Исследователи из ПНИПУ и Горного института Уральского отделения РАН разработали эффективную модель вентиляции шахт, которая поможет улучшить качество воздуха в тупиковых горных выработках. Они определили, как именно нужно расположить вентиляционный трубопровод для достижения наилучшего результата.
Учёные из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и Горного института Уральского отделения РАН провели исследование, которое помогло точно определить, как правильно размещать вентиляционный трубопровод в шахтах для эффективного проветривания. По словам специалистов, параметры воздуха в тупиковых горных выработках напрямую зависят от того, где именно установлен трубопровод. Это открытие может значительно улучшить условия работы в шахтах и обеспечить безопасную атмосферу для горняков.
В настоящее время в шахтах чаще всего используется нагнетательная схема вентиляции, при которой свежий воздух подается через трубопровод, проложенный вдоль всей тупиковой выработки. Однако, когда воздушная струя сталкивается с каменной стенкой, образуются турбулентные вихри, которые могут ухудшить циркуляцию воздуха и привести к недостаточной вентиляции, что особенно важно для удаления вредных газов и поддержания нормальных условий для работы.
Чтобы выявить оптимальное расположение вентиляционного трубопровода, ученые создали трёхмерную модель горной выработки с размерами 28 кв. м и длиной 100 м. В этой модели воздух поступал через вентиляционную систему, и были проанализированы различные варианты её устройства. Исследование показало, что эффективность проветривания значительно возрастает, когда струя воздуха проходит вдоль стенок выработки и не разворачивается слишком рано, обеспечивая более эффективное удаление токсичных веществ из рабочей зоны.
После детального анализа нескольких схем размещения трубопроводов, ученые пришли к выводу, что наилучший результат достигается, когда вентиляционный трубопровод расположен в нижнем углу выработки, а его конец отстоит от забоя на 15-30 метров. В таком случае воздушный поток имеет больше пространства для разворота, что способствует лучшему распределению свежего воздуха по всей выработке. Установка трубопровода в центре, под кровлей, показала меньшую эффективность, что также было зафиксировано в ходе исследования.
Результаты этого исследования открывают новые возможности для улучшения вентиляции в шахтах, обеспечивая более безопасные условия труда. Размещение вентиляционных трубопроводов согласно оптимальной схеме позволит повысить качество воздухообмена, уменьшив концентрацию вредных газов и улучшив условия работы для горняков.
Источник: dprom.online
