Главное Свежее Вакансии Образование
218 0 В избр. Сохранено
Авторизуйтесь
Вход с паролем

Ученые Пермского Политеха и Горного института УрО РАН выяснили, как обеспечить оптимальный микроклимат в шахтах для спасения людей

Исследование опубликовано в журнале «Наука и техника» №3 за 2024 год. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания.

На территории России и других стран СНГ существует множество рудников с глубиной ведения работ более километра. Основная опасность, с которой сталкиваются горнорабочие, — повышенная температура воздуха. На такой глубине породный массив нагревает воздух до предельно допустимой температуры — 26 °С. Причем проблема актуальна не только для нормального режима работы рудника, но и для аварийных ситуаций. Ведение горноспасательных работ при температуре воздуха от 27 до 40 °С допускается только в течение ограниченного времени — от 14 до 158 минут. Если температура выше 40 °С, то работы по спасению людей запрещены. Сегодня вопрос поддержания допустимых температур для ведения работ в экстренных случаях изучен не полностью. Ученые ПНИПУ и Горного института УрО РАН разработали методику расчета системы кондиционирования воздуха в рудниках, призванную повысить эффективность и безопасность ведения спасательных работ.


Taton Moïse, unsplash

Сейчас для создания безопасных условий горноспасательных работ используют противотепловую одежду, камеры отдыха и технику с охлаждаемым пространством. Все эти средства способны увеличить время на спасение людей в несколько раз, однако обладают рядом недостатков, основной из которых — затруднение передвижения.

Ученые ПНИПУ и Горного института УрО РАН считают перспективным использование систем кондиционирования воздуха для охлаждения маршрута горноспасательных работ. Сегодня руководств по расчету таких систем не существует, поэтому ученые разработали собственную методику. Ее идея заключается в расчете холодильной мощности исходя из некоторой средней температуры, величина которой позволила бы спасателям преодолевать аварийный участок рудника в приемлемых температурных условиях.

— Первоначально мы определяем оптимальный маршрут движения спасателей. Далее по нормативной документации рассчитываем температуру воздуха, при которой этот маршрут возможно пройти при допустимом тепловом воздействии, — объясняет инженер Горного института УрО РАН Максим Пересторонин.

В рамках предложенной методики ученые определяют границы зоны высоких температур и маршрут ведения горноспасательных работ в их пределах. Он строится между наиболее отдаленными областями этих зон. По горным выработкам маршрута осуществляется подача основного количества воздуха.

— Мы вывели формулу и с учетом рассчитанной температуры определяем требуемую температуру охлаждения. Так вычисляем, с какой холодильной мощностью нужно запустить систему кондиционирования. Главной особенностью нашего подхода является соблюдение принципа равенства продолжительности и интенсивности воздействия нагревающего и охлаждающего микроклимата на людей. Другими словами, на маршруте работ могут быть локальные повышения температуры воздуха вплоть до 40 °С, однако местные снижения температуры сильно ниже допустимых значений, вплоть до 15 °С, обеспечат компенсирование этих повышений. Средняя же температура на маршруте будет безопасной для выполнения спасательных операций, — говорит доктор технических наук, профессор кафедры разработки месторождений полезных ископаемых ПНИПУ Артем Зайцев.

Система кондиционирования воздуха, рассчитанная таким образом, имеет постоянное месторасположение — в выработке с основной струей свежего воздуха, поступающего на участок с высокими температурами. Ее включают при возникновении аварии на участке, однако использование допускается и для обеспечения безопасности людей при выполнении штатных горнодобывающих работ. Ученые ПНИПУ и Горного института УрО РАН сообщают, что в скором времени апробация разработанной методики и внедрение системы аварийного охлаждения воздуха произойдет в шахтных условиях.

0
В избр. Сохранено
Авторизуйтесь
Вход с паролем
Комментарии
Выбрать файл
Блог проекта
Расскажите историю о создании или развитии проекта, поиске команды, проблемах и решениях
Написать
Личный блог
Продвигайте свои услуги или личный бренд через интересные кейсы и статьи
Написать

Spark использует cookie-файлы. С их помощью мы улучшаем работу нашего сайта и ваше взаимодействие с ним.