Bekämpfung hoher Grubentemperaturen

Bekämpfungsursachen hoher Grubentemperaturen.- Erster Teil. Wettertemperaturbestimmende Faktoren.- I. Was bestimmt die Lufttemperatur in der Grube?.- II. Einfluß der Gebirgswärme auf die Grubenwettertemperatur.- 1. Konvektion. Wärmeübergang.- a) Bestimmung der mittleren Lufttemperatur.- b) Bestimmung der Wärmeübergangszahl.- 2. Berechnung der Wettererwärmung an Hand einiger typischer Fälle.- a) Temperaturänderung der durch eine Strecke strömenden Wetter, wenn die Streckenulme eine konstante Temperatur haben.- b) Temperaturänderung der Wetter, die durch eine Strecke strömen, deren Ulme von Ort zu Ort eine veränderliche, und zwar eine gleichmäßig steigende oder fallende Temperatur haben.- 3. Zusammenfassung.- III. Einfluß der Wetter auf die Ulmtemperatur der Grubenbaue.- 1. Bedeutung des Fortsehreitens der Ulmdurchkühlung.- 2. Wärmeströmung durch eine ebene Wand.- 3. Wärmeströmung in einer Strecke von kreisförmigem Querschnitte.- 4. Wärmeströmung in einer Strecke mit rechteckigem Querschnitte.- 5. Änderung der Wärmedurchgangszahl mit der Zeit. Abhängigkeit der Wärmedurchgangszahl von der Tiefe der Schichtendurchkühlung.- 6. Bedeutung der Wärmedurchgangszahl k bezüglich der vom Gestein an die Wetter abgegebenen Wärmemenge.- 7. Bedeutung der Neigung der Gefällekurve.- 8. Der Verlauf des Temperaturgefälles in der durchgekühlten Zone. Breite der durchgekühlten Zone.- 9. Form der durchgekühlten Zone.- 10. Menge der Eigenwärme, die von der durchgekühlten Zone an die Wetter abgegeben wird.- 11. Der zeitliche Vorgang bei der Streckendurchkühlung.- 12. Die Bedeutung der Bestimmung der vom Gestein an die Wetter abgegebenen Wärmemenge.- IV. Der Wärme-, Kälte- und Wärmeausgleichs-Mantel.- 1. Die durchgekühlte Zone oder der Wärmemantel.- 2. Die durchgewärmte Zone oder der Kältemantel.- 3. Der Wärmeausgleichsmantel.- a) Wovon ist die Wirkung des Wärmeausgleichsmantels abhängig?.- b) Die Temperaturverhältnisse in der neutralen Zone der Einziehschächte.- c) Der Temperaturverlauf im Gestein längs des ganzen Wärmeausgleichsmantels.- d) Die im Wärmeausgleichsmantel akkumulierte Wärmemenge.- e) Einfluß der Größe und Beschaffenheit der Berührungsfläche auf die Ausmaße des Wärmeausgleichsmantels.- f) Einfluß der Wettergeschwindigkeit auf die Ausmaße des Wärmeausgleichsmantels.- 4. Der Feuchtigkeitsausgleichsmantel.- V. Einfluß der Bewegung der Luft in lotrechter Richtung auf ihre Temperatur.- 1. Adiabatische Kompression.- 2. Wettertemperaturänderungen bei einer lotrechten Bewegung und gleichzeitigen Erwärmung oder Abkühlung seitens der Ulme.- 3. Ist es möglich, die Entstehung der Kompressionswärme zu verhindern?.- 4. Wie groß ist die Kompressionswärme, die bei der Bewegung nach unten entsteht, und wo soll ihre Quelle gesucht werden?.- 5. Belastet die Kompressionswärme den Ventilator?.- VI. Oxydation der Kohle, der Erze und des Grubenholzes und ihr Einfluß auf die Erwärmung der Grubenwetter.