej na pracę wentylatora   
87. Stabilność pracy wentylatorów   
88. Analityczne kryteria stabilnej pracy wentylatora   
8.8.1. Stabilność pracy wentylatora w sieci jednooczkowej ....
89. Wentylatory promieniowe i osiowe głównego przewietrzania ....
810. Wentylatory lutniowe .       
8.101. Wentylatory lutniowe pneumatyczne   
8.102. Wentylatory lutniowe elektryczne   
811. Kopalniana stacja wentylatorów   
812. Automatyzacja przewietrzania kopalń
   
Rozdział 9. Rozwiązania niektórych aktualnych zagadnień wentylacji kopalń
91. Określanie kierunku przepływu powietrza w wyrobisku łączącym dwie sieci (podsieci) wentylacyjne   
9.11. Analiza kierunku przepływu w zależności od charakterystyki wen­tylatorów    
9.12. Analiza kierunku przepływu w przypadku wentylatorów o charakte­rystykach z minimum i maksimum   
92. Określenie kierunku przepływu w wyrobisku łączącym podsieci wentyla­cyjne    
93. Kierunek przepływu w wyrobiskach łączących części systemu wentylacyj­nego    
94. Zastosowania wzorów (9.20) do (9.22) do rozwiązywania systemów prze­kątnych    
95. Zabezpieczenie kopalni przed zjawiskami rewersji lub pulsacji powietrza
w szybach wdechowych podczas podgrzewania powietrza   
9.5.1. Kierunki prądów powietrza w przepływie ustalonym . . . .
96. Rewersja wentylacji za pomocą wody i możliwości jej zastosowania dla za­bezpieczenia przed zadymieniem kopalni   
9.6.1. Obliczanie ciągu zraszania   
97. Bezpieczeństwo sieci wentylacyjnej   
9.71. Schemat potencjalny       
9.72. Rodzaje schematów potencjalnych i sposoby ich wykonania
9.73. Ilościowe kryteria bezpieczeństwa sieci wentylacyjnej .
9.74. Uwagi praktyczne wynikające z analizy bezpieczeństwa sieci wen­tylacyjnej        
58. Wpływ pola ciśnień na ruch powietrza w wyrobiskach górniczych .
9.81. Kierunek przepływu gazu w przewodzie   
9.82. Rozdział powietrza w bocznicach połączonych równolegle

Rozdział 10. Podstawy obliczania sieci wentylacyjnej   
101. Sieć wentylacyjna jako graf        •
102. Sieci zamknięte. Pojęcie oczka i cyklu. Liczba cykli liniowo niezależnych
103. Odwzorowanie kopalnianej sieci wentylacyjnej .       
104. Podstawowe równanie sieci wentylacyjnej   
105. Klasyfikacja zagadnień sieci wentylacyjnej    
106. Współczesne możliwości rozwiązywania zagadnień sieci wentylacyjnej
10.61. Regulacja    
10.62. Rozwiązanie systemu wentylacyjnego   
107. Określanie parametrów wejściowych dla rozwiązywania zagadnień wen­tylacyjnych za pomocą elektronicznych maszyn cyfrowych .
10.8. Tablice i nomogramy spotykanych wartości oporów elementarnych

