НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o041.pdf (913.07Кб)

УДК 622.4

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Актуальность исследований обусловлена изысканием эффективных схем и устройств интенсификации воздухообмена карьеров, который значительно ухудшается с увеличением глубины карьеров, интенсивности горных работ. Для осуществления воздухообмена карьеров предложена схема вентиляции с одновременным  использованием устройства для аэрации карьеров (УАК), представляющего наклонные профилированные лопатки на опорах, устанавливаемые на верхней площадке подветренного борта карьера у бровки (УАК защищено патентом на полезную модель) и карьерного вентилятора (КВ) на основе турбовинтовых авиационных двигателей перед ним. В смежных по тематике работах рассматривается общие закономерности развития свободных и полуограниченных струй, развивающихся вблизи плоской поверхности, что отлично от развития их в условиях ограничивающего выработанного пространства карьера с различными параметрами ( углами бортов, глубиной, наличием уступов на бортах и др.). Целью работы  явилось исследование путем моделирования в аэродинамической трубе по критерию средней скорости воздушных течений в карьере при вентиляции по схеме УАК+КВ для установления структуры и скоростей воздушных течений, оптимального расположения КВ относительно УАК, оценки эффективности применения схемы. Проанализированы особенности развития воздушных течений в карьерах с различными параметрами, установлены закономерности распределения скоростей в полуограниченных струйных течениях. Доказано, что количество воздуха, участвующего в воздухообмене увеличивается в 8-10 раз по сравнению с использованием одного КВ. Предлагаемая схема воздухообмена выработанного пространства может быть использована как для интенсификации проветривания карьера, так и для его вентиляции. Полученные результаты исследования аэродинамики воздушных течений могут быть использованы при проектировании воздухообмена карьеров по предложенной схеме

1. Старостин И.И., Ксенофонтов Б.С., Бондаренко А.В. Капитонова С.Н. Устройство для аэрации карьеров: пат. на полезную модель 118687 РФ. 2012. 4 с.
2. Старостин И.И., Бондаренко А.В. Интенсификация аэрации карьеров с применением направляющих устройств // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 6. С . 63-70. DOI: 10.7463/0613.0577364
3. Филатов С.С. Исследование способа и разработка средств искусственной вентиляции карьеров: дис. … докт. техн. наук. Свердловск, 1973. 240 с.
4. Павлов А.И. Исследование и разработка средств местного проветривания карьеров: дис. … канд. техн. наук. Свердловск, 1971. 175 с.
5. Вершинин А.А. Аналитические и экспериментальные исследования искусственного проветривания карьеров свободными струями: дис. … канд. техн. наук. Свердловск, 1966. 167 с.
6. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя: пер. с нем. М.: Наука, 1974. 712 с.
7. Абдюшев А.Я., Бахарев В.А., Фёдорова Л.В. Экспериментальные исследования турбулетных струй, развивающихся вблизи плоской поверхности. Труды Казанского инженерно-строительного института. Вып. 7. Казань, 1968. 174 с.
8. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции. М.: Стройиздат, 1979. 295 с.
9. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции. М.: Профиздат, 1990. 448 с.
10. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Эколит, 2011. 715 с.
11. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003. 846 с.