Моделирование динамики тепловых депрессий и еE влияния на проветривание горных выработок

Аннотация


Актуальность представленных в работе результатов теоретических исследований определяется необходимостью создания, уточнения и совершенствования методов прогнозирования изменений воздухораспределения и параметров рудничного воздуха во время аварий. Проведен анализ взаимосвязи аэрологических и теплофизических процессов, протекающих в горных выработках. Показано, что связующим звеном между ними являются тепловые депрессии, влияние которых на проветривание возрастает во время рудничных аварий, связанных с пожарами и отключениями главных вентиляционных установок. Смоделированы изменения термодинамических свойств воздушного потока под действием процессов гравитационного сжатия и разряжения в стволах. Представлено решение задачи сопряженного теплообмена вентиляционного воздуха с породным массивом в приближении малых времен, позволяющее прогнозировать динамику тепловых депрессий во время пожара. Приведены результаты численного моделирования изменений движения воздуха по уклону при возникновении пожаров различной мощности. Результаты математического моделирования аэро- и теплогазодинамических процессов, протекающих в аварийных режимах проветривания, являются основой для разработки комплекса мероприятий, направленных как на предотвращение возникновения аварий, так и на управление аварийным проветриванием в реальном времени. Ключевые слова: аэрологические и теплофизические процессы, тепловые депрессии, теплообмен,


Об авторах

А. В Шалимов

Горный институт Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: shalimovav@mail.ru

Д. С Кормщиков

Горный институт Уральского отделения Российской академии наук

Email: dkormshchikov@gmail.com

Р. Р Газизуллин

Горный институт Уральского отделения Российской академии наук

Email: aero_rus@mail.ru

М. А Сёмин

Горный институт Уральского отделения Российской академии наук

Email: mishkasemin@gmail.com

Список литературы

  1. Казаков Б.П., Шалимов А.В. О возможности проветривания рудника естественной тягой после отключения главной вентиляционной установки // Известия вузов. Горный журнал. - 2013. - № 2. - С. 59-65.
  2. Шалимов А.В. Численное моделирование газовоздушных потоков в экстремальных ситуациях и аварийных режимов проветривания рудников и шахт // Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. - 2011. - № 6. - С. 84-92.
  3. Богословский В.Н. Отопление и вентиляция.- М.: Стройиздат, 1976. - Ч. II. - С. 512.
  4. Красноштейн А.Е., Казаков Б.П., Шалимов А.В. Моделирование нестационарных процессов распространения газовых примесей по выработкам рудника в условиях рециркуляционного проветривания // Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. - 2006. - № 1. - С. 95-101.
  5. Воропаев А.Ф. Теория теплообмена рудничного воздуха и горных пород в глубоких шахтах. - М.: Недра, 1966. - 219 с.
  6. Казаков Б.П., Зайцев А.В., Шалимов А.В. Влияние закладочных работ на формирование теплового режима в горных выработках в условиях рудников ОАО «Норильский никель» // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2012. - № 2. - С. 110-114.
  7. Amano K., Mizuta V., Hiramatsu Y. An improved method of predicting underground climate // Int. J. of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomedamics Abstracts. - 1982. - Vol. 19, № 1. - P. 31-38.
  8. Blickonsderfer R., Deardorffer D., Kelley J. Jndendivity of Some Coal-Cutter Materials by Impact-Abrasion in Air-Methane // U.S. Bureau of Mines. Report of Investigations. - 1974. - № 7930. - P. 81-93.
  9. Van Heerden C.A. A problem of unsteady heat flow in convection with air cooling of codifies // Proс. of the General Discussion on Heat Transfer / London. Inst. Mech. Engres. - 1951. - P. 283-285.
  10. Кремнёв О.А. Теплообмен между вентиляционной струей и горными массивами старых шахт и выработок // Тр. Ин-та теплоэнергетики Акад. наук УССР. - 1954. - № 10.
  11. Левин Л.Ю., Семин М.А., Зайцев А.В. Численное решение сопряженной задачи теплораспределения в рудничной атмосфере и окружающем породном массиве для сети горных выработок произвольной топологии // Горн. инф.-аналит. бюл. - 2013. - № 8. - С. 176-180.
  12. Kazakov B., Shalimov A. The connected task of non-stationary heat exchange between mine air and mining massif // Proceedings of the 7th International Mine Ventilation Congress (Poland). - 2001. - P. 63-68.
  13. Казаков Б.П., Шалимов А.В., Гришин Е.Л. Теплообмен вентиляционного воздуха с крепью воздухоподающего ствола и породным массивом / Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. - 2011. - № 5. - С. 92-100.
  14. Соболев С.Л. Уравнения математической физики. - М.: Наука, 1966. - 444 с.
  15. Gershuni G.Z., Myznikov V.M., Shalimov A.V. Plane-parallel advective binary mixture flow stability in a horizontal layer // International Journal Heat Mass Transfer. - 1994. - Vol. 37, № 15. - P. 2327-2342.
  16. Кормщиков Д.С. Моделирование рудничных пожаров в программном модуле «Электронный план ликвидации аварий» // Научные исследования и инновации. - 2011. - Т. 5, № 1. - С. 159-161.
  17. Гришин Е.Л., Киряков А.С., Кормщиков Д.С. Моделирование аэротермодинамических процессов в программном модуле «План ликвидации аварий» // Горн. инф.-аналит. бюл. - 2012. - № 5. - С. 312-315.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 208

PDF (Russian) - 74

Ссылки

  • Ссылки не определены.

© Шалимов А.В., Кормщиков Д.С., Газизуллин Р.Р., Сёмин М.А., 2014

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах