ELEKTROMOS BÁNYASZELLÖZTETÉSI MODELLEK FELHASZNÁLÁSA TERVEZÉSHEZ ÉS 0KTATÁSHOZ* KRAUSE DIETRICH egyetemi tnársegéd (Bányászti Akdémi Bányművelési Intézet (Mélyművelés) Freiberg/Szi) Áltlános rész A jó légvezetés ngy jelentőségű bányászok egészsége és teljesítőképessége szempontjából Abbn mértékben, hogyn bányák idők folymán ngyobbodtk, fokozódtk nehézségek is vlmennyi munkhelynek szükséges mennyiségű levegővel vló ellátásávl kpcsoltbn Bár szellőztetés szükséges mértékét dolgozók szám várhtó klimtikus nehézségek és z előreláthtó gázfejlődés lpján meg lehet htározni, légmennyiség helyes elosztás zonbn tervezés egyik legsúlyosbb problémáj Mindenekelőtt, mikor bány légvezetésében ngyobb változttásokt végzünk, fontos, hogy ezek kihtását előre ismerjük, mert különben olyn viszonyok állhtnk elő, melyek nem felelnek meg z üzemi feltételeknek és termelésben zvrokt okozhtnk H pl z egyik bánykörzetben üzembehelyezünk egy ventillátort nélkül, hogy előtte pontosn meghtároznók szükséges depressziót, kkor megtörténhetik, hogy ventillátor esetleg túlságosn ngy nyomást állít elő, s így egy másik körzetből olyn sok levegőt elvon, hogy e körzet légellátás nem lesz kielégítő Ilyen esetben ezt körzetet üzemen kívül kell helyezni mindddig, míg légmennyiséget szükségletnek megfelelően be nem szbályoztuk Mivel ventillátor depressziójánk előzetes meghtározás legtöbb esetben mtemtikilg csk nehezen lehetséges, modelltechnikához kell folymodnunk Kézenfekvőnek látszott, hogy bánylevegő ármlását fiziki modellekkelnlóg úton utánozzuk, vgy számítógépeket lklmzzunk, mikoris Kirchhoff-törvényeket ki kell elégíteni p ' l Elvileg háromféle módszert különböztethetünk meg, ezek: 1 A vlóságos modellek, melyek ugynzzl, vgy hsonló közeggel működnek, Pneumtikus modellek 2 Anlog számítógépek, pl elektromos bnyszellőzési modellek 3 Numerikus, zz digitális számítógépek októbe: Nehézipri Műszki Egyetem bánymérnökhllgtói részére 1962 Elágdás 16* 243
- h Az elérhető pontosság és berendezés költségei szempontjából e három módszernél ngy különbség muttkozik, továbbá vlmennyi célr nem mindegyik modellfjt lklms egyformán jól A pneumtikus modelleket pl rr lklmzzuk, hogy különféle kn, felszerelések befolyását súrlódási együtthtór és z R szellőztetési ellenállásr mérethelyesen kisebbített, pontosn utánzott knmodelleken meghtározzuk Újbbn (1958-bn) Olszországbn Aprile professzor kidolgozott egy bányszellőztetési modellt, melyben z ellenállásokt beállíthtó fúvókák képviselik A modell szerkezete ránylg egyszerű, nyomás mérése zonbn vonl-utánztok szám ngy - hosszdlms Az elektromos nlóg számítógépek időközben széleskörűen elterjedtek és zokt legkülönfélébb formákbn gyártják A számos fjtából tervezési munkákhoz mindenesetre csupán néhány típust lklmznk Így pl Amerikábn lámpás modellt, Angliábn, Jpánbn, Szovjetunióbn és Német Demokrtikus Köztársságbn lineáris ellenállásokt trtlmzó modelleket, Német Szövetségi Köztársságbn pedig különféle szerkezetű cellás modelleket lklmzzák A legutóbbi években digitális számítógépeket, tehát z elektronikus számító-utomtákt, lényegesen tökéletesítették és bányszellőztetési hálóztok kiszámításár is lklmzták A készülékek megközelítési eljárássl dolgoznk, ezzel kpcsoltbn progrmozás, tehát "Prncsok" összeállítás gép számár hosszdlms és nehéz művelet Azt, hogy digitális számítógépek el fognk-e terjedni bányszellőztetési problémák feldolgozásár, még nem lehet megállpítni A munk menete szellőztetési modellek hsznált esetén Mivel jelenleg gykorltbn széleskörűen csk z elektromos nlóg számítógépeket lklmzzák, tárgylásomt ezekre típusokr kívánom korlátozni Ezenkívül következő fejtegetések áltlánosn érvényesek Mielőtt z egyes szellőztetési modellek működési módjávl fogllkoznék, ismertetni kívánom szellőztetési modellek lklmzásánk szükséges előfeltételeit Az előkészítő munkáltok hosszdlmsk és rendszerint lényegesen több időt vesznek igénybe, mint modellel végzett tuljdonképpeni munk 1 Előkészítési munkáltok ) A bánylevegő vezetési tervét vlmely meghtározott időtrtmr rögzíteni és szellőztetési sém formájábn meg kell rjzolni b) A szükséges légmennyiséget vlmennyi körzetre és üzemi pontr ismernunk kell c) Az ellenállások értékeit lehetőleg mindegyik földltti létesítményre mérésekkel meg kell htároznunk A tpsztlti és irodlmi dtok kizárólgos lklmzás igen sok esetben hibás tervezést eredményez d) A még ki nem hjtott vágtok ellenállásit mért és z irodlomból Vett dtoknk megfelelően rögzíteni kell 2 Munkáltok szellőztetési modellen ) A szellőztetéstechniki mennyiségeket, prméterek figyelembevételével, át kell számítnunk elektrotechniki mennyiségekre _ b) Kiválsztjuk és összekpcsoljuk z utánzó-egységeket szellőztetési sémát szerint 244