- 1. Oxydation der Erze und der Gesteine.- 2. Die durch das Erstarren des Mörtels und des Zements bedingte Wärmeentfaltung.- 3. Wovon ist die Oxydationsfähigkeit der Kohle abhängig?.- 4. Bedeutung der Größe der Oberfläche und der Zerklüftung.- 5. Einwirkung des Wassers auf die Oxydation der Kohle.- 6. Die Rolle des Pyrits bei der Kohlenoxydation.- 7. Die Oxydationsgeschwindigkeit.- 8. Wieviel Wärme wird bei der Oxydation der Kohle entwickelt?.- 9. Die Zersetzung des Holzes.- VII. Einfluß des Hauwerkes auf die Wettertemperatur.- 1. Hat das rasche Beseitigen des Hauwerkes aus der Grube einen Zweck?.- 2. Kühlung des Hauwerkes durch Wasser.- VIII. Einfluß der mechanischen Arbeit auf die Wettererwärmung.- IX. Erwärmung der Luft durch Reibung in den Wetterwegen. Erwärmung im Ventilator.- Reibungswiderstand.- Einfluß der Expansion der strömenden Luft.- Temperaturänderungen der durch eine Wetterstrecke und einen Ventilator strömenden Luft.- X. Erwärmung durch Elektrizität.- 1. Wettererwärmung durch elektrische Leitungen.- 2. Wettererwärmung durch Transformatoren.- 3. Wettererwärmung durch Motoren.- 4. Übersicht der Verluste.- XI. Erwärmung durch Gebirgsdruck.- XII. Wettererwärmung durch Beleuchtung.- XIII. Einfluß der Körperwärme der Belegschaft auf die Erwärmung der Grubenwetter.- XIV. Wettererwärmung durch Schießarbeit.- XV. Wettererwärmung durch Grubenbrände.- XVI. Luftfeuchtigkeit.- 1. Grundbegriffe.- 2. Bedeutung der Wetterfeuchtigkeit. Einfluß der Feuchtigkeit auf die Grubenwettertemperatur.- 3. Der Wärmeinhalt trockener und feuchter Luft.- 4. Bestimmungsfaktoren der Grubenluftfeuchtigkeit.- 5. Einfluß der ursprünglichen Wettertemperatur und -feuchtig-keit obertags auf die Feuchtigkeit der Grubenwetter.- 6. Einfluß der Temperatur- und Druck-Änderung der Luft auf die Feuchtigkeit. Einfluß der Grubentiefe.- 7. Wieviel Wasser kann durch den Wetterstrom aus der Grube entführt werden?.- 8. Abhängigkeit der verdunsteten Wassermenge von der Geschwindigkeit und der Menge der Wetter.- 9. Das Brennen der Geleuchte als Feuchtigkeitsquelle der Wetter.- 10. Das Schwitzen der Arbeiter als Feuchtigkeitsquelle der Wetter.- 11. Einfluß des Atmens der Arbeiter auf die Wetterfeuchtigkeit.- 12. Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit von der Menge der angewendeten Lutten.- 13. Abhängigkeit der Wetterfeuchtigkeit von der Menge der in die Grube geleiteten komprimierten Luft.- 14. In welchen Grenzen bewegt sich die Wetterfeuchtigkeit?.- 15. Änderung der Feuchtigkeit und der Temperatur der durch eine Strecke strömenden Wetter.- a) Feuchtigkeitsverlauf vor dem Taupunkte.- b) Berechnung des Temperaturverlaufes vor dem Taupunkte.- c) Erreichung des Taupunktes.- d) Der Temperatur- und Feuchtigkeitsverlauf der Wetter nach Erreichung des Taupunktes.- XVII. Einfluß warmer Quellen auf die Grubenwettertemperatur.- XVIII. Welchen Einfluß hat die Expansion der Preßluft auf die Grubenwettertemperatur?.- XIX. Abkühlung der Kohle beim Entweichen des adsorbierten CH4 und CO2.