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심부 석탄광산의 환기시스템 최적화 연구

A Study on Optimum Ventilation System in the Deep Coal Mine

  • 권준욱 ((주)지오미래이앤씨 기업부설연구소) ;
  • 김선명 (신한대학교 에너지환경공학과학과) ;
  • 김윤광 ((주)굿엔지니어스 기업부설 연구소) ;
  • 장윤호 (강원대학교 공과대학 자원공학과)
  • 투고 : 2015.03.16
  • 심사 : 2015.04.10
  • 발행 : 2015.04.30

초록

본 연구에서는 적정 소요환기량의 확보를 통한 갱내 환경의 최적화를 위한 기초연구로 갱내 소요환기량을 추정하였다. 채굴의 심부화 및 운행갱도의 증가로 인한 온도상승으로 작업환경이 점차 악화되는 광산에서 작업환경의 개선을 위하여 J광업소를 대상으로 환기평가를 하였으며 갱내의 환기효율을 증가시키기 위하여 갱도의 길이에 따른 온도에 대한 효과를 수치 해석하였다. 연구결과 J광업소의 소요환기량은 $17,831m^3/min$으로 산출되었으며, 실제 총 입기량은 $16,474m^3/min$로 환기량이 $1,357m^3/min$ 부족한 것으로 나타났다. 개발된 프로그램을 이용하여 J 광업소의 두 가지 개발모델에 관하여 온도 예측을 하였으며 온도계산의 기본 인자인 환기량 예측을 위해서 수치해석 프로그램인 VnetPC를 사용하였다. 실험 결과 첫 번째 개발모델인 -425ML을 전체 개발할 경우의 C 생산부 주운반갱도 9X의 온도는 $29.30^{\circ}C$로 예측되었으며 두 번째 모델인, A 생산부를 제외한 일부 지역만 개발할 경우의 온도는 $27.45^{\circ}C$로 예측되었다.

This paper aims for the ultimate goal to optimize the work place environment through assuring the optimal required ventilation rate based on the analysis of the airflow. The working environment is deteriorated due to a rise in temperature of a coal mine caused by increase of its depth and carriage tunnels. To improve the environment, the ventilation evaluation on J coal mine is carried out and the effect of a length of the tunnel on the temperature to enhance the ventilation efficiency in the subsurface is numerically analyzed. The analysis shows that J coal mine needs $17,831m^3/min$ for in-flow ventilation rate but the total input air flowrate is $16,474m^3/min$, $1,357m^3/min$ of in-flow ventilation rate shortage. The temperatures were predicted on the two developed models of J mine, and VnetPC that is a numerical program for the flowrate prediction. The result of the simulation notices the temperature in the case of developing all 4 areas of -425ML as a first model is predicted 29.30 at the main gangway 9X of C section and in the case of developing 3 areas of -425ML excepting A area as a second model, it is predicted 27.45 Celsius degrees.

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참고문헌

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