c) Az utánzó-egységeket (pl z ellenállásokt) beállítjuk kiszámított értékekre d) A modelleket z lklmzott berendezéstől függően z dott feldt megoldásár beszbályozzuk e) Megmérjük vgy leolvssuk végértékeket f) Esetleg átszámítjuk mért mennyiségeket, mennyiben mérőműszerek nem szellőzéstechnikzii egységekben vnnk hitelesítve g) Az eredményt szellőztetéstechniki szempontból ellenőrizzük, pl megvizsgáljuk, hogy bány vlmennyi része elegendő légmennyiséget kp-e, hogy ventillátor-teljesítmények elegendőek-e, stb h) Amennyiben légmennyiség elosztás nem elégíti ki követelményeket, változttásokt végzünk s szellőztetési sémán, esetleg kisegítő-ventillátorokt ikttunk be, fejtés idősorrendjét megváltozttjuk stb és z új változtot kipróbáljuk szellőztetési modellen Mindezekből könnyen átláthtó, hogy meglehetősen ngy időráfordítás szükséges, h elektromos szellőztetési modellel kívánunk dolgozni Gykrn feleslegesen ngy követelményeket támsztnk modellekkel szemben, működési sebesség és kényelmes kezelés szempontjából A működési sebesség ngy beruházási költséget igényel, és ezzel kpcsoltbn zt is meg kell fontolnunk, hogy z utánzó-egységek kiválsztásár, összekpcsolásár, vlmint beállításár, rendszerint több idő szükséges, mint tuljdonképpeni számításr Az eredmények mérése vgy leolvsás is bizonyos időt vesz el, miközben modell nem működik H meggondoljuk, hogy tervezést követő kivitelezési munk, tehát légvezetés berendezéseinek bányábn vló elkészítése gykrn több hónpot, sőt néh éveket vesz igénybe, kkor mjdnem teljesen lényegtelen, hogy modell feldtot egy ór, vgy néhány np ltt oldj-e meg Az ilyen "lssn" dolgozó modellek ár "gyorsn" működő utomtikus készülékek áránk csk egy törtrésze, és számos esetben kielégíthetik gykorlti igényeket Ezért mindig ügyelnünk kell rr, hogy ráfordítás és hszon ésszerű ránybn álljon egymássl Az utomtikusn és gyorsn dolgozó modelleknek z megvn z előnyük, hogy Változtok számítását, melyekhez csk kevés utánzó-egységet kell beállítni, gyorsbbn és egyszerűbben elvégezhetjük A modell ngyság és felszerelése korlátozz ventillátorok stb utánzásár szolgáló egységek számát Ezért számos esetben szellőzővágtok, célszerű soros és párhuzmos kpcsolásokt mtemtikilg kiszámítni, hogy z utánzó-egységek számát csökkenthessük Nen sok értelme lenne kis, mtemtikilg elvégezhető feldtokt modellekkel megoldni, mivel ráfordított idő legtöbbször lényegesen hosszbb lenne, mint számítás esetében Az elektromos szellőztetési modellek típusi A létező számos típus közül csk legfontosbbkt kívánjuk tárgylni, zokt, melyeket gykorltbn is lklmznk Az tzzólámpás modellek kiesnek számításból, mert fejlődésben már továbbjutottunk és különféle tényezők megnehezítik, ill lehetetlenné teszik tervezési munkák végzését A rligttális számítógépeket sem fogjuk tárgylni, mert rcionális progrmozás fejlesztése még nincs lezárv 245
j Ahhoz, _ 0,52 0,02 " ' ' 1 Kézzel (mnuálisn) szbályozhtó modellek Aránylg egyszerű szerkezetű és kezelésű Scott és Htnsley-féle "Ventiltion Clcultor" (szellőzés-számító), vlmint jpán H trmtsu gyár modellje Ezekben lineáris ohmos ellenállásokt lklmznk, s kétféle készülék kisebb különbségektől eltekintve egyform A légármlás lpegyenlete: h = R (22, melyben h kpjm2-ben, B Weissbch (Wb), ill kiloinürgben (kg), q pedig m3/s-bn helyettesítendő, zz 1 Wb = 1 kps2/m3 Az egyenletet felírhtjuk lkbn is h = R (J 9 Az Rá) = 7' helyettesítést lklmzv z eredmény: h = r á?, melyben r z elektromos ellenállás IJ-bn, ill Wb m3/s-bn kifejezve Célszerűen megközelítő eljárást lklmzunk, mellyel helyes r-értéket (fi-okbn) meghtározzuk, hogy ezzel 62 és h is ismert legyen Minden bányvágtot megfelelő értékű szbályozhtó ellenállássl (potencióméter) helyettesítünk és z összes ellenállásokt összekpcsoljuk szellőztetési sém szerint A számítás menete következő: ) A légszükségletnek megfelelően minden egyes vágtnál megbecsüljük 90 (m3)s légmennyiséget, és ezt megszorozzuk Wb-ben, illa ky-ben kifejezett ellenállássl R-rel, így minden egyes vágtr megkpjuk z ellenállás értékét: n, = Rgo Wb m3/s hogy ezt z értéket IJ-okbn kpjuk meg, figyelembe kell vennünk feszültség és z árm számár válsztott mértékegységet H pl következőket helyettesítjük: kkor 1 S? = lv/ia = U/I = vgyis J] s 0,02 kps m-5/9 Ekkor Ekkor: U= 1 Vm2 kp/m2; I= 1 ANIOO m3/s, 2kp/m? EÖRS- 7, 1- R qo _ Ti kp s/m5, 70 ü Péld: R2_4 = 0,52 Wb, ilkkiomürg (kg), 90 becsült értéke: 11 m3/s Wb 11 m3/s 0,52 kp sz/ms ll m3/s = 0,02 kp s m'5/ 2 0,02 kp s/m5 o N 286 "O" b) Ezt z értéket beállítjuk megfelelő ellenálláson, és hsonlón járunk el vlmennyi többi kiszámított értékkel is 246