- XX. Wärmebilanzen.- XXI. Absolute und relative Wärmequellen.- XXII. Bedeutung der Wärmequellenlage.- XXIII. Das Wärmetemperament oder die Wärmetönung der Grube.- XXIV. Die Wärmecharakteristik oder die thermische Entwicklung der Grube.- Zweiter Teil. Einfluß hoher Temperatur und Feuchtigkeit auf den menschlichen Organismus und auf die Arbeitsleistung.- XXV. Wärmeableitung aus dem menschlichen Körper.- 1. Die dem Körper durch Atmung entzogene Wärmemenge.- 2. Die aus dem menschlichen Körper durch Strahlung abgeleitete Wärmemenge.- 3. Die durch Leitung aus dem menschlichen Körper entführte Wärmemenge.- 4. Wärmeableitung aus dem menschlichen Körper durch Schweißverdunstung.- 5. Wieviel Schweiß kann die Luft aus dem Körper verdunsten?.- 6. Die durch den menschlichen Organismus abgesonderte Schweißmenge.- 7. Die Zusammensetzung des Schweißes. Änderungen, die in der Blutzusammensetzung infolge des Schwitzens oder übermäßigen Wassertrinkens auftreten.- 8. Insensibles (unsichtbares) Schwitzen.- 9. Katathermometer.- XXVI. Einfluß der Luftfeuchtigkeit und -temperatur auf die Leistung des Arbeiters.- 1. Ursachen der Ermüdung.- 2. Die Menge der vom Menschen geleisteten Arbeit und die dabei entwickelte Wärme. Abhängigkeit der Leistung von Feuchtigkeit, Temperatur und Bewegung der Luft.- 3. Die Leistung des Arbeiters bei extrem hohen Temperaturen und für kurze Arbeitszeiten.- 4. Berechnung der Leistung des Arbeiters mit Rücksicht auf die von ihm abgeschiedene Schweißmenge.- 5. Bestimmung der Wärmemenge, die vom Arbeiter abgeleitet werden kann, mittels eines Diagrammes.- XXVII. Einfluß hoher Temperaturen und der Feuchtigkeit auf den menschlichen Körper.- 1. Physiologische Bemerkungen über die Körpertemperatur des Menschen.- 2. Einwirkung hoher Wärmegrade und körperlicher Arbeit auf den Menschen.- 3. Über die Angewöhnung an hohe Temperaturen.- 4. Auswahl der Arbeiter für warme Arbeitsorte.- 5. Bekleidungsart der Arbeiter bei hohen Temperaturen.- Dritter Teil. Mittel zur Erniedrigung hoher Temperaturen und Feuchtigkeiten.- XXVIII. Isolation der Wetterwege.- 1. Bedeutung der Isolation der Grubenwetterwege.- 2. Isolation der Streckenulme.- 3. Die durch die Wandung einer kreisförmigen, isolierten Leitung strömende Wärmemenge.- Beispiele a bis h.- 4. Schlußfolgerung über die Bedeutung der Streckenisolation auf Grund der vorhergehenden Beispiele.- 5. Durchführung der Streckenulmisolation.- 6. Bewetterung durch isolierte Lutten.- Beispiele i, j.- 7. Berechnung vorhergehender Beispiele für Strecken mit ansteigender Temperatur.- 8. Durchführung der Luttenisolation.- 9. Einfluß der Geschwindigkeit der Wetter auf ihre Erwärmung in isolierten und unisolierten Lutten.- XXIX. Einfluß der Wettermenge auf die Wettertemperatur.- 1. Mengenvergrößerung der Wetter durch Erhöhung ihrer Geschwindigkeit.- 2. Wettermengenvergrößerung durch Erweiterung der Wetterwege.- 3. Kostenaufwand der Wetterkühlung durch Vergrößerung der Menge und Geschwindigkeit der Wetter.