Karta předmětu prezenční studium

Transkript

1 Karta předmětu prezenční studium Název předmětu: Větrání dolů a lomů (VDaL) Číslo předmětu: 542 Garantující institut: Institut hornického inženýrství a bezpečnosti (542) Garant předmětu: Prof. Ing. Pavel Prokop, CSc. Kredity: 5 Povinnost: Povinný Úroveň studia: pregraduální Jazyk výuky: česky Ročník: 3 Semestr: zimní Odkaz na web: Určeno pro fakulty: HGF Určeno pro typ studia: bakalářské Způsob zakončení: Zápočet a zkouška Rozsah výuky: 2+2 Prerekvizity: Korekvizity: Vyskytuje se v prerekvizitách: nemá nemá ne Výstupy z učení - student prokazuje znalosti: v oblasti aerologie v oblasti aerodynamiky o zákonitostech spojených s větráním dolů a lomů včetně bezpečnostních rizik - student umí: umí student pracovat s přístroji potřebnými pro měření všech veličin větrání používat výpočetní techniku ve spojení s větrními sítěmi. - student je schopen: navrhnout a řešit větrání každého pracoviště v dole i na lomu tak, aby vyhovovalo platným bezpečnostním předpisům navrhnout opatření k nápravě v případě mimořádných událostí spojených s větráním dolů a lomů

2 Metody výuky (zastoupení jednotlivých metod je třeba kvantifikovat v %) Přednášky 35 % Cvičení 35 % Samostatná práce 30 % Anotace Student se v předmětu seznámí se základy aerologie, aerodynamiky a se všemi zákonitostmi spojenými s mikroklimatem a větráním pracovišť. Dále se předmět zabývá větráním hlavním a výpomocným, větráním neproražených důlních děl a jejich optimalizací. Vychází se ze základních zákonů aerodynamiky s cílem umět a znát problematiku větrních bilancí dolů včetně příslušných výpočtů. V oblasti lomů jsou probírány partie týkající se přirozené výměny ovzduší v lomové kotlině, změny lomového ovzduší, základů meteorologie, umělého větrání lomů, atd. Součástí výuky jsou i bezpečnostní rizika spojena s větráním. Povinná literatura ŠIŠKA, F., PROKOP, P. et al: Banské vetranie, Alfa, Bratislava, 1993 PROKOP, P et al: Větrání, degazace a klimatizace dolů, Ostrava 2007, ISBN: PROKOP, P: Větrání, degazace a klimatizace dolů II, Ostrava Vyhláška ČBÚ č. 22/1989, Sb. Doporučená literatura McPHERSON, M. J.: Subsurface Ventilation and Environmental Eng., Chapman&Hall,1992 England and the University of California, Berkeley Nároky na zabezpečení výuky Zajištění exkurze na činném dole v OKD, a.s. Metody průběžné kontroly znalostí během semestru Programy a zápočtový test Osnova přednášek 1. Důlní aerologie členění důlních větrů, základní složky důlních větrů, příměsi důlních větrů 2. Důlní aerodynamika zákon proudění větrů, systémy větrání dolů, typy větrních proudů, základní zákony důlního větrání 3. Mikroklima důlních pracovišť, tepelná bilance dolu 4. Aerodynamický odpor důlních děl odpor třecí, čelní a místní, základní parametry pro výpočty 5. Hlavní důlní větrání (umělé a přirozené), hlavní ventilátory a výpomocné ventilátory 6. Separátní větrání a ventilátory separátního větrání 7. Aktivní a pasivní regulace větrní sítě 8. SVO, schémata větrání, výpočet větrní sítě 9. Větrní rozvaha dolu včetně mapové dokumentace 10. Optimalizace hlavního větrání, optimalizace separátního větrání

3 11. Základy klimatizace dolů a degazace 12. Bezpečnostní rizika spojené s větráním dolů a lomů 13. Přirozené a umělé větrání lomů 14. Inovace látky, novinky z konkurencí a seminářů a z vědecko výzkumné činnosti fakulty Osnova cvičení 1. Indikace a měření základních složek ovzduší dolů a lomů, stanovení relativní vlhkosti ovzduší, nejvyšší přípustné koncentrace příměsí důlního a lomového ovzduší. 2. Měření prašnosti na dolech a lomech. 3. Metodika měření směru a rychlosti větru. 4. Měření teploty ovzduší dolů a lomů, stanovení vlhké a suché teploty 5. Mikroklimatické podmínky důlních pracovišť, výpočet teplotních změn důlních větrů. 6. Výpočet větrní sítě klasicky a na PC 7. Měření barometrických tlaků a deprese. 8. Výpočet výbušnosti plynných směsí. 9. Výpočty separátního a hlavního větrání a jejich optimalizace Exkurze na činných dolech OKD, Inovace výuky rozšíření o nejnovější poznatky. Otázky ke zkoušce 1. Základní složky důlních větrů (složení vzduchu). 2. Inertní příměsi důlních větrů z hlediska fyziologického. 3. Inertní příměsi důlních větrů z hlediska chemického. 4. Aktivní příměsi důlních větrů z hlediska fyziologického. 5. Aktivní příměsi důlních větrů z hlediska chemického. 6. Pevné a radioaktivní příměsi důlních větrů. 7. Indikace jednotlivých příměsí důlních větrů, jejich měření. 8. Důlní prach vliv na člověka, měření prašnosti, způsoby zneškodňování prachu. 9. Hořlavost a výbušnost uhelných prachů, vliv jiných příměsí na výbušnost prachů. 10. Ochrana dolů proti výbuchům uhelného prachu a přenosu výbuchu. 11. Metan, jeho fyzikálně chemické vlastnosti, výstupy metanu, způsoby výstupu metanu v dole, přípustné koncentrace, nerovnoměrný výstup, regulace výstupu metanu do důlních děl. 12. Plynonosnost a plynodajnost určující přírodní podmínky. 13. Určující provozně technické podmínky pro plynonosnost a plynodajnost 14. Základní metody prognózy plynodajnosti. 15. Základy důlní degazace. 16. Mikroklima důlních pracovišť a jeho hodnocení. 17. Tepelná a teplotní bilance dolu, výpočet teplotních změn důlních větrů. 18. Přirozené způsoby zlepšování mikroklimatu. 19. Základy klimatizace dolů. 20. Rovnice proudění, odpory důlních děl, zákon odporu. 21. Větrná rozvaha dolu, části větrní rozvahy. 22. Větrná síť, její znázorňování, základní zákony pro řešení sítí. 23. Řešení sítí na PC. 24. Paralelní a sériová spolupráce ventilátorů v síti, podzemní výpomocné ventilátory. 25. Rozvody důlních větrů, kladná a záporná regulace větrní sítě. 26. Větrní ztráty ve větrání, koeficient využití větrů, vliv ztrát a zkratů. 27. Separátní větrání.

