Вентиляционные комплексы подземных горнодобывающих предприятий и транспортных систем с повышенной энергоэффективностью и безопасностью к последствиям природных и техногенных катастроф

Объектом исследования являются технологии вентиляции подземных объектов и технические средства для их реализации, а также процессы воздухораспределения и пылеулавливания в метрополитенах и системы управление этими процессами. Основная цель работы состоит в создании методологии разработки энергоэффективных вентиляционных комплексов подземных горнодобывающих предприятий и транспортных систем с повышенной безопасностью к последствиям природных и техногенных катастроф. Важнейшие результаты по проекту, полученные в 2021 г. и их новизна: - на основе выявленных зависимостей углов установки лопаток входного направляющего аппарата и рабочего колеса, при переводе вентилятора в реверсивный режим работы, от требуемых коэффициентов расхода и давления вентилятора, разработана аэродинамическая схема шахтного осевого вентилятора главного проветривания с производительностью в реверсивном режиме работы не менее 0,87 от производительности при прямой работе; - обоснован способ снижения концентрации метана в сверхдлинной угольной лаве длиной не менее 400 м, посредством использования струйного вентилятора, установленного на очистном комбайне. Для очистных участков с мощностью отрабатываемых пластов 2,4 и 3,7 м определены зависимости динамического распределение концентрации метана вдоль сверхдлинной лавы от расположения комбайна при разной скорости воздушного потока от струйного вентилятора. Показано, что применение струйного вентилятора на комбайне позволяет снизить концентрацию метана на исходящей струе в 1,08 – 1,17 раза; - разработан метод декомпозиции систем тоннельной вентиляции протяженных линий метрополитена на основе использования кольцевых моделей, состоящих из элементов «перегон», для расчета сетевого воздухораспределения. Обосновано минимальное количество «перегонов» в зависимости от частоты движения поездов на линии. Выявлены зависимости минимальных, средних и максимальных значений проекции скорости воздуха на нормаль к поперечному сечению вентиляционной сбойки от скорости и частоты движения поездов; - разработан алгоритм автоматического управления воздухораспределением в метрополитене мелкого заложения за счет поршневого действия поездов путем использования пассивных регуляторов без включения тоннельных вентиляторов.