Архив статей журнала
Данная статья посвящена исследованию динамики конвективных потоков воздуха в пределах наклонных горных выработок, позволяющий определить критическую тепловую мощность источника тепловыделения и условия опрокидывания воздушного потока при наличии тепловой депрессии. В статье рассмотрен один из способов проведения натурного эксперимента с использование имитационного стенда. Выполнено трехмерное численное моделирование с целью определения основных требований, которым должна отвечать проектируемая установка. Так же на основании трехмерного численного моделирования получены качественные зависимости устойчивости проветривания от изменяемых параметров наклонной выработки при наличии интенсивного источника нагрева.
В работе представлены результаты натурных исследований рудничной атмосферы при полном технологическом цикле добычи руды из протяженных тупиковых камер большого сечения. Технологический цикл включает ведение взрывных работ, проветривание после взрывных работ и отгрузку руды погрузочно-доставочной машиной. В процессе ведения взрывных работ формируется застойная зона в камерном пространстве, где происходит скопление газов. Запертый газ постепенно выносится на рабочее место машиниста погрузочно-доставочной машины. Показано, что при ведении работ по добыче руды буровзрывным способом в условиях тупиковых камер большого сечения необходим предварительный расчет объема выделяющихся газов и автоматический контроль выноса газов в рабочую зону горнорабочего, осуществляющего отгрузку руды.
Правила безопасности предъявляют ряд требований к реверсивному режиму проветривания на шахтах и рудниках. В частности, п. 176 «Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых» гласит о необходимости обеспечения расхода воздуха, проходящего по главным выработкам в реверсивном режиме проветривания, равного не менее 60 % от расхода воздуха, проходящего по ним в нормальном режиме. Однако требование п. 176 не в полной мере соответствует существующим требованиям по обеспечению предельно-допустимых концентраций горючих газов в горных выработках шахт и рудников. Кроме того, в условиях возрастания мощности добычи полезных ископаемых горнодобывающими предприятиями, вентиляционные сети рудников становятся более протяженными и разветвленными, что приводит к усложнению прогнозирования в них воздухораспределения как в нормальном, так и в реверсивном режимах проветривания. При реверсировании воздушной струи в аварийных ситуациях на таких рудниках важно прогнозировать влияние непредвиденных аэродинамических факторов, связанных с такими событиями, как возникновение тепловых и газовых депрессий, самопроизвольное открытие вентиляционных перемычек. По мнению авторов, перспективным подходом, позволяющим сделать такой прогноз, является анализ устойчивости движения воздушной струи в главных выработках.