_ 0,52 kb kb kb kb c) Amikor Vlmennyi r-értéket beállítottuk, modellre rákpcsoljuk ventillátor-depressziónk megfelelő feszültséget és megmérjük z egyes ágkon árfolyó Il ármokt, z melyeket M mértéknek megfelelően átszámíthtunk ql-értékekre H, 11 0,055 A; c)! = = 55 m/s d) Mivel 91 légmennyiség nem egyezik meg GJOmennyiséggel, egy további közelítő lépés szükséges Az,' z ÍE: M képlet szerint kiszámítunk egy új ellenállás-értéket Pl - W-TOT: 5,5 14352 Ezután kiszámítjuk ennek z ellenállásnk és rl-nek középértékét: és ezt, mint helyebített értéket, beállítjuk T? 1%, í: r! z r;- : g 5 e) H beállítást Vlmennyi ellenálláson elvégeztük, ismét bekpcsoljuk feszültséget, megmérjük IZ-t és kiszámítjuk 92 értékét Ezeket közelítéseket mindddig folyttjuk, míg két utolsó érték között már nem mrd semmi lényeges különbség Ennek z z eljárásnk összetrtás ("konvergenciáj") igen jó, mert 3-4 lépés elegendő megoldáshoz H z 71 = R/q/M ellenállás értékét ngyr állítottuk be, mert (90 értékét túlságosn ngyr becsültük, ezen z ellenálláson keresztül kisebb 12 árm folyik A második lépésben r; kisebb lesz mint rl volt, emitt ngyobb árm fog folyni E módon kényszerűen kidódik vlódi érték megközelítése, mert z ellenállások közötti különbség mindinkább kisebb lesz Pl Iz = 0,085 A, 622 = 8,5 m3/s és e péld esetében végleges értékként 03 = (24 = = 8,1 m3/s dódik Ennek z eljárásnk hátrány, hogy számítási- és mérési munkához meglehetősen sok idő kell Mindenesetre modell rendkívül olcsó és nnyir egyszerű, hogy zzl rövid begykorlási idő után biztosn lehet dolgozni mérésben és számításbn elkövetett hibák kiegyenlítődnek, csk 1-2 lépéssel többet kell végezni Pl H 100 vágtot utánozunk, ngyjából következő munkidőkre lesz szüksógünk: Az rl-értékek kiszámítás z rl-értékek beállítás Il mérése Egy-egy lépéshez szükséges idő: 1,5 ór, 1,5 ór 1,0 ór 4,0 ór Négy lépéshez tehát 2 2,5 munknpr vn szükségünk H z előkészítő munkáltokr mintegy 2 npot, z ellenállások összekpcsolásár kb- 1,5 npot számítunk, úgy egy mérnök egy héten belül igen terjedelmes 247
4000 feldtot megoldht A különféle változtok végigszámlálásához ekkor még legtöbb esetben csk 2-3 lépés szükséges, úgyhogy ráfordítás kkor is elviselhető mrd Ezzel kpcsoltbn ismételten meg kell említenünk, hogy szellőztetés átállításár tervezett módosítások végrehjtás gykrn több vesz hónpot igénybe H ezenkívül még figyelembe vesszük berendezés kis költségét, mi 3000 DM-t tehet ki, kitűnik, hogy ezzel z egyszerű modellel igen gzdságosn lehet tervezni Meg kívánjuk említeni, hogy p1_ Angliábn ilyen lpelvű kis modelleket z ipr soroztbn gyárt, és e modellek mjdnem mindegyik bányvállltnál megtlálhtók 2 Automtikus bányszellőztetési modellek Az utomtikus szellőztetési modellek lpfeltételéhez másként kell átlkítnunk légármlás lptörvényét Az elektromos rendszerben U=rI Az egyenlet jobboldlát I [I-vel megszorozv következő eredményt kpjuk: U=rÍ=iI2=r+n I 1 Ekkor r+ nem ohmos ellenállás, hnem egy 9/A dimenziójú mennyiség, melyet minden egyes szellőzőút számár állndó értéken kell trtnunk, mikor is szbályozás nem mnuálisn, hnem utomtikusn megy végbe, úgyhogy közbeeső számítások és mérések elmrdnk A Montnforschung GmbH (Düsseldorf) válllt cellás modellje ellenállás-kombinációvl, mérőművel és segédmotorrl működik Hogy légármlás négyzetes törvényét be lehessen trtni, z ármerősség változttásávl egyidejűleg z ellenállás értékét is meg kell változttni H pl z ármerősséget megkétszerezzük, z ellenállás értékét is meg kell kétszereznünk, hogy négyszeres feszültségesést elérjük: 4U=2R2I Az ellenállás értékének megfelelő növelését segédmotorrl vlósítják meg, melyet mérőmű vezérel Minden egyes cellát beállítnk megfelelő szellőztetési ellenállásr, celláját behelyezik cellszekrénybe és szellőztetési sémánk megfelelően összekpcsolják többi cellávl A feszültség rákpcsolás után cellák néhány perc ltt utomtikusn beszbályozzák mgukt helyes értékre Ugynkkor készülék ránylg ngy pontosságú A készüléknek mnuálisn szbályozndó készülékekkel szemben következő lényeges előnyei vnnk: ) A bányműveletek (vágtok, stb) és ventillátorok utánzásink szám gykorltilg nincs korlátozv; b) számításhoz szükséges idő igen rövid; c) vriációk számítását igen gyorsn el lehet Végezni Ezekkel, mint hátrányokt, szembeállíthtjuk ngy beruházási költséget, mely néhány százezer DM (BDL), vlmint z üzemzvrokr vló hjlmot Az ilyen modell csk kkor lklmzhtó gzdságosn, h jól kl 248