Rozdział 11. Teoretyczne podstawy obliczania wentylacji lutniowej
111. Niektóre metody obliczania lutniociągów kopalnianych nie rozgałęzionych z jednym lub wieloma wentylatorami zabudowanymi na początku lut­niociągu    
11.11. Metoda J. Tarnowskiego   
11.12. Metoda W. W. Woronina   
11.13. Metoda R. Loissona i J. Ulmo   
11.14. Metoda J. Pawińskiego — J. Roszkowskiego   
    11.1.41. Równania opisujące przepływ powietrza w lutniociągu nie­szczelnym     - . . '   
    11.1.42. Rozwiązanie równań opisujących przepływ powietrza w lut­niociągu nieszczelnym    
    11.1.43. Analiza równań opisujących przepływ powietrza w lutnio­ciągu nieszczelnym    
    11.1.44. Wnioski    
    11.1.45. Zastosowanie praktyczne wyników rozważań nad zagadnie­niem strat powietrza w lutniociągach nieszczelnych
    11.1.46. Przybliżone rozwiązania równań opisujących przepływ po­wietrza w lutniociągu nieszczelnym   
    11.1.47. Obliczanie lutniociągów nie rozgałęzionych z jednym wen­tylatorem    
11.15. Metoda H. Bystronia   
112. Metody obliczania lutniociągów nie rozgałęzionych z wentylatorami roz­mieszczonymi wzdłuż trasy lutniociągu   
11.21. Metoda J. Pawińskiego   
    11.2.11. Optymalny dobór wentylatorów i odległości między nimi
    11.2.12. Optymalne rozmieszczenie wentylatorów o zadanych cha­rakterystykach    
11.22. Metoda J. Strzemińskiego    
    11.2.21. Teoretyczne ustalenie optymalnego rozmieszczenia kilku wentylatorów w przewodzie   
    11.2.22. Sposób obliczania projektowanego lutniociągu z wentyla­torami rozmieszczonymi w trasie ■   
113. Regulacja lutniociągów rozgałęzionych   
11.31. Zagadnienia przy obliczaniu lokalnej wentylacji lutniowej
11.32. Pełny układ równań opisujących przepływ w sieci lutniociągów nieszczelnych    
11.33. Regulacja lutniociągów rozgałęzionych nieszczelnych ....
114. Porównanie niektórych wyników rozwiązań teoretycznych w zakresie wen­tylacji lutniowej z wynikami pomiarów w kopalniach oraz obserwacjami w praktyce górniczej   
11.41. Porównanie niektórych metod obliczania kopalnianych lutniociągów nie rozgałęzionych   
11.42. Niektóre wnioski praktyczne, dotyczące eksploatacji instalacji wen-, tylacyjnych, z analizy wyników pomiarów dołowych oraz rozwią­zań teoretycznych          ...
11.43. Podsumowanie   

Rozdział 12. Pomiaroznawstwo wentylacyjne   
121. Przyrządy i aparatura do kontroli składu powietrza kopalnianego
12.11. Wykrywacze i rurki wskaźnikowe oraz benzynowe lampy bezpie- , czeństwa    
12.12. Przenośne i stacjonarne analizatory gazów kopalnianych
    12.1.21. Analizatory indywidualne i przenośne   
    12.1.22. Analizatory stacjonarne   
    12.1.23. Opis budowy, zasada działania i podstawowe parame­try analizatorów gazów   
12.13. Aparatura laboratoryjna do analizy gazów   
122. Przyrządy i aparatura do oznaczania zawartości metanu w powietrzu ko­palnianym oraz system zabezpieczenia metanometrycznego kopalni
12.21. Zasady działania metanomierzy   
12.22. Klasyfikacja metanomierzy    
12.23. Opis budowy, zasada działania oraz podstawowe parametry .naj­częściej stosowanych w górnictwie metanomierzy   
Zabezpieczenie metanometryczne kopalni   
12.24. Eksplozymetry   
12.3. Przyrządy i aparatura do pomiarów parametrów sieci wentylacyjnej
12.31. Pomiary prędkości przepływu powietrza   
    12.3.11. Określenie prędkości przepływu powietrza przez pomiar ci­śnienia statycznego i całkowitego   
    12.3.12. Pomiar prędkości przepływu powietrza anemometrami
    12.3.13. Pomiar prędkości powietrza za pomocą katatermometrów
    12.3.14. Pomiary ilości przepływającego powietrza oraz jego śred­nich prędkości    
12.32. Pomiar temperatury i cieplnych warunków pracy   
    12.3.21. Termometry cieczowe    
    12.3.22. Termometry ciśnieniowe     . .
    12.3.23. Termometry bimetaliczne    
    12.3.24. Termometry oporowe   
    12.3.25. Termometry półprzewodnikowe   
12.33. Pomiar ciśnienia i różnicy ciśnień   
    12.3.31. Przyrządy do pomiarów ciśnienia bezwzględnego
    12.3.32. Przyrządy do pomiaru różnicy ciśnień   
Literatura