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.

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

bytes: 2561 / 2458

Поделиться в соцсетях:

Экслюзив от Бабра в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте
- Вайбер
- Одноклассники

Связаться с редакцией Бабра в Томской области:
[email protected]

Автор текста: Пепел.

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

Первое в России приложение для планирования нейтронной терапии зарегистрировано в Томске

Пресс-служба Томского политехнического университета сообщила 5 октября 2023 года о создании совместно учёными Томского политехнического университета и НИИ онкологии Томского научно-исследовательского центра (НИМЦ) программного обеспечения для планирования терапии злокачественных опухолей методом ...

Яна Ледина

Наука и технологииСобытияОбществоТомск

9841

07.10.2023

Очевидное – невероятное, или Стартап молодых учёных из ТГУ

Молодые учёные ТГУ реализуют стартап, направленный на разработку искусственных кровеносных сосудов, на средства гранта, полученного в рамках федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства».

Яна Ледина

Наука и технологииОбществоСобытияТомск

6573

14.08.2023

Технологии геномного реагирования разрабатывают томские учёные

Во времена глобальных климатических и социальных катаклизмов тяжело выживать не только человеку. Растениям тоже приходится непросто.

Яна Ледина

Наука и технологииОбществоСобытияТомск

4777

27.06.2023

Под крылом самолёта… не должно быть птиц, решили томские учёные

Воронка из птиц наверняка ассоциируется у соотечественников с кадрами из фильма «Ночной дозор», где ярко и образно было показано, как эта самая «птичья воронка» ужасающе закручивается вокруг идущего на взлёт самолёта, угрожая ему неминуемым крушением. Художественный вымысел или реальная угроза?

Яна Ледина

Наука и технологииОбществоСобытияТомск

4679

24.05.2023

Все флаги в гости были к нам… на завершившейся в ТПУ апрельской