IZVORI DEPRESIJE U VJETRENOJ MREŽI Svladavanjeotporatrenja strujanja zraka jamskih provodnika dovodi dogubitkatlaka (tlačne visine, depresije). Gubitke tlaka treba nadoknaditi izvorima depresija. Izvoridepresije u vjetrenoj mreži: -prirodni ili -umjetni, odnosno -prirodna depresija(toplinska) i -ventilatori.
Prirodna depresija Prirodna depresija posljedica dovođenja ili odvođenja topline jamskom zraku. Prirodna depresija uzrokuje strujanje zraka kroz jamske vjetrene provodnike bez mehaničkih (umjetnih) izvora depresije, Strujanje zraka uzrokuje razlika pritisaka (potencijala) između dvije točke.
Prirodna depresija Izvori uticajni na temperaturu i gustoću jamskog zraka kemijski sastav i vlažnost zraka zanemariv utjecaj na gustoću zraka barometarski pritisak prirodna depresija proporcionalna razlici pritisaka na lokaciji rudnika (jame) neznatni pa je i ovaj utjecaj zanemariv dubina rudnika neposredni utjecaj na prirodnu depresiju ovisno o dubini od 250 Pa (dubina do 400 m) do 1200 Pa (dubina jame oko 1200 m) rad ventilatora -pri depresijskom radu ventilatora razređuje se zrak i smanjuje gustoća razlika pritisaka ulaznog i izlaznog okna, a time i uvjeta za djelovanje prirodne depresije, -slično i pri kompresijskom radu ventilatora ali sa obrnutim smislom, -mjerenja pokazala mali iznos prirodne depresije uslijed ovog razloga (od 1 do 4%) temperatura zraka glavni čimbenik utjecajan na prirodnu depresiju, -presudnu ulogu pri tome ima promjena temperature u izlaznom oknu.
Otvaranje jame potkopom -zimi vanjski stupac zraka je teži strujanje zraka suprotnokretanjukazaljkenasatu, preko potkopa na okno -ljeti stupac zraka u oknu je hladniji i teži strujanje zraka podudarno smjeru kretanja kazaljki na satu
Otvaranje jame oknima -zimi stupac zraka u lijevom oknu lakši smjer strujanja zraka podudarno kretanju kazaljke na satu, -ljeti stupac zraka u desnom oknu ukupno topliji i lakši (dio stupca nalazi se izvan jame gdje je zrak lakši) smjer strujanja zraka suprotno smjeru kretanja kazaljki na satu
Iskop okna Zrak uz bokove okna hladi se u kontaktu sa stijenom, dok se zagrijani zrak diže prema gore sredinom okna
Rudnici na većim visinama Jama razrađena potkopima prirodna depresija posljedica temperaturnih razlika smjer djelovanja depresije mijenja se kako promjenom godišnjih doba, tako i dnevno. Promjene temperature posljedica: - znatne razlike u kotama pojedinih potkopa, te - položaja sunca tijekom dana
Metode proračuna prirodne depresije Metode za proračun prirodne depresije zasnivaju se na mjerenjima temperature i pritiska u vertikalnim prostorijama ulazne i izlazne zračne struje.
Metoda prof. Voropajeva točka br. izmjerena temperatura, t o C dubina H, m točka 1 (ušće ulaznog okna) 10 50 točka 2 (dno ulaznog okna) 16 200 točka 3 (dno izlaznog okna) 20 200 točka 4 (ušće izlaznog okna) 14 0 točka 5 (ušće ulaznog okna) - 0 -Rezultati mjerenja temperature unose se u HT dijagram (dijagram dubine i temeperature). -Spajanjem mjerenih točaka dobiva se paralelogram površine F i težišta T c
Metoda prof. Voropajeva - Rad 1 kg zraka proporcionalan površini paralelograma podijeljenom sa apsolutnom temperaturom u težištu paralelograma T c. Prirodnadepresija proporcionalna je ovom radu i gustoći zraka. h p = F ρ T c g, Pa
Metoda prof. Voropajeva Referentni nivo je nivo ušća izlaznog okna H= 0 m. Ovi podaci ucrtaju se u HT dijagram. Temperatura u točki t 5 nije izmjerena i ona se računa po relaciji (zrak nad ulaznim oknom nalazi se u adijabatskom stanju): o o t = t,01h, C t = 10 0,01 50 9,5 C 5 1 0 5 = Površina konstruiranog poligona F odredi se planimetrom ili se računa prema obrascu: K 1 F = Hk ( tk+ 1 tk 1) 2 k= 1 1 F = 2 o [ 5016 ( 9,5 ) + 20020 ( 10) + 20014 ( 16) + 0( 9,5 20) + 010 ( 14) ] = 962,5m Koordinata težišta T c zatvorenog poligona određuje se grafički i iznosi: T t = 27315, + 14, 6= 287, 75 K 9625, 12, 981, Prirodna depresija sistema h pr = = 3938, Pa 28775,
Prirodna depresija Općenito prirodna depresija zatvorenog vjetrenog puta izražena je relacijom: h = g h = g ( z z ) ρ, Pa pr n n i i= 1 i= 1 p k sr gdje je obračunata prirodna depresija i-te dionice h i : h = g ( z z ) ρ, Pa i p k sr i - broj dionica (grana) na zatvorenom vjetrenom putu z p - kota početne točke dionice z k - kota krajnje točke dionice ρ sr - srednja gustoća u dionici, kg/m 3
Prirodna depresija Prirodna depresija uspoređivanje mase stupca zraka ulaznog okna (niskopa) i mase stupca zraka izlaznog okna (niskopa), Pritisak stupca zraka u ulaznom oknu p 1 : p 1 = z ρ Pritisak stupca zraka u izlaznom oknu p 2 : p2 = zi ρ isr g u usr g Prirodna depresija je razlika u težini stupaca zraka u ulaznom i izlaznom oknu: hpr = p1 p2 = g ( z u ρsru z i ρ sri ), Pa Ukoliko je z u = z i izraz poprima oblik: h = g z ( ρ ρ ) pr sru sru Prirodna depresija h pr ovisi o razlici gustoća zraka u ulaznom i izlaznom oknu. Ako je ρ u >ρ i prirodna depresija djeluje suprotno kretanju kazaljki na satu. Ako je ρ u <ρ i prirodna depresija djeluje u smjeru kretanja kazaljki na satu.