Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия:

Левин Л. Ю., проф., д-р техн. наук, aerolog_lev@mail.ru

Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия:
Семин М. А., инженер
Клюкин Ю. А., инженер
Киряков А. С., ведущий инженер

В работе представлены рекомендации по выбору скорости движения воздуха в вентиляционном канале и определению конструктивных параметров вентиляционного канала. Результаты получены на основе численного моделирования течения воздуха через вентиляционный канал и его сопряжение со стволом при различных конструктивных параметрах. Выполнена оценка относительного вклада линейных и местных аэродинамических сопротивлений в полное сопротивление вентиляционного канала и его сопряжения со стволом. Установлено, что аэродинамические сопротивления вентиляционного канала являются основным источником экономических затрат при строительстве и обслуживании вентиляционного канала, поэтому должны быть определяющим фактором при подборе конструктивных параметров вентиляционного канала и его сопряжения со стволом. Формулируется критерий, позволяющий определить эффективную высоту канала, дальнейшее увеличение которой является экономически нецелесообразным с точки зрения затрат на его проветривание.

1. Казаков Б. П. Структурно-классификационный анализ рудничных вентиляционных сетей по типам протекающих в них аэрологических процессов // Сб. докл. ежегодной научной сессии Горного института УрО РАН. 2009. С. 192–194.
2. Круглов Ю. В., Газизуллин Р. Р. Использование CFD-методов при исследовании аэрогазодинамических процессов в рудничной атмосфере // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. № 4. С. 211–213.
3. Алыменко Н. И. О выборе рациональных аэродинамических параметров вентиляционных каналов главной вентиляторной установки // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2011. № 6. С. 93–102.
4. Харев А. А. Местные сопротивления шахтных вентиляционных сетей. — М. : Углетехиздат, 1954. — 248 с.
5. Левин Л. Ю., Семин М. А., Газизуллин Р. Р. Разработка метода расчета местных аэродинамических сопротивлений при решении сетевых задач воздухораспределения // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. № 9. С. 200–206.
6. Левин Л. Ю., Семин М. А., Клюкин Ю. А. Экспериментальное исследование изменения воздухораспределения на калийных рудниках при реверсировании главной вентиляторной установки // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2015. № 17. С. 89–97.
7. Hurtado J. P., Gutiérrez O., Moraga N. O. Numerical Simulation of Shock Losses at the intake and exhaust Raises of Block Caving Production Level Drifts. 13^th US/North American Mine Ventilation Symposium 2010, Vol. 1, Sudbury. P. 425–432.
8. Hurtado J. P., Diaz. N., Acuna E. I., Ferna’ndez J. Shock losses characterization of ventilation circuits for block cavingproduction levels // Tunnelling and Underground Space Technology. 2011. V. 41. P. 88–94.
9. Brake D. J. Fire Modelling in Underground Mines using Ventsim Visual VentFIRE Software, Australian Mine Ventilation Conference, Adelaide, SA, Australia, 2013. P. 342.
10. Качурин Н. М., Воробьев С. А., Левин А. Д., Васильев П. В. Аппроксимация аэродинамических характеристик вентиляторов местного проветривания при многоцелевом моделировании их работы // Горный журнал. 2015. № 12. С. 76–79.
11. Kachurin N. M., Vorobev S. A., Levin A. D., Botov F. M. Theoretical substantiation and practical results of underground workings ventilation simulation // Eurasian mining. 2015. № 2. P. 35–39.
12. Казаков Б. П., Шалимов А. В., Стукалов В. А. Моделирование аэродинамических сопротивлений сопряжений горных выработок // Горный журнал. 2009. № 12. С. 56–58.
13. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. — М.–Л. : Госэнергоиздат, 1960. — 464 с.
14. ANSYS FLUENT Theory Guide. Release 14.0. ANSYS, Inc., November 2011. — 768 p.
15. Fletcher C. Computational Techniques for Fluid Dynamics: Fundamental and general techniques. — 2nd ed., 1988. — 401 p.
16. Mohammadi B., Pironneau O. Analysis of the K-еpsilon turbulence model. — New York : Wiley. 1994. — 194 p.
17. Andersson B. Computational fluid dynamics for engineers. — Cambridge : Cambridge University Press. 2012. P. 83.
18. Bühlmann P., Van de Geer S. Statistics for High-Dimensional Data: Methods, Theory and Applications. — Springer, 2011. — 97 p.
19. Проведение плановой воздушно-депрессионной и газовой съемки на руднике БКПРУ-4 : отчет о НИР / под рук. Б. П. Казакова. — Пермь : ГИ УрО РАН, 2012. — 61 с.
20. Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. — 2-е изд. — М. : Физматгиз, 1962. — 349 c.
21. Бабак Г. Ю., Левин Е. М., Пак В. В. Элементы шахтных вентиляторных установок главного проветривания. — М. : Недра, 1972. — 264 с.
22. Разработка исходных данных для проектной документации на проветривание рудника на объект: Половодовский калийный комбинат : отчет о НИР. Кн. 1 / под рук. Л. Ю. Левина. — Пермь : ГИ УрО РАН, 2015. — 294 с.