Zagadnienia do egzaminu z przedmiotu

Wentylacja i pożary I i II

1. Atmosfera kopalniana

• powietrze atmosferyczne - należy rozróżniać pojęcia: powietrze suche, powietrze wilgotne, powietrze o składzie standardowym, wykres h-x Molliera dla powietrza wilgotnego (jak z niego korzystać)

• składniki powietrza atmosferycznego,

• powietrze kopalniane - składniki powietrza, składniki toksyczne i wybuchowe, dopuszczalne zawartości gazów toksycznych i wybuchowych w powietrzu kopalnianym, granice wybuchowości, warunki normalne dla atmosfery kopalnianej, atmosfera uwarstwiona izentropowo

Podstawowe właściwości kopalnianej sieci wentylacyjnej

• parametry opisujące powietrze kopalniane, sieć pasywna i aktywna, gęstość powietrza, strumień objętości i strumień masy powietrza,

• elementy kopalnianej sieci wentylacyjnej: węzły, bocznice, opory miejscowe i wentylatory.

3. Graficzne i cyfrowe odwzorowanie sieci wentylacyjnych

• schematy przestrzenne, kanoniczne i potencjalne, zasady ich tworzenia, odwikływanie schematów kanonicznych,

• zasady upraszczania schematów wentylacyjnych,

• rodzaje prądów powietrza (pokazać dany prąd powietrza na przykładach), metoda „niezupełnie szczelnych tam,

• kryterium Czeczotta,

• macierz węzłowa, węzłowo-bocznicowa i oczkowa (cyklowa) (należy umieć je sporządzić w oparciu o dany schemat przestrzenny lub kanoniczny),

• wybór bazy oczek niezależnych w oparciu o drzewo i antydrzewo sieci wentylacyjnej.

1. Przepływ powietrza w bocznicy sieci wentylacyjnej

• rodzaje przepływów powietrza, stacjonarny i niestacjonarny, laminarny i turbulentny (burzliwy), krytyczne liczby Reynoldsa dla wyrobisk górniczych,

• zależność liczby oporu od chropowatości względnej i liczby Reynoldsa (wykres Nikuradse), wpływ tych czynników na dyssypację energi,

• równanie ciągłości przepływu,

• równanie ruchu powietrza w bocznicy sieci wentylacyjnej, równanie Bernoulliego.

• Dyssypacja energii w projektowanej i istniejącej bocznicy sieci wentylacyjnej

• wyprowadzić wzór na dyssypację energi w bocznicy projektowanej wychodząc z równania H. Darcy,

• opór bocznicy, rodzaje oporów i zależności między nimi, współczynnik i liczba oporu, jednostki

6. Dyssypacja energii w istniejącej bocznicy sieci wentylacyjnej

7. Dyssypacja energii w oporze miejscowym

• znać wzór na dyssypację energii w oporze projektowanym i istniejącym,

• opór miejscowy, liczba oporu miejscowego,

• podać na przykładach jak można ograniczyć wartości oporów miejscowych.

8. Praca techniczna wentylatora, spiętrzenie wentylatora (znać wzory)

9. Depresja naturalna

• definicja, jakie czynniki ją wywołują, kiedy jest równa zero,

• metoda hydrostatyczna wyznaczania depresji naturalnej,

• metoda W. Budryka,

• metoda H. Bystronia,

• przewietrzanie naturalne, podać przykład przewietrzania naturalnego np. sztolni umieszczonej w zboczu góry

10. Potencjał izentropowy i aerodynamiczny

• podać jakie są różnice w założeniach definicyjnych tych potencjałów,

• znać wzór na potemncjał (przynajmniej na całkowity izentropowy)

• jak wyznaczyć potencjał powietrza (np.całkowity izentropowy) w dowolnym węźle kopalnianej sieci wentylacyjnej w oparciu o wyniki pomiarów kopalnianych,

• znać definicję spadku potencjału powietrza,

• jak wyznaczyć spadek potencjału powietrza (np. całkowity izentropowy) w dowolnej bocznicy kopalnianej sieci wentylacyjnej w oparciu o wyniki pomiarów kopalnianych,

• jak wyznaczyć potencjały powietrza w węzłach sieci wentylacyjnej jeśli znany schemat sieci wentylacyjnej oraz spadki potencjału w poszczególnych bocznicach.