- XXX. Kühlung der Grubenluft mittels Kühlmaschinen.- 1. Ist es überhaupt möglich, die Grubenwetter mittels Kühlmaschinen ökonomisch zu kühlen?.- 2. Einteilung der Kühlmaschinen.- a) Kompressionskühlmaschinen.- b) Absorptionsmaschinen.- c) Luftkältemaschinen.- 3. Wahl des Kühlmediums.- a) Einfluß der Kühlmittel auf die Gesundheit und das Leben der Belegschaft.- b) Entzünd- und Explodierbarkeit der Kühlmittel.- 4. Kälteübertragung an die Luft.- 5. Zentrale oder lokale Kühlanlagen.- 6. Ableitung der Kompressions- oder Kondensationswärme aus der Kühlmaschine in der Grube.- 7. Wie stark soll die Grubenluft gekühlt werden?.- 8. Berechnung einer lokalen Kühlanlage.- 9. Berechnungsbeispiel einer halbzentralen Kühlanlage.- 10. Die Kühlanlage der Grube Morro Velho als Beispiel einer zentralen Kühlanlage.- XXXI. Erhöhung der Kühlwirkung der Luft mittels Lokalventilatoren.- XXXII. Preßluft als Kühlmittel.- Kühlung durch preßluftbetriebene Arbeitsmaschinen.- XXXIII. Kühlung mittels Kaltwassers.- 1. Wie kann Wasser zur Wetterkühlung verwendet werden? Wie wird die Wasserkälte an die Luft übertragen?.- 2. Wie weit kann Kaltwasser in einer Rohrleitung geführt werden?.- 3. Wasserkühlung mit geschlossenem Kreislaufe.- 4. Beispiel der Kühlung mittels naturkalten Wassers.- Beispiele aus der Praxis.- 5. Vergrößerung der Kühlfläche.- 6. Kühlung mittels direkter Berührung des Kaltwassers mit Luft.- 7. Wasserzerstäubungsmethode.- Beispiel aus der Praxis.- 8. Wasserzerteilungsmethode.- 9. Schlußwort über die Kühlung mittels Kaltwassers.- 10. Kühltürme.- XXXIV. Verhinderung der Wetteranfeuchtung.- XXXV. Verhinderung der Wettererwärmung bei der Kohlenoxydation.- XXXVI. Leistungserhöhung des Wärmeausgleichsmantels.- 1. Kältevorratskammern.- 2. Einfluß der Bewetterungsunterbrechung auf die Wettertemperatur.- XXXVII. Wettertrocknung.- 1. Trocknung der Luft mittels CaCl2.- Notwendigkeit der Trocknungsschichtkühlung beim Luftdurchgang.- 2. Trocknung der Luft mittels Kieselsäure-Gel.- 3. Trocknung der Luft mittels Zentrifugen und mittels der auf verschiedener Diffusionsgeschwindigkeit der Gase beruhenden Apparate.- XXXVIII. Temperaturregulation der Grubenwetter durch deren Befeuchtung.- Wetterbefeuchtungsvorrichtungen.- XXXIX. Verwendung des Eises zur Kühlung der Grubenwetter.- XL. Kühlung mit flüssiger Luft.- XLI. Herabsetzung der Wettertemperatur und -feuchtigkeit durch entsprechende Wahl der Wetterwege.- XLII. Regulierung der Wettertemperatur durch entsprechende Wahl der Abbaumethode.- XLIII. Kühlung der Grubenluft durch Umwandlung der Wärme in eine andere Energieart.- XLIV. Wirtschaftlichkeit einer Grubenluftkühlanlage.- XLV. Schlußwort.- Die zehn Gebote des Bergtechnikers in heißen Gruben.- Tabelle I. Die wichtigsten Konstanten der Luft, des Wasserdampfes und des Wassers.- Tabelle II. Zahlentafel der spezifischen Gewichte, spezifischen Wärme und Wärmeleitfähigkeit der für den Grubenbetrieb wichtigsten Stoffe.- Patentverzeichnis.