 |
Ученые Пермского Политеха и Горного института УрО РАН разработали способ нормализации пылевой обстановки в забоях калийных рудников
Ученые ПНИПУ и Горного института УрО РАН предложили комбинированную схему проветривания тупиковых выработок калийных рудников, которая значительно улучшает рабочие условия горнорабочих.
Механизированная добыча калийной руды сопровождается большими выбросами пыли. Несмотря на различные меры по снижению запыленности, проблема обеспечения безопасных и комфортных условий для горнорабочих все еще остается нерешенной. В тупиковых выработках фиксируются значения концентраций пыли, в тысячи раз превышающие безопасный предел для шахтера. Ученые Пермского Политеха и Горного института УрО РАН предложили комбинированную схему проветривания тупиковых выработок с преобладанием всасывающего вентилятора. Внедрение мероприятий значительно улучшает рабочие условия горнорабочих на калийных рудниках.
Статья с результатами опубликована в международном издании «Mathematical Modelling of Engineering Problems», 2024 год. Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках государственного задания (проекты № 122012000396-6 и 121111800053-1).
Основная часть калийной руды добывается горными предприятиями подземным способом с помощью высокопроизводительного проходческо-очистного оборудования. Такой вид разработки сопровождается высоким уровнем запыленности в тупиковых комбайновых выработках (в забое). Большая часть пыли образуется из-за исполнительных органов, разрушающих породу, а также перегрузочных узлов.
В горной отрасли обеспыливание тупиковых выработок производят в основном мокрыми способами с использованием водяных частиц. Но они не применимы для калийных рудников, где горная порода способна растворяться при контакте с водой. Помимо этого, высокая влажность негативно сказывается на работе оборудования, так как взаимодействие воды, частиц соли и металла на его поверхности вызывает появление коррозии.
В связи с этим актуален вопрос разработки способов пылеподавления без применения мокрых методов, суть которых заключается в перераспределении воздушных потоков и изменении системы вентиляции тупиковых выработок. Существующие правила разрешают проветривание забоев комбинированным способом, но только с преобладанием работы нагнетательного вентилятора. Однако у такого способа есть свои недостатки.
Ученые Пермского Политеха совместно с Горным институтом УрО РАН в своем исследовании предлагают использовать комбинированную схему проветривания, где преобладает всасывающий вентилятор. Такой подход позволит эффективнее обеспылить тупиковую выработку калийных рудников. Для внедрения подобного решения в действующие рудники необходимо обосновать безопасность производственного объекта с установлением технических и организационных мероприятий.
– Предлагаемая схема позволяет изолировать исходящую воздушную струю от свежей и направлять загрязненный воздух через всасывающий трубопровод. Сначала мы сравнили работоспособность разных методов проветривания на трехмерной математической модели. А после провели опытно-промышленные испытания комбинированного подхода в условиях действующего калийного рудника. Сравнительный анализ результатов моделирования показал высокую сходимость, а концентрация пыли в выработке значительно снизилась при нашем способе проветривания. Полученные результаты будут использованы при разработке мероприятий, которые, в свою очередь, позволят безопасно внедрить предлагаемые решения, – рассказывает сотрудник Горного института УрО РАН, ассистент кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» ПНИПУ Андрей Суханов.
Моделирование позволило оценить, как именно распределяются пылевые частицы в воздухе. Нагнетательный способ проветривания приводит к высокому уровню запыленности возле кабины машиниста комбайна из-за образования воздушных вихрей. Происходит смешение загрязненных воздушных потоков, что влечет за собой циркуляцию пылевых частиц в зоне расположения проходческо-очистного комплекса.
– В комбинированном же способе (с преобладанием всасывающего вентилятора) проветривание происходит через два вентиляционных рукава, расположенных в выработке, один из которых нагнетает чистый воздух, а другой, наоборот, засасывает пыльный. Такой подход подразумевает собой то, что воздух по горной выработке будет поступать по направлению от устья камеры к призабойному пространству. А удаление запыленного потока при этом происходит по вентиляционному трубопроводу всасывающего вентилятора. В результате чего работает механизм вытеснения мелкодисперсной пыли в тупиковой горной выработке, – объясняет Андрей Суханов.
Ученые провели расчеты для разной степени производительности всасывающего вентилятора. Результаты показали, что увеличение скорости всасывания способствует уменьшению размеров пылевого облака над кузовом самоходного вагона, а также удается предотвратить возникновение застойной области с высокой концентрацией пыли.
Внедрение мероприятий, предлагаемых учеными Пермского Политеха и Горного института УрО РАН, позволит значительно повысить условия труда горнорабочих. Комбинированный способ проветривания тупиковых выработок с преобладанием всасывающего вентилятора перспективен для снижения запыленности в калийных рудниках.
Контактное лицо: Пермский Политех (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 03:44, 06.10.2024
Количество просмотров: 108
Страна: Россия
| В 2026 году клещи проснутся раньше обычного: ученые Пермского Политеха поделились фактами, которые важно знать об этих членистоногих, ПНИПУ, 23:04, 05.03.2026, Россия |
396 |
| В этом году клещи проснутся раньше обыкновенного. Ученые ПНИПУ рассказали, почему так происходит, с какими опасными их видами можно столкнуться, какие болезни они переносят, как состав слюны помогает им долго удерживаться на жертве, чем опасен укус не зараженного существа и не поздно ли поставить прививку. |
|
| Раз в 10 лет: ученый Пермского Политеха рассказал о «Поцелуе Венеры», ПНИПУ, 22:54, 05.03.2026, Россия |
35 |
| Вечером 7 и 8 марта жители России станут свидетелями редкой небесной встречи – Венера, Сатурн и Нептун сойдутся на вечернем небе воедино. Эксперт ПНИПУ объясняет, почему этот «поцелуй» планет называют прощальным, где именно искать три звезды на горизонте и кому из россиян повезет увидеть их. |
|
| Ученые Пермского Политеха развеяли миф о весеннем авитаминозе, ПНИПУ, 22:51, 05.03.2026, Россия |
33 |
| Весной многие жалуются на слабость и ломкие волосы, считая это «авитаминозом», хотя настоящая причина кроется совсем в другом. Ученые Пермского Политеха рассказали, откуда взялся этот миф, чем гиповитаминоз отличается от авитаминоза и почему заботиться о себе нужно круглый год. |
|
| Кошатники эмпатичнее собачников: ученые Пермского Политеха поделились 10 необычными фактами о кошках, ПНИПУ, 22:02, 02.03.2026, Россия |
42 |
| 1 марта в нашей стране отмечается День кошек. Ученые ПНИПУ рассказали, как они появились в России, из-за какого гена самки чаще всего пятнистые, а самцы рыжие, как эти животные предотвращают развитие аллергии, астмы, лечат СДВГ, аутизм и депрессию и в чем сходство кошек с магнитной терапией. |
|
|
|
