Новый метод ученых ТГУ повысит безопасность шахт

Молодой ученый физико-технического факультета ТГУ Григорий Колегов предложил новый метод расчетов, который повысит безопасность шахт. Он позволит обеспечить объекты проветривания требуемыми расходами воздуха и будет способствовать разработке эффективных планов предупреждения и ликвидации аварий.

Выработанное пространство образуется в недрах в результате выемки полезных ископаемых и вмещающих его горных пород. В шахтах для предотвращения просадок земли такие пространства заполняют закладочным материалом. Долгое время способа включения в модели рудничной вентиляции выработанных пространств угольных шахт попросту не существовала. Решить это вопрос ученые пытались с 2007 года.

Поскольку после отработки участок добычи заполняется кусками породы, в шахте образуется пористое пространство, где происходит накопление метана. Постепенно метан вытесняет кислород из воздуха. Это приводит к необходимости в увеличении вентиляционных мощностей. Если процентное содержание метана превышает 1%, датчики должны отключить подачу электроэнергии, чтобы предотвратить возникновение искры, которая может спровоцировать взрыв.

Во избежание аварийной ситуации отработанные пространства нужно включать в систему моделирования вентиляции шахты. В ТГУ предложили сделать это при помощи математического моделирования. Ученые представят пористую среду в виде сети фиктивных ветвей, учитывающих свойства элементарных репрезентативных объемов.

Существующие на современном этапе расчеты используют подход с использованием средств вычислительной гидродинамики. Это обеспечивает точность вычислений, но не позволяет оперативно учитывать изменяющиеся условия в шахте.

– Также существуют исследования, позволяющие в модели шахтной вентиляционной сети учитывать аэродинамику в выработанных пространствах, рассчитываемую методами конечных объемов. Однако такие подходы требуют значительных вычислительных мощностей. Мы же представили метод расчета аэродинамики в выработанном пространстве совместно с расчетом аэродинамики проветривания сети выработок шахты, – рассказал Алексей Крайнов, заведующий кафедрой математической физики ФТФ ТГУ.

Разработанный метод был применен для оценки градиентов давления в выработанных пространствах выемочных столбов, включенных в общую модель шахтной вентиляционной сети шахты «Распадская» на Кузбассе. Метод показал свою эффективность и в ближайшее время будет включен в моделирование вентиляционных систем и других шахт.

Новости Томской области - в Вайбере. Только эксклюзив! Подписывайтесь!

Читайте нас в Одноклассниках!

Читайте нас в Телеграме!

URL: https://babr24.com/tmk/?IDE=217765

bytes: 2561 / 2458

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Пепел.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии" (Томск)

Наши в космосе: проект ученых ТГУ поможет в освоении Луны

Проект физиков ТГУ, поддержанный РНФ, поможет в уборке космического мусора и освоении Луны.

Пепел

Наука и технологииТомск

518

16.09.2021

Шнобелевская премия 2021: спаривание ради здоровья, упитанные политики и летающие носороги

Названы лауреаты ежегодной церемонии вручения Шнобелевской премии 2021. В этом, как и в прошлом, году церемония проходила в режиме онлайн. Шнобелевская премия является шуточной научной наградой. Она присуждается с 1991 года в стенах Гарвардского университета.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

2511

11.09.2021

Исследования ученых ТГУ помогут создать новые методы диагностики на основе ИИ

Международное общество инженеров биофотоники опубликовало монографию ученых ТГУ, посвященную изложению различных подходов для создания новых неинвазивных диагностических технологий. За этими технологиями стоит будущее – поэтому университет продолжит активно работать над их развитием.

Пепел

Наука и технологииЗдоровьеИнтернет и ИТТомск

2413

04.09.2021

Ученые ТПУ приняли участие в создании генератора для предсказания поведения темной материи

Ученые коллаборации NA64, в команду которых входят молодые специалисты Томского политехнического университета, разработали программу, моделирующую рождение и поведение частиц гипотетической темной материи.

Пепел

Наука и технологииМолодежьТомск

5159

01.09.2021

Летающие ВИЭ: электричество будут добывать дирижабли?

С новой углеродной политикой ЕС (и налогами на углеродный след, в частности), страны стремятся ускорить переход на ВИЭ (возобновляемые источники энергии). Логично, что никто не хочет платить дополнительные сборы. Да и проблему парниковых газов решать надо.

Виктория Британская

Наука и технологииЭкологияМир

11784

01.09.2021

ТГУ займется созданием материалов будущего

Ведущие научные центры России и Беларуси займутся развитием ионно-плазменной инженерии «умных» материалов. ТГУ – в их числе. Работа откроет дополнительные возможности для развития медицины, авиапромышленности, ракетостроения и других стратегически важных областей.

Пепел

Наука и технологииТомск Россия

2223

31.08.2021

Революция в морской энергетике: японцы изобрели электроковчег

Теперь японцы смогут дешево и экологично переправлять энергию по морю. Фото: PowerX Япония задумала увеличить процент возобновляемой электроэнергии до 38% к 2030 году. Новое судно экологично, не требует больших капиталовложений и поможет стране достичь заявленных 10 ГВт ветрогенерации.

Анна Амгейзер

Наука и технологииЭкологияТранспортМир

12293

27.08.2021

«Большая редкость и удача»: археологи нашли предмет искусства в таштыкской могиле в Хакасии

Археологи Томского госуниверситета и Государственного Эрмитажа нашли изображение копытного с воткнутой в его круп стрелой на верхней стороне доски со дна могилы, обнаруженной в ходе раскопок на грунтовом могильнике Оглахты в Хакасии. Об этом сообщила пресс-служба ТГУ.

Пепел

Наука и технологииИсторияТомск

3007

24.08.2021

Новый метод ученых ТГУ повысит безопасность шахт

Молодой ученый физико-технического факультета ТГУ Григорий Колегов предложил новый метод расчетов, который повысит безопасность шахт. Он позволит обеспечить объекты проветривания требуемыми расходами воздуха и будет способствовать разработке эффективных планов предупреждения и ликвидации аварий.

Пепел

Наука и технологииМолодежьТомск Россия

6662

18.08.2021

Разработка ТПУ поможет обеспечить чистой водой поселок в Алтайском крае

В Алтайском крае завершается строительство системы обеспечения чистой питьевой водой. В проекте использован водоочистной комплекс «Импульс», созданный инженерами Томского политехнического университета. Строительство проходит в крупном рабочем поселке городского типа – Тальменке.

Пепел

Наука и технологииЭкологияТомск Россия

5663

17.08.2021

Акулы могут стать вымирающим видом из-за человека

Человечество несколько сотен и даже тысяч лет спасалось от хищников. Мы развились, боясь и ненавидя гигантских кошек, пещерных медведей и многометровых ящериц. Страх перед суперхищником, то есть кем-то, кто придёт из ночи и уволочёт нас в своих челюстях, жив и сейчас.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияМир

7943

16.08.2021

На Байкале протестировали новую подводную голографическую камеру

На базе научного стационара в поселке Большие Коты прошла апробация погружаемой голографической камеры, разработанной в ТГУ. Прибор позволяет в режиме реального времени узнавать о концентрации, распределении по размерам, скоростям, форме и ориентации каждой частицы в исследуемом участке озера.

Пепел

Наука и технологииЭкологияТомск Байкал

5215

12.08.2021

Лица Сибири

Мазур Михаил

Диксон Виталий

Митичашвили Арсен

Гаврикова Инга

Ковалев Андрей

Загерсон Виктор

Мезенцева Татьяна

Глушков Александр

Бакуркин Кирилл

Моисеев Роман