Россия
Рассмотрена рециркуляционная схема проветривания карьера. Приведен расчет рециркуляционной схемы воздухообмена карьера с использованием метода интегральных соотношений Кармана, позволяющий учитывать параметры выработанного пространства (углы наклона подветренного и наветренного бортов, их конфигурацию, размеры дна) с помощью функции геометрии карьера. Получены аналитические зависимости для расчета аэродинамических параметров рециркуляционной схемы проветривания (скорости воздушных течений, границы пограничного слоя, объема циркулирующего воздуха и др.). Предложенный метод расчета позволяет оценивать состояние естественного воздухообмена в карьерах на различных этапах развития горных работ, на чем основаны оценка загрязнения атмосферы и разработка необходимых средств вентиляции.
открытая разработка полезных ископаемых (карьер), рециркуляционная схема проветривания карьера, геометрия карьера, пограничный слой, граница пограничного слоя.
1. Введение
С развитием открытой разработки полезных ископаемых, на долю которой приходится до 80% объемов продукции, увеличиваются размеры карьеров, их глубина достигает 500–700 м. Ведение вскрышных и добычных работ (буровзрывных, когда количество одновременно взрываемых веществ достигает сотни тонн, погрузочно-транспортных с применением мощных карьерных экскаваторов и автосамосвалов и др.) сопровождается значительным пылегазовыделением и превышением предельно-допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочих зон. Растет нагрузка на окружающую воздушную среду. В последние годы отмечаются случаи аэрологических ситуаций, при которых возникает необходимость прекращения работ в отдельных карьерах продолжительностью до 15–20% годового времени, что влечет значительный экономический ущерб и повышение опасности ведения горных работ [1–3].
Ослабленная скорость ветра для большинства горнодобывающих районов страны наблюдается в течение 35% годового времени, наличие инверсионного и близкого к нему состояния атмосферы значительно затрудняет воздухообмен в выработанном пространстве и приводит к отмеченным ситуациям. Для нормализации атмосферы карьера наиболее важен естественный воздухообмен.
1. Морин А.С. Обоснование технологии трубопроводного проветривания глубоких карьеров. Дис.... д-ра. техн. наук. - Красноярск, 2011, - 211 с.
2. Силаев В.В. Проблемы аэрологии карьеров // Горный журнал. 1994. № 3. С.52-54.
3. Конорев М.М., Нестеренко Г.Ф., Павлов А.И. Вентиляция и пылегазоподавление в атмосфере карьеров. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2010.
4. Ушаков К.З., Силаев В.В., Старостин И.И. О влиянии геометрии карьера на параметры свободной струи. Известие высших учебных заведений // Горный журнал.
5. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. - М.: Эколит, 2011.
6. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Дрофа, 2003.
7. Старостин И.И., Бондаренко А.В. Интенсификация аэрации карьеров с применением направляющих аппаратов. // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 6. Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/577364.html (дата обращения 15.07.2013).
8. Старостин И.И., Бондаренко А.В. Проветривание карьеров струйными вентиляторами в комплексе с устройством для аэрации // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 1. Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/755210.html (дата обращения 15.02.2015).
9.
10. № 5. С. 15-19.