11. Schemat potencjalny i jego zastosowanie

• definicja, rodzaje schematów potencjalnych,

• kiedy w sieci wentylacyjnej jest racjonalny, a kiedy nieracjonalny rozkład spadków potencjału,

• zalecany rozkład potencjałów w sieciach wentylacyjnych,

12. Prawo dla węzłów sieci wentylacyjnej (znać i potrafić zastosować w praktyce)

13. Prawo dla oczek sieci wentylacyjnej (znać i potrafić zastosować w praktyce)

14. Połączenie szeregowe i równoległe bocznic sieci

• otwór równoznaczny (umieć wyprowadzić wzór na otwór równoznaczny i zależność między oporem i otworem równoznacznym)

• opór połączenia szeregowego lub równoległego,

• dyssypacja energii w połączeniu szeregowym i równoległym bocznic,

• rozdział powietrza w połączeniu szeregowym i równoległym).

15. Wypadkowy opór normalnej sieci wentylacyjnej (w oparciu o prawa szeregowego i równoległego łączenia bocznic)

16. Naturalny rozpływ powietrza w złożonej przekątnej sieci wentylacyjnej

• należy dla dowolnej sieci wentylacyjnej napisać układ równań, który rozwiązany np. metodą Newtona pozwoli wyznaczyć rozpływ powietrza w sieci wentylacyjnej,

17. Wentylatory kopalniane

• podział z uwagi na kierunek przepływu powietrza przez wirnik, sposób pracy, i przeznaczenie

• charakterystyki pracy wentylatorów, zależność ich parametrów od liczby obrotów,

• stabilność i ekonomiczność pracy wentylatorów, kryteria i warunki stabilnej i ekonomicznej pracy wentylatorów (bezwzględnie należy potrafić określić kiedy wentylator (lub wentylatory) będzie pracował stabilnie i ekonomicznie,

• zespołowa praca wentylatorów (praca szeregowa i równoległa), kiedy stosujemy połączenie szeregowe, a kiedy równoległe, co to jest opór graniczny połączenia wentylatorów, jaki sposób połaczenia wentylatorów zalecają przepisy,

• współpraca wentylatora (wentylatorów) z siecią wentylacyjną (bezwzględnie potrafić wyznaczyć parametry wentylatora (wentylatorów) i sieci wentylacyjnej współpracujących ze sobą (graficznie i analitycznie)),

18. Przewietrzanie wyrobisk ślepych

• możliwości przewiwtrzania wyrobisk ślepych z wykorzystaniem wentylacji głównej oraz przez dyfuzję,

• jak projektować ilości powietrza potrzebne do przewietrzania wyrobisk ślepych (bez zbytnich szczegółów),

• wentylacja lutniowa drążonych wyrobisk, rodzaje wentylacji lutniowej, wady i zalety poszczególnych rodzajów wentylacji lutniowej,

• lutnie i wentylatory lutniowe, sprawność lutniociągów,

• potrafić obliczyć jaki strumień powietrza będzie dopływał do przodka wyrobiska ślepego przewietrzanego szczelnym lutniociągiem.

19. Zasady rozprowadzania powietrza w kopalni

• generalne zasady rozprowadzenia powietrza,

• znać 8 aspektów rozprowadzenia powietrza podanych na wykładach,

• sposoby rozprowadzenia powietrza w robotach przygotowawczych i eksploatacyjnych (szczególnie przy dużym zagrożeniu metanowym i trudnych warunkach klimatycznych)

20. Urządzenia wentylacyjne (tamy, kanały, mosty itp.)

• ogólna orientacja co do możliwości wykorzystania poszczególnych urządzeń w sieciach wentylacyjnych,

• znać podział urządzeń na ułatwiające lub utrudniające przewietrzanie,

• straty powietrza w sieci wentylacyjnej, definicja strat powietrza, straty zewnętrzne i wewnętrzne, zalecane straty powietrza, potrafić rozwiązywać zagadnienia związane z obliczaniem strat powietrza na zrębach szybów wydechowych,

21. Powstawanie i przebieg pożarów podziemnych (definicja pożaru podziemnego, pożary egzogeniczne i endogeniczne, proces zamozagrzewania się węgla, czynniki wpływające na proces zamozapalenia węgla)

22. Wczesne wykrywanie pożarów endogenicznych (ocena skłonności węgli do samozapalenia (met. Maciejasza i Olpińskiego), lokalizacja tworzących się ognisk pożarowych)

23. Zapobieganie pożarom egzogenicznym i endogenicznym

24. Aktywne i pasywne gaszenie pożarów (środki i urządzeniaia do awalczania pożarów podziemnych, gaszenie ognisk pożarowych wodą i gazami inertnymi,na czym polega wyrównywanie potencjałów wokól pól pożarowych)

UWAGA Udostępnione materiały powinny służyć jedynie do przygotowania się do egzaminu i nie powinny być udostępniane i powielane, ponieważ nie mam na to zgody autorów niektórych materiałów. F. Rosiek