lehet hsználni Annál modellnél, melyet Bergkdemie Freiberg (Freibergi Bányászti Akdémi) épített meg, lemondtk z ellenállás beszbályozásár szolgáló segédmotorról, s szbályozást mgávl z ármml végzik A bekpcsolt árm minden egyes cellábn átfolyik cell mpermérőjén, és nnk muttóját megfelelően kitéríti A muttó lmellákból álló érintkezőpályán mozog (l ábr) A szomszédos lmellák közé egy-egy ellenállást kpcsoltk A muttó kitérésével egyidejűleg tehát folymtosn újbb ellenállások kpcsolódnk be z ármkörbe és ezzel z árm és "muttó kitérése le vn htárolv A beállítási folymt körülbelül egy perc ltt befejeződik A kitérés pontosság mintegy 4% Száz vágt és öt ventillátor utánztink Nutiá rsászáérintkezőt/el Érml/rezó lmellák U Amperméro" MAMA 1 ábr A freibergi szellőztetési modell 2 ábr Jelleggörbe feltüntetése elvi kpcsolási vázlt poligonnl "Mű ' előállítási költségei mintegy 50 0OO7O 000 DM-r (DNB) becsülhetők Az utánzó-egységek szám ebben z esetben is gykorltilg korlátln A Montnforschung GmbH legújbb készüléke "megtört-cellás" modell Egy ilyen modellt állítottk fel Lipcsében, z Institut für Grubensichercheit-ben (Bánybiztonsági Intézetben) A megtört cellák elnevezésüket zért kpták, mert e cellákkl bármilyen jelleggörbe előállíthtó megtört vonlll, poligon formájábn ( 2 ábr), mikor is lényegtelen, hogy jelleggörbe előállíthtó-e htványsorként, sem vgy Az ármkör ránylg bonyolult, mert minden egyes munk-ármkörhöz egy vgy két további ármkör cstlkozik, és különféle segédfeszültségekre, vlmint egyenirányítókr, mint záróelemekre is szükség vn A részletekkel nem fogllkozhtunk, mert Snn [5] tnulmányábn csk z lpelvet ismerteti és z iprilg gyártott cellák vlóságos ármkörétől dtok nem állnk rendelkezésünkre Mégis hogy z lpelvet bemutssuk, közlünk egy lehetséges kpcsolást (3 és 4 ábr) Az U üzemi feszültségnek keverő (összedó) ármkörökre kifejtett htását z S z zárótgok megkdályozzák, úgyhogy átfolyó I ármnk megfelelően három trtomány önműködően bekpcsolódik E megtört cell előnye, hogy többé már nem szükséges semmiféle mechniki vezérlés és mindig bizonyos meghtározott tehetetlenséggel működik A pontosságr kb lo/o-ot dnk meg, úgyhogy Montnforschung 249
GmbH ebből szempontból is felülmúlt régebbi cellákt Továbbá z is lehetséges, hogy ventillátorok jelleggörbéjét megtört cell segítségével utánozzuk A bányvágtok és ventillátorok utánztink szám gykopltilg korlátln lehet, úgyhogy összetett hálóztok is nehézség nélkül kiszámíthtók Mivel cellák beállás helyes értékre néhány perc ltt bekövet kezik, így számos változtot célszerűség szempontjából rövid idő ltt mgvizsgálhtunk A modellel ránylg egyszerűen dolgozhtunk Miután szellőztetési sémát megfelelően megrjzoltuk, mindegyes vágthoz kiválsztunk ellenállás-trtomány szerint egy-egy cellát, mjd z összes cellát szellőztetési hálózttá kötjük össze Ezután feszültségeket ventillátor-depresszióknk megfelelően beállítjuk, mjd cellák beszbályozódás után egyenként / ó U- rmsxm -UH_' NHEX Kr 3 ábr "Megtört cell" elvi kpcsolási 4 ábr Négyzetes jelleggörbe utánzás vázlt; ezzel cellávl utánozhtó 4 poligonnl 3 ábr szerinti ármkörrel ábrán feltüntetett sokszög-görbe (Snn [5] szerint) (Snn [5] szerint) megmérjük 62- és h-értékeket és zokt sémán feltüntetjük Végül mért értékek ellenőrzéséből kidódik, hogy légmennyiség elosztás megfelel-e követelményeknek, vgy más olyn változásokt kell megvizsgálnunk, melyek kedvezőbb légellátását dnk Szellőztetéstechniki részletek Áltlábn z egyenárm lklmzás terjedt el, úgyhogy szellőztetés irány egyszerűen rögzíthető A legtöbb esetben trnszformátorokt lklmznk, utánkpcsolt egyenirányítóvl A ventillátort jelleggörbéjének ábrázolás ngy modelleknél utomtikusn, kis modelleken zonbn mnuálisn végzendő, mikor is feszültséget bekpcsoljuk és mérjük légmennyiséget H ez pont nem esik rá jelleggörbére, kkor feszültséget szbályozhtó elleállássl mindddig változttjuk, míg z üzemi munkpont jelleggörbére nem kerül Ezután megmérhetjük z ármot z egyes vágtokbn A kisegítő ventillátorokt vágtb vló beépítéskor egyenármú forrássl látjuk el A ventillátor pozitív kpcsát vágt negtív kpcsávl, negtív kpcsát pedig vágt pozitív kpcsávl kötjük össze A ventillátor 250