4 28. Měření tlaků, rychlosti, průřezů, objemových průtoků. 29. Schémata větrání lomů. 30. Bezpečnostní rizika ve větrání lomů. Podmínky absolvování předmětu Název úlohy Typ úlohy Max. počet bodů (akt. za podúlohy) Min. počet bodů Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51 Zápočet Zápočet 33 (33) 17 Zkouška Zkouška 67 (67) 34 Písemná zkouška Písemná zkouška Ústní zkouška Ústní zkouška Údaje o předmětu v cizím jazyce Annotation The students are presented with basics of aerology, aerodynamics and all principles associated with workplace microclima and ventilation. The subject also deals with main and auxiliary ventilation, ventilation of blind mines and optimization of ventilation. Presentation of the basic laws of aerodynamics in order to acquire knowledge of ventilation balance in mines including calculations. With respect to quarries, the subject deals with natural exchange of air in the quarry pit, changes in quarry air, basics of meteorology, artificial quarry ventilation, etc. The subject also deals with safety risks of ventilation. Outline of lectures 1. Mine aerology - classification of air flows, basic components of air flows, admixtures in mine air 2. Mine aerodynamics - principles of air flow, mine ventilation systems, type of air flows, basic principles of mine ventilation 3. Mine microclimate, thermal balance of mine 4. Aerodynamic resistance of mines - friction, cross-section and local resistance, basic parameters for calculations. 5. Main mine ventilation (natural and artificial), main fans and auxiliary fans 6. Separate ventilation and separate ventilation fans 7. Active and passive control of ventilation system 8. Ventilation circuits, ventilation schematics, calculation of ventilation network 9. Ventilation balance of mine, including maps 10. Optimization of the main ventilation, optimization of separate ventilation 11. Basics of mine air-conditioning and degassing 12. Safety risks associated with mine and quarry ventilation 13. Natural and artificial ventilation of quarries 14. Innovations, news from seminars, competition and research activities of the school

5 Outline of exercises 1. Indication and measurement of the basic components of air in mines and quarries, measurement of relative humidity, maximum allowed concentrations of admixtures in mine and quarry air. 2. Measurement of dust levels in mines and quarries. 3. Measurement of the direction and speed of wind. 4. Measurement of air temperature in mines and quarries, determination of wet and dry temperature 5. Microclimate conditions in mines, calculation of thermal changes of mine winds. 6. Calculation of air flow - standard technique and computer method. 7. Measurement of barometric pressure and depression. 8. Calculation of explosive properties of gas mixtures. 9. Calculation of separate and main ventilation + optimization of parameters Field trip to an active mine of OKD, innovations, state-of-the-art knowledge. Exam question topics 1. Basic components of mine air (air composition). 2. Inert components of mine air with respect to physiology. 3. Inert components of mine air with respect to chemistry. 4. Active components of mine air with respect to physiology. 5. Active components of mine air with respect to chemistry. 6. Solid and radioactive components of mine air. 7. Indication of individual components of mine air, measurement. 8. Mine dust - effect on humans, measurement of dust levels, dust elimination methods. 9. Combustibility and explosiveness of coal dust, effects of other components on explosiveness. 10. Protection of mine against explosions of coal dust and propagation of explosion. 11. Methane, its physical and chemical properties, methane outflow, methane entering mines, allowed concentrations, uneven ingress, control of methane ingress into mines. 12. Gas bearing capacity and gas releasing capacity- natural conditions. 13. Essential operational-technical conditions affecting gas bearing and gas releasing capacity. 14. Basic methods used to forecast gas releasing capacity. 15. Basics of mine degassing. 16. Microclimate at mines and its assessment. 17. Thermal and temperature balance of mines, calculation of temperature changes of mine air. 18. Natural methods of microclimate improvement. 19. Basics of mine air-conditioning. 20. Air flow equations, resistance of mines, resistance law. 21. Air flow balance of mine, parts of air flow balance. 22. Air flow network, graphic representations, basic laws for calculation. 23. Calculations using PC. 24. Parallel and serial cooperation of blowers in network, underground auxiliary blowers. 25. Distribution of mine air, positive and negative control of the air flow system. 26. Losses in ventilation, air flow utilization factor, effects of losses and shunts. 27. Separate ventilation. 28. Measurement of pressures, flow, cross-section, volume flow. 29. Schematic of quarry ventilation.

6 30. Safety risks of quarry ventilation.