Шарове скупчення - метан - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Шарове скупчення - метан
На рис. 5.5 представлена схема шарового скупчення метану , верхня частина якого (заштрихована область), що містить газоповітряну суміш високої концентрації, рухалася назустріч повітряному потоку. [16]
В даний час для ліквідації шарових скупчень метану застосовують похилі щитки, вентилятори місцевого провітрювання, трубопроводи, що вихрюють, поздовжні перегородки під покрівлею без примусової вентиляції підпокрівельного простору, поперечні перегородки, ежектори, труби Вентурі, акустичні сирени. [17]
Крива 2 представляє розподіл концентрації, що зустрічається при шаровому скупченні метану : на деякій відстані від покрівлі (в даному випадку приблизно на відстані до ОД85Н) дифузія метану сильно утруднена дією об'ємних сил, відбувається накопичення газу в підпокрівельному просторі. [20]
Турбулізуючі трубопроводи, що працюють від ВМП, застосовуються для руйнування шарових скупчень метану, що утворюються в результаті виділення газу на великій площі. Для руйнування шарових скупчень метану, утворених розосередженими джерелами на покрівлі з дебітом 0,5 м3/хв і більше, можуть бути застосовані трубопроводи, що вихрюють, працюють на стиснутому повітрі. [21]
В області низхідного руху основного потоку при малих швидкостях (малі значення L) шарове скупчення метану продовжує висхідний рух. [22]
З малюнка випливає, що в підпокрівельному просторі - області, найбільш небезпечної за шаровими скупченнями метану - критичні значення числа Річардсона можуть бути дуже низькими - залежно від числа Re потоку. Так, при Rel25-104, що відповідає швидкості повітря 0 1 м/с, у виробленні середнього розміру RiKp можемати значення 005 - 01, що говорить про велику потенційну небезпеку шароутворення. [23]
Турбулізуючі трубопроводи, що працюють від ВМП, застосовуються для руйнування шарових скупчень метану, що утворюються в результаті виділення газу на великій площі. Для руйнування шарових скупчень метану, утворених розосередженими джерелами на покрівлі з дебітом 0 5 м3/хв і більше, можуть бути застосовані трубопроводи, що вихрюють, працюють на стислому повітрі. [24]
Практично важливим є питання прогнозування шарових скупчень. У процесі досліджень шарових скупчень метану було отримано низку критеріїв з метою оцінки ситуації, що склалася з точки зору можливості утворення шарових скупчень. При конструюванні критеріїв виходять із усереднених характеристик повітряного потоку у виробленні, так і процесу дифузії як найбільш просто визначених. [25]
У сучасних шахтах шарові скупчення утворюють в основному метан та вуглекислий газ. Найбільш вивчені в даний час шарові скупчення метану, менш - скупчення вуглекислого газу. [26]
З наведених формул видно, що Rio залежить від середньої швидкості потоку, збільшення якої сприяє поліпшенню турбулентного перемішування в потоці. На цю обставину було звернено увагу в роботі [50] при дослідженні шарових скупчень метану в гірничих виробках. [27]
Шарове число лінійно залежить від швидкості на межі шарового скупчення і основного потоку, що дорівнює рівної середньої швидкості повітря у верхній половині вироблення. Іншими словами, шарове число пропорційно до середньої швидкості потоку, а графіки (див. рис. 5.13) характеризують залежність середньої швидкості шарового скупчення метану від середньої швидкості повітряного потоку у виробленні. Позитивнізначення L відповідають висхідному руху повітря у виробленні, негативні - низхідному. [28]
Фізіологічне значення швидкості руху повітря полягає в охолодній дії її на організм людини. Велика швидкість руху повітря в гірничих виробках призводить до збільшення пилоутворення і ускладнює роботу зору, а мала - сприяє утворенню шарових скупчень метану та інших газів, а також не забезпечує необхідного перемішування повітря і газоподібних домішок, що знаходяться в ньому. [29]
Їх основні результати викладені в його роботі, а також у спільному з С. Лічем доповіді Турбулентна дифузія легкого шару на стінці, представленому на 11-й міжнародний конгрес з прикладної механіки в Мюнхені в 1964 р. Перша зі згаданих робіт присвячена динаміці ламінарного шару ; у другій роботі розглядається шарове скупчення метану, що має турбулентну структуру. [30]