The Preliminary Analysis of Distribution of the Velocity Field and Air Pressure Flowing Throught the Mining Headings with Different Geometry of Cross-Section

• Autorzy: Magdalena Tutak

Warianty tytułu

Wstępna analiza rozkładu pola prędkości i ciśnienia powietrza przepływającego przez wyrobiska górnicze o różnej geometrii przekroju poprzecznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The basic meaning for the security of persons working in underground mining heading heir ventilation of headings. Providing the fresh air into the active mining heading is a fundamental task of ventilation service in the mine. Very significant impact on the efficiency of the ventilation process has the physical parameters of supplied airflow, such as its amount, speed and pressure. These parameters can be determined based on the "in situ" tests or modeling tests. Carrying out the tests in underground conditions is very expensive and not always available due to exploitation. As an alternative, in such cases the modeling tests can be used, which give more possibilities of analysis the impact of differentials factors on the studied parameters. In the paper there is presented results of modeling of airflow in mining heading, obtained basing on the numerical simulations with use of finite volume method in ANSYS Fluent software. The physical models of headings were prepared basing on the real cross sections of the dog headings. To find the solution of the mathematical model, the k-ε turbulence model was used. (original abstract)

Podstawowe znaczenie dla bezpieczeństwa osób pracujących w podziemnych wyrobiskach górniczych ma ich przewietrzanie. Dostarczenie świeżego powietrza do czynnych wyrobisk górniczych jest podstawowym zadaniem służb wentylacyjnych w kopalni. Bardzo istotny wpływ na skuteczność procesu przewietrzania mają parametry fizyczne dostarczanego strumienia powietrza takie jak jego ilość, prędkość oraz ciśnienie. Parametry te można wyznaczyć na podstawie badań w warunkach "in situ" lub badań modelowych. Przeprowadzenie badań w warunkach dołowych jest bardzo kosztowne i nie zawsze możliwe ze względu na prowadzoną eksploatację. Jako alternatywne w takich przypadkach można wykorzystać badania modelowe, które stwarzają większe możliwości analizy wpływu różnych czynników na badane parametry. W artykule przedstawiono wyniki badań modelowych przepływu strumienia powietrza w wyrobisku górniczym uzyskanych na podstawie symulacji opartych o metodę objętości skończonej w programie ANSYS Fluent. Analizę przeprowadzono dla trójwymiarowego strumienia przepływu powietrza. Modele fizyczne wyrobisk opracowano w oparciu o rzeczywiste przekroje poprzeczne wyrobisk korytarzowych. Do rozwiązania modelu matematycznego wykorzystano model turbulencji k-ε. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Mining sector; Mathematical models; Physics

PL

Górnictwo; Modele matematyczne; Fizyka

• Czasopismo: Management Systems in Production Engineering
• Rocznik: 2013
• Tom: 3(11)
• Strony: 43--48

Twórcy

autor

Magdalena Tutak

• Silesian University of Technology, Poland

Bibliografia

• Ansys Fluent Theory Guide, 2012.
• Janus J., Krawczyk J., Kruczkowski J.: Porównanie symulacji numerycznych z wynikami pomiarów rozkładów pól prędkości w przekrojach chodników kopalnianych. Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN. Tom 13, nr 1-4, 2011, s.165-182;
• Ligęza P., Poleszczyk E., Skotniczny P.: Analiza prędkości powietrza w warstwie przyściennej w warunkach przepływu w wyrobisku górniczym. Przegląd Górniczy. Nr 7-8, 2008, s. 55-60.
• Kurus K., Białecka B.: Analiza poziomu bezpieczeństwa pracy w wybranych kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Management Systems in Production Engineering. No 4(8), 2012, pp 1-10.
• Moaveni S.: Finite Element Analysis. Theory And Aplication with Ansys. Prentice-Hall. 1999.
• Veersteg K.K., Malalasekera W.: An Introduction to Computational Fluid Dynamics. The Finite Volumne Method. Pearson Education. 2007.