НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ПЫЛЕВОЙ ОБСТАНОВКОЙ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ КАЛИЙНЫХ РУДНИКОВ

Объект исследования - горные выработки калийных рудников, тупиковые комбайновые забои, рудничная атмосфера в условиях пылеобразования. Цель работы - разработка методов нормализации и управления пылевой обстановкой в горных выработках калийных рудников средствами вентиляции. Методы исследований - включали анализ и обобщение литературных источников, отражающих вопросы свойств и вредности соляной пыли, практический опыт борьбы с высокой запыленностью рудничной атмосферы калийных рудников, экспериментальные натурные исследования динамики соляных аэрозолей, математическое моделирование и сравнительный анализ результатов экспериментальных исследований и численного моделирования. Разработана трехмерная математическая модель турбулентного движения воздушно-соляной и бинарной газовой смеси в тупиковой комбайновой выработке, учитывающая расположение и работу двигателей комбайнового комплекса. Обоснована безопасность и эффективность применения всасывающего способа проветривания тупиковой комбайновой выработки в условиях калийных рудников при выделении в рабочую зону горючих и серосодержащих (токсичных) газов. Предложен способ нормализации пылевой обстановки на рабочих местах в тупиковой комбайновой выработке, использующей зонирование ее воздушного пространства и повышающий в эффективность использования свежего воздуха, подаваемого на проветривание. Разработана сетевая модель конвективно-диффузионного массопереноса соляных аэрозольных частиц в системе аэродинамически связанных горных выработок, учитывающая процессы коагуляции частиц и конденсации на них влаги, ведущие к эффективному осаждению частиц пыли и определены важнейшие входящие в математические уравнения модели эмпирические параметры. Разработаны алгоритмы численного расчета краевых задач массопереноса соляной пыли, определенных на ориентированном графе, что позволяет моделировать распространение соляной пыли по шахтной вентиляционной сети.