i üzemi munkpontját jelleggörbéjére szintén be kell szbályozni Amennyiben több ventillátort lklmzunk, jelleggörbe utomtikus ábrázolás igen előnyös, mert mnuális beállítás esetében vlmelyik ventillátor bármilyen változttásávl megváltozttjuk többi ventillátor beállítását is Ekkor lépésenként kell kitpogtnunk jelleggörbékkel megegyező beállítást, ez zonbn némi gykorlt után nem sok időt vesz igénybe A természetes depressziót úgy vesszük figyelembe, hogy hn-et hozzádjuk ventillátor depressziójához, ill levonjuk bból és így kpcsoljuk teljes feszültséget szellőztető hálóztr H = pl hl 158 mm vízoszlop és h" = 12 mm Vízoszlop, kkor hl + h" = = 170 mm vízoszlopnk megfelelő feszültséget kell lklmznunk, z M átszámítási tényező szerint A ventillátor ellen működő természetes depresszió esetében ezt ventillátor nyomásánk kell fedeznie, zz bány csk természetes depresszióvl csökkentett nyomást hsználj fel, ventillátornk zonbn hn nyomást is szolgálttni kell A bánylevegő térfogtánk növekedését, mi felmelegedés, bevezetett sűrített levegő, robbntási gázok, vízfelvétel, gázömlés, mgsbb szellőzési szintek áltli nyomáscsökkenés stb mitt következik be, kis modelleken nem vehetjük figyelembe Zárt ármkörben ugynis z ármnk hálózt be- és kivezetésénél egyenlőnek kell lennie egymássl A gykorltbn tehát vlmivel kevesebb levegő ármlik be és vlmivel több ármlik ki, mint mennyit modellel meghtároztunk Ngy modelleken járulékos betáplálást is lklmzhtunk, ez zonbn ránylg ngy ráfordítást kíván Egy másik lehetőség, hogy nem (j) térfogttl, hnem szellőztető levegő súlyávl dolgozunk (G Gy, hol = y levegő fjsúly), ezzel térfogtnövekedés htását részben kiküszöbölhetjük A rövidzárltokt csk kkor vesszük figyelembe, h olyn ngyok, hogy lényegesen befolyásolják légvezetést Ilyenkor ezekre kiszámítjuk megfelelő ellenállásokt Uj tervezéskor R kiszámítás nem lehetséges, így csk hozzávetőleges légmennyiséget ismerjük Ebben z esetben légmennyiséget beszbályozzuk, még egyszer összehsonlítjuk ventillátor üzemi munkpontjávl és normálisn továbbmérünk Minden további lépésben ugynígy járunk el Az is lehetséges továbbá, hogy pl bánybiztonsági tervek kidolgozáskor bánytűz htását elméletileg (h megközelítőleg is meghtározzuk Az égési gázok áltl előállított természetes depressziót ventillátorrl helyettesítjük A depresszió növelésével esetleg légvezetés irányát megfordíthtjuk és meghtározhtjuk, hogyn oszlik el kkor légmennyiség Ezekből z eredményekből értékes következtetéseket vonhtunk le szükséges biztonsági rendszbályokr és pl tűzgátk építéséhez szükséges nygot megfelelő helyeken tárolhtjuk Zlíodellek lklmzás tervezésben és okttásbn H szellőztetési modellt beszerezni vgy készíteni kívánunk, különféle tényezőket figyelembe kell vennünk, hogy modell lklmzás gzdságos is legyen Fontos z évenkénti tervezési munkák szám Semmi értelme nem lenne drág utomtikus modell beállításánk, h ránylg kevés tervezést kell Végeznünk Az ránylg kevés ltt itt 40_50-nél kisebb számot értünk 251
mint Ilyenkor csk kis modell jánlhtó, z ellenállások mnuális utánállításávl mert (szbályozásávl), ezzel is különös nehézség nélkül elvégezhetünk minden héten egy-egy tervezést A bányvágtokhoz szükséges utánzó-egységek számár mnuálisn szbályozott modellnél mintegy 100-120 ellenállás htár, különben mérési és számítási idő túlságosn hosszú lenne H zonbn z összes sorbkpcsolt ellenállásokt és párhuzmos ármkörök bizonyos részét előzetesen mtemtikilg összevonjuk, kkor közepes ngyságú bányák esetében legtöbbször elegendő 40-70 utánzóegység H tudományos vizsgáltokt kívánunk végezni, mely esetben ngy számú változtot kell végigszámolnunk, kkor z utomtikusn működő modell legkedvezőbb, mert z eredményeket gyorsn megkpjuk Természetesen ismét hátrányos ngy beruházási ráfordítás, ezért z utomtikus modellek csk tervező-központokbn dolgozhtnk gzdságosn, hol jól beterhelhetők Itt rá kell muttnunk rr, hogy szellőztetési modellek gzdságos lklmzásához hozzátrtozik z ellenállásértékek ismerete is A tervezés csk kkor szolgálttht helyes eredményeket, h szellőztetési ellenállásokt vlóbn meg is mérjük Amint már említettük, z olyn tervezések, melyek főként vgy kizárólg irodlmi dtokon épülnek fel, mjdnem mindig hmis eredményekhez vezetnek és ezzel fölösleges beruházásokt, későbbi üzemmenetben pedig zvrokt okoznk A szellőztetési modellek szükséges pontosságát számos esetben túlbecsülik Figyelembe kell vennünk, hogy z ellenállás-értékeknek vn bizonyos hibájuk, és ezeket kőzetnyomás szintén megváltoztthtj Az ellenállások mérési időpontjától tervezet üzemi megvlósításig mindig kisebb-ngyobb változások Várhtók z ellenállásokbn, és így ezeket tervezéskor csk megközelítőleg vehetjük figyelembe