|
аварийных режимах вентиляции, что повысит эффективность практической реализации автоматизированных систем управления вентиляцией рудников. Идея работы заключается в том, что совершенствование методики прогнозирования газовых ситуаций при нормальных и аварийных режимах вентиляции для повышения эффективности практической реализации автоматизированных систем управления вентиляцией рудников основывается на адекватных математических моделях прогнозирования газовых ситуаций с учетом процессов диффузионного переноса газовых примесей в рудничной атмосфере и релаксации давления в вентиляционных сетях, обусловленных аварийными режимами вентиляции. Современное состояние знаний по рассматриваемой проблеме, цель и идея работы обусловили необходимость постановки и решения следующих задач исследований: 1. Проанализировать существующую базу данных по динамике газовыделений и получить системные оценки динамики выделения газов в очистные камеры и поглощения кислорода при добыче калийной соли и гипса. 2. Разработать методику натурных исследований аэрогазодинамических процессов в очистных камерах рудников с большими объемами выработанных пространств и провести серию натурных экспериментов. Изучить физические явления, определяющих взаимодействие сосуществующих фаз при конденсации влаги, и оценить адекватность математической модели для определения количества выпадающей влаги и размеров зоны конденсации в вентиляционной сети. 3. Разработать новый способ определения площади поперечного сечения произвольной формы для горных выработок большого объема, позволяющий повысить точность натурных наблюдений и использовать современные технические средства измерения. 4. Усовершенствовать физическую модель и математическое описание процесса диффузии примесей в очистных камерах при камерно-столбовой си56 |
пых реверсированием вентиляторов главного проветривания, для совершенствования методики прогнозирования газовых ситуаций при аварийных режимах вентиляции, что повысит эффективность практической реализации планов ликвидации аварий. Идея работы заключалась в том, что повышение эффективности практической реализации для планов ликвидации аварий обеспечивается прогнозированием газовых ситуаций на очистных и подготовительных участках с учетом процессов диффузионного переноса газовых примесей в рудничной атмосфере и релаксации давления в вентиляционных сетях, обусловленных аварийными режимами вентиляции. Основные научные положения, сформулированные в работе, заключаются в следующем: ■ выработанные пространства шахт и рудников влияют на длительность перехода на реверсивный или нулевой режим вентиляции при возникновении аварий, создавая аэродинамические переходные процессы в вентиляционных сетях; ■ переходный процесс в ветвях вентиляционной сети после реверсировании ВГП может длиться от 20 до 90 мин, а скорость изменения давления при этом будет убывать пропорционально отношению разности давлений между конечным и текущим значением к периоду релаксации давления; ■ газовая ситуация в любой точке вентиляционной сети является следствием нестационарного газообмена между источниками газовыделений и вентиляционным потоком и моделируется уравнениями диффузионного переноса для расчетных значений расхода воздуха в ветвях; ■ для аналитического описания характеристики вентилятора по данным заводских испытаний и данным, хотя бы одного измерения, действительного режима работы главной вентиляторной установки целесообразно использовать квадратный трехчлен. Научная новизна работы заключается в том, что выработанные пространства большого объема рассматриваются как источники поглощения или 6 ных пространств на вентиляцию шахт, на режим работы вентилятора главного проветривания и на аварийную вентиляцию в реверсивном режиме. 3. Произведен анализ существующих графических и аналитических методов решения с целью определения наиболее приемлемых для расчета различных по сложности сетей, а также возможности применения для расчета рудничных сетей с выработанными пространствами. Цель и идеи работы. Постановка задач исследований Проведенный обзор работ, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе, посвященных влиянию выработанных пространств на вентиляцию шахт и рудников позволил сформулировать цель и идею работы в следующем виде. Целью работы являлось установление новых и уточнение существующих закономерностей аэрогазодинамичсских процессов в горных выработках и выработанных пространствах рудников и угольных шахт, обусловленных реверсированием вентиляторов главного проветривания, для совершенствования методики прогнозирования газовых ситуаций при аварийных режимах вентиляции, что повысит эффективность практической реализации планов ликвидации аварий. Идея работы заключается в том, что повышение эффективности практической реализации для планов ликвидации аварий обеспечивается прогнозированием газовых ситуаций на очистных и подготовительных участках с учетом процессов диффузионного переноса газовых примесей в рудничной атмосфере и релаксации давления в вентиляционных сетях, обусловленных аварийными режимами вентиляции. Современное состояние знаний по рассматриваемой проблеме, цель и идея работы обусловили необходимость постановки и решения следующих задач исследований: 34 1. Разработать методику натурных исследований аэрогазодинамических процессов в вентиляционных сетях рудников с большими объемами выработанных пространств и провести серию натурных экспериментов. 2. Усовершенствовать физическую модель и математическое описание процесса диффузии примесей в вентиляционной сети очистных и подготовительных участков, разработать алгоритм прогноза газовых ситуаций и провести вычислительные эксперименты. 3. Обосновать физическую модель и разработать математическое описание переходного процесса изменения давления воздуха в вентиляционной сети при реверсировании вентилятора главного проветривания. 4. Оценить параметры процесса релаксации давления воздуха в вентиляционной сети при реверсировании вентилятора главного проветривания для калийных и гипсовых рудников. 5. Разработать методику расчета воздухораспределен и я в вентиляционной сети в течение переходного периода после реверсировании вентилятора главного проветривания процесс и обосновать практические рекомендации по совершенствованию методики разработки ПЛА. 35 |