Numeryczna symulacja transportu zanieczyszczeń gazowych podczas wentylacji ślepych wyrobisk kopalnianych i obliczenie pola prędkości powietrza

Praca przedstawia model matematyczny procesu wentylacji ślepych wyrobisk kopalnianych. Wyrobiska te tworzą wnęki, które przewietrzane są strumieniem powietrza przepływającego wzdłuż jednego z ich bloków. We wnękach mogą się gromadzić gazy trujące i wybuchowe wydzielające się z górotworu (metan), tworzące się w procesie samozagrzewania węgla lub będące wynikiem spalania paliwa w silnikach Diesla. Wymienione substancje przenoszone są do głównego strumienia powietrza na drodze transportu konwekcyjno-dyfuzyjnego, przy czym intensywność tego procesu powinna zagwarantować utrzymanie składu powietrza na poziomie określonym przepisami BHP. W pierwszej części opracowania zaprezentowano wyniki obliczeń pola prędkości powietrza wewnątrz rozważanej wnęki w oparciu o model turbulencji sformułowany przez japońskich badaczy K. Abe, T. Kondoha, oraz Y. Nagano. Analizę numeryczną przeprowadzono dla dwóch wersji wzajemnego usytuowania wnęki oraz korytarza, którym przepływa główny strumień powietrza. Opracowane graficznie wyniki obliczeń numerycznych zamieszczono w tekście prezentowanego referatu.

---

The paper present a mathematical model of dead-end drifts ventilation. These drift from cavities, which are ventilated by the air streams flowing along the one of their sides. Explosive and toxic gases (emitted from strata, created in the low-temperature coal oxidation or being a result of fuel combustion in Diesel engines) can be accumulated in cavities. The mentioned above environmental pollutants are transferred to the main air stream by convection-diffusion mechanism. Intensity of this process should guarantee the paper air composition due to corresponding safety rules. In the first part of this paper the results of flow field calculations, inside the considered cavity, are presented. The turbulence model of Abe-Kondoh-Nagano was used in calculations. The numerical analysis was performed for two geometrical versions of cavity-gallery connections. Graphically elaborated results of numerical calculations have been presented in this paper.