Ehhez még z is hozzájárul, hogy modellben rövidzárltok és kóborármlások bizonyos részét figyelmen kívül kell hgynunk, mert e egyrészt kis mennyiségek megbízhtó mérése nehézkes, másrészt ábrázolásuk szellőztetési hálóztot feleslegesen bonyolítná Azokt szellőztetési modelleket tehát, melyek hibáj kisebb mint kb 4-5%, mjdnem minden célr lklmzhtjuk Okttáshoz áltlábn elegendő egy kisebb modell, melyen z ellenállásokt mnuálisn szbályozhtjuk be Főként modellek működési módját kell demonstrálnunk és hllgtóknk lklmt kell dnunk, hogy gykorltokon kis példákt mguk is végigszámolhssnk A modellek nnyir egyszelű szerkezetűek, hogy kpcsolási hibák könnyen kiküszöbölhetők és - z esetleges károk pl vlmely ellenállás elégetése túlságosn ngy terhelés mitt pénzügyileg szinte jelentéktelenek E modelleken éppúgy - be - lehet muttni z utomtikus modelleken-, hogy léghálóztot mindig mint összefüggő egészet kell tárgylnunk, h z egyik ellenállás megváltozik tehát, ez változás kiht hálózt bizonyos részére, sőt esetleg teljes hálóztr is Hsonlón demonstrálhtjuk kisegítő Ventillátorok lklmzásánk htását Az hátrány, hogy légmennyiség elosztását nem lehet zonnl végérvényesen leolvsni, ligh jöhet komolybbn számításb, mert főként z elvek és htások z érdekesek Összefogllólgmegállpíthtjuk, hogy z utomtikus szellőztetési modellek tervezési munkákhoz kkor jánlhtók, h évente sok feldtot kell megoldni További előfeltétel, hogy z ármlási ellenállásokt minden egyes 252
' tervezés esetében meg kell mérni Azt kell mondnunk, hogy lklomszerű tervezésekhez és okttáshoz z egyszerű modellek, melyekben z ellenállások mnuálisn szbályozhtók, tökéletesen kielégítők, míg z utomtikus modell erre célr gzdságtln IRODALOM [l] Greuer, R: Die von Berechnung Wetternetzen mit elektronischen Digitlrechnem Glückuf 95 (1959) 12, s 769-773 [2] Hirmtsu, Y: Ermittlung der Stárke von Wetterströmenín Grubenwetternetzen nch Formeln für den elektrischen Strom Glückuf 89 (1953) 15/16, S 355-359 [3] Hübner, R: Aufbu und Arbeitsweise des elektrischen Wettermodells Rheinelbe Glückuf 91 (1955) 25/26 S 705-714 [4] Pohle, R u Entwicklung und Einstz eines elektrischen Wettermodells mit veránderlichen ohmschen Widerstánden für Uberwchungs- und Plnungsufgben ím sáchsischen Steinkohlenbergbu Bergbutechnik 6 ( 1956) 7, S 371-383 [5] Scmn, B: Ein neues zur Widerstndszellenprinzip Verwendung in Anlogierechennlgen für den Bergbu Bergbu-Archiv 21 (1960) 1, S 27-39 [6] Schmidt, W: Möglíchkeiten und Grenzen der elektrischen Wetternetzmodelle Glückuf 93 (1957) 9/10, S 225_245 [7] Sklkcz, B: Elektrisches Anlogiewettermodell Uhli 9 (1957) S 303-310 HCHOJTBBOBAHI/IE MOJIEJIEÍÍI BHEKTPHHECKOÜ FOPHOÍ/Í BEHTI/IJIHIIPIPI HPH HPOEKTMPOBAHHH H OBYHEHI/ll/l II KPAYCE P e IOM e ABTop ycthbnmbet, uro MOJICJIH BTOMTI/HCCKOÍ/Í Beurunsunu Moryr ŐblTb peko- MBHJLOBBHH K npoekthmm pöorm TOHLKO rom, ecnu emerono cnenyer pemrb öonbmoe tmcno nu ConpoTuBneHne Teuenmo omxmo ŐbITb usmepeuo npn Kmnoü pöore Hpu HEŐOHBIIIOM qncne npoexmux pőor 14 oőyuenuu HOJTHOCTBIO yjzlobjictbodpitejibi-lbl npocrme ruonenn, npu Koropux conpomnenu Bpylmyro perynnpyemu, s ro BpeMH KK BroMmuecKue Monenn LIII?! roü uenn Hexonomnlmm VERWENDUNG ELEKTRISCHER GRUBENBEWEITERUNGSMODELLE ZUR PROJEKTIERUNG UND SCHULUNG D KRAUSE Zusmmenfssung Der Verfsser stellt ín seíner Abhndlung fest, dss die utomtischen Bewetterungsmodelle zu Projektierungsrbeiten nur dnn empfohlen werden können, wenn Jhrlich Víele Probleme gelöst werden müssen Weiter wird zur Bedíngung gemcht, dss die Strömungswiderstnde ín jedem Projektíerungsflle untersucht werden müssen Es muss festgestellt werden, dss zu gelegentlíchen Projektierungen und Zllm Unterricht die einfchen Modelle, bei denen die Widerstánde mnuell geregelt werden können, Vollstándig usreichen, whrend ds utomtische Modell für diesen Zweck unwlrtschftlich ist 253
MODELS OF ELECIRIC MINE AERATION DEVICES USED FOR DESIGN AND EDUCATION D KRAUSE Summry The uthor sttes in tl_1epper tht utomtic mine ventiltion models cn only be recommended for deslgn work yvhen lrge nulnber of problems re to be solved every yer An dditlonl prelimmry cond1t1on 1s t-he mesurement of flow resistnces for ech design It should be stted tht for indívidul design work nd eductíon the símple models of mnul resistnce control re perfectly stisfctory, wheres the utomtic models re uneconomíc for the purpose UTILISATION D*ANALOGIES ÉLECIRIOUES POUR UAÉRAGE DES MINES, AUX FINS DE UÉTUDE DE PROJETS ET DE UENSEIGNEMENT D KRAUSE R és umé Dns son étude, Futeur pose en fit que les modéles dlérge utomtíque ne sont recommndés pour l'étude de projets, que dns le cs oü il sümpose l nécessité de résoudre un grnd nombre de problémes pr n Une utre condition requise est de mesurer les résistnces de cournt pour chque projet Duteur fínit pr constter que pour les constructions occsionnelles et Penseígnement, les modeles simples, oü les resistnces peuvent étre réglées á, l min, font trés bien leur preuve, tndisque les modéles utomtiques ne se révélent ps économiques
NEHÉZIPARI MÜSZAKI EGYETEM A KÖZLEMÉNYEI X KÖTET SZERKESZTŐ BIZOTTSÁG DR FALK RICHÁRD DR GELEJI SÁNDOR DR TERPLÁN ZÉNÓ MISKOLC, 1964
--- Az ábrák legtöbbjét szerzők irányításávl HERC ZEG ISTVÁN egyetemi djunktus készítette Néhány cikk ábráját KOVÁCS MIKLÓS rjzoló műszki készítette & Nehézipri Műszki Egyetem, Miskolc Ituizmm üüslall min! n HM m -c
' A NEHÉZIPARI MÜSZAKI EGYETEM MAGYAR NYELVÜ KÖZLEMÉNYEI X KÖTETÉNEK TARTALOMJEGYZÉKE Bhr, J freibergi Bergkdemie professzor: A termelés és szállítás technológiáj z NDK külfejtéseiben Dr Bognár János tszv egyetemi tnár, kémii tudományok kndidátus: Az oszoillopolrográfi és lklmzás Dr Bognár János tszv egyetemi tnár, kémii tudományok kndidátus: Gázkromtográfiás elemzési eljárások Dr Bognár János tszv egyetemi tnár, kémii tudományok kndidátus és J ellinek Olg egyetemi djunktus: A réz meghtározás vs( III )-tioszulfát rekcióbn kifejtett ktlitikus htás lpján szimultán komprációs módszerrel, új indikátorok lklmzásávl Dr Bognár János tszv egyetemi tnár, kémii tudományok kndidátus és Sárosi Szilvi egyetemi djunktus: A jodid meghtározás ktlitikus htás lpján jodát-rzenit rekció segítségével Dr Boldizsár Tibor egyetemi tnár, műszki tudományok doktor és dr Trján Iván egyetemi docens, műszki tudományok kndidátus: Fúvótömedékelés tervezése Drobni József egyetemi djunktus és Szbó Szilárd egyetemi djunktus: A mágnesporos tengelykpcsolók méretezésének problémái Dr Fábry György egyetemi docens: Gőzfűtésű elgőzölögtetők (bepárlók) hőátviteli tényezőjének számításáról Dr Forri Sándor tudományos munktárs, műszki tudományok kndidátus: A stndrd hibellipszis és kiegyenlítő egyenesek összefüggései Guntermnn, F freibergi Bergkdemie docense: Az ütve-forgtv működő fúrókzlzpács egyes különleges problémáink géptechniki vizsgált Hrszti Rezső egyetemi djunktus: Az Archimedesi-csvrfelület önérintkezése Hrszti Rezső egyetemi djunktus és dr Petrich Géz tszv egyetemi tnár: Gömb és másodrendű felület áthtási görbéjének ellipszis-, ill hiperbol- vetülete Dr Horváth Zoltán tszv egytemi tnár, műszki tudományok doktor és Wéber József tudományos munktárs: Őlmos-rezes-kéneskö réztelenítése hidrometllurgii úton Dr Hosszú Miklós egyetemi docens, mtemtiki tudományok kndidátus: Lineáris progrmozási feldtok, 15 29 55-71' 83 95 105 129 145 165 171 187 217 25* 387
- 235 243 Dr Hosszú Miklós egyetemi docens, mtemtiki tudományok kndidátus: Észrevételek reltivitáselméleti időfoglom Reichenbch-féle értelmezéséhez 223 Kozák Imréné egyetemi tnársegéd: Egyszbdságfokú térbeli mechnizmus sebességállpotánk vizsgált geometrii úton Kruse, D freibergi Bergkdemie tnársegéde: Elektromos bányszellőztetési modellek felhsználás tervezéshez és okttáshoz 255 267 281 Dr Kurth, F mgdeburgi Technische Hochschule,,Otto v Guericke" professzor: A bggerlvázk körtrtójánk szilárdsági számításához Dr Németh Károly tudományos munktárs: A flotálás kinetikáj Dr Nikodémusz Antl egyetemi djunktus: Grfikus módszer z első peremértékproblém (Dirichlet-feldt) megoldásár Péter László egyetemi djunktus: Különleges elemzési feldtok megoldás színképelemzéssel 287 Dr Pethő Szilveszter egyetemi docens, műszki tudományok kndidátus és Tompos Endre egyetemi djunktus: A kokszszén morzsoládásánk vizsgált Duni Vsmű szénelőkészitőművében 297 Szopory Bél egyetemi djunktus: A "eoulometri" lklmzási lehetőségei kohászti elemzésekben 307 Szt György tudományos munktárs: A spirális éknek, mint kötőelemnek vizsgált 321 Dr Terplán Zénó tszv egyetemi tnár, műszki tudományok kndidátus: A legegyszerűbb epiciklikus hjtóművek nlitiki vizsgáltánk különböző módszerei 331 Dr Terplán Zénó tszv egyetemi tnár, műszki tudományok kndidátus és Apró Ferenc egyetemi tnársegéd: Az egyszerű bolygóművek teljesitményviszonyi 345 Tevn György egyetemi djunktus: A Lorentz-trnszformáció egy levezetésmódj 357 365 Tevn György egyetemi djunktus: A mágneses erők áltlános kifejezései Vid András egyetemi tnársegéd: Bordástengelyek végső megmunkálás klibrálássl 377
TPYIIbI MI/IHJHOIIbLICKOFO HOHl/ITEXHl/ILIECKOFO I/IHCTI/ITYTA TFDKEJTOÍ/Í HPOMbIIUHEHHOCTI/I (BEHFPMH) COIIEPWAHI/IE FI Bp: Texuonom npoussoners H TpHcnopT B Kpbepx Fepmucxoü JlemoxcpTuuecxoü Pecnyönnkn ZI-p H Benp: Ocunnnononyiporpqln H ee npumehehne H-p H Boenp: Memnm nnns rooíá xpomrorpqmeü JI-p flboenp-o E/uruHex: Onpenenenne Mezm H ochobhnm ee Krnmuqecxoro eücrsn B pexuuu meneso (IIl)-Tnocynbq)'r, npu nomomn Kozvmpuuon- Horo Mero, npnmehehuem HOBOFO uhnuktop 3 15 29 55 H-p H Boenp-C Lllpozuu: Onpeuenenne üonnu H OCHOBHI/IH ero KTnHTl/lqecKoro neücren, c HOMOHLHO pexunn üont-psennr 71 83 ll-p T Bo/tátmcp-LI-p H TpH: ÜpOEKTI/IpOBGHI/IeBuyBHoü xnnxn FI jlpoőnu-c Cőo: Hpoőnemm npoewmponn MKFHHTOIIOpOIIIKOBbIX Mycpr cuennemm 95 105 li-p 11 cbőpu: PcqeT KOSqMDI/lul/IEHTHTennonepezxuu ucnpnreneü c npobm HrpeBoM LI-p IH (Doppu: Bumocsln Memny CTHILpTl-ibIM nnuncom norpemhoctn n KOMIIEHCIII/IOHHHMH npnmmmu (D FyHmepMHH: MmnHoTexHnHecKoe Mccnenosnne HEKOTOpblX cneuunbnblx 129 HpOŐJICM öypnnbnoro MonoTK, pőorxomero yupho-bpmrenbnbxzxx netáctbuem 145 P Xpcmu: CMoKcHne Apxnmenooü Bnurosoü noepxuocm 165 P Xpcmu-H-p F Hempux: Snnnnmueck H rnnepöonuueck HpOEKIII/Iíl Kpusoü npounxnoseun mp n HOBCpXHOCTI/I BToporo HOpSUIK 171 li-p 3 Xopem-Fl Beőep: Oumuenne OT Menn csnnuooro-menuoro mteüh nm- 187 217 pomernnyprnuecxx/im nytem ZI-p M Xoccy: Snuu JmHeüHoro nporpmmnpobmm JI-p M Xoccy: HpnMeqHM K onpeuenenuxo no Peüxex-xőxy HOHHTHH BpeMeHH B Teopnn othocutenhoctn 223 H Korcoe: I/IccnenoBHne CKOpOCTHOFO coctomm npoctphctbehhoro Mex- 243 255 267 Hnsm c onnoü CTCHeHbIO ceoöonm reometpuqeckum HyTeM II Kpyce: I/ICIIOJIBBOBEIHHB MOJIEIIEÜ SJICKTpPIHGCKOÍ/Í ropnoü BeHTHnHuHu npn npoewmpouuu n ocyqennn li-p (D Kypm: HpouHocTHme pchetm xpyrosoro nepmtenh örpoux mccn H-p K HeMem: Ennem/m qmorunu 235 389
JI-p A Hurco/láemyc: Fpqynqecxu Meron pemenn nuu Jlnpuxsmr JI Uemep: Pemenne cneuunbublx nnmuueckux szxu npn nomomh CHeKTpnb- Horounn ji-p C neme-b ToMnow: I/Iccnenosnne ppbrxnex-m KOKCOBOFO ymg H oöor Tmenbnoü tpöpuxe Jlyx-xn Bmmxo B Conopu: Bosmom-xocm npumehehnh ((KyJIOMeTpl/D) B Me-rnnyprnqecxux nnux 1] Com: I/Iccnenonue npnmehehnn cnupnbnoro Knnu B Kuecme coennuuwenb- Horosnemeurunn J-p 3 T epn/th: Pnuunbxe Memnbx nnmmuecxoro nccnenonu Hnőonee npocrux snuuuxnuuecxnx npnonnmx Mexnumo ZI-p 3 T epn/rh-(d Anpo: MOIILHOCTHbIB ycjiobi/iíl npocrux nnhetphmx nepen 11 Teen: Omm H MeTonoB BbIB011 npeoöposmm Jlopenu j] Teen: Oöume Bupmenng MFHHTHblX CI/IJI A Buö: OKoHqTenbHH oőpőork peőpuctbxx BJIOB Knnöpnponuem 281 287 297 307 321 33 1 345 357 365 377
MITTEILUNGEN DER TECHNISCHEN UNIVERISTÁT FÜR DIE SCHWER- INDUSTRIE, MISKOLC (UNGARN) INHALTSVERZEICHNIS J Bhr : Technologie der Gewinnung und Förderung ín Tgebuen der DDR Dr J Bognár : Die Oszillopolrogrphie und íhre Anwendung Dr J Bognár : Gschromtogrphische Anlysierverfhren Dr J Bognávw-O Jellinek ' Bestimmung Von Kupfer nhnd des ín der Eisen- (III) Thiosulft-Rektíon usgeübten ktlytischen Effekts, mit dem Simultn-Komprtionsvefhren unter Verwendung eines neuen Indiktors Dr J Bognár-S Sárosi : Bestimmung VOII J odid nch dem ktlytischen Effekt mittels der J odt-arsenit-rektion Dr T Boldizsár-Dr I Trján : von Plnung Blsverstznlgen J Drobni S Szbó : Über die Probleme der Bemessung der Pulver-Kupplungen Dr G Fábry : Über die Berechnung des Wármedurchgngs dmpfbeheizter Ver- dmpfer Dr S Forri: Beziehungen zwischen der Stndrd-Fehlerellipse und den Aus- gleichsgerden F Guntermnn : Mschmentechnische Untersuchung einíger Spezílprobleme des Freifll-Bohrhmmers R Hrszti : Die Selbsberührung der Archimedíschen Schrubenfláche R Hrszti-Dr G Petwích : Ellípsen-, bzw Hyperbel-Projektion der Durch- dringungskurve von Kugel- und sekundáren Fláchen Dr Z Horváth-J Wéber : Hydrometllurgische Entkupferung von bleiháltígen Kupferstein Dr M Hosszú : Aufgben der lineren Progrmmierung Dr M Hosszú ' Bemerkungen zur Reichvenbcifschen Auslegung des Zeitbegriffs der Reltívitátsbheorie Fru É Kozák : Geometrische Untersuchung des Geschwindigkeitszustndes eínes rálumlichen Getriebes von eínem Freiheitsgrd D Kruse : Verwendung elektrischer Grubenbewetterungsmodelle zur Projektierung und Schulung Dr F Kurth : Zur Festigkeitsberechnung des Rundtrágers der Bggergestelle Dr K Németh : Die Kinetik der Flottíon Dr A Nikodémusz : Grphisches Verfhren zur Lösung des ersten Rndwert- problems (Dirichlet-Problem) L Péter: Lösung spezieller Anlysierufgben durch Spektrlnlyse 15 29 55 71 83 95 105 129 145 165 171 187 217 223 235 243 255 267 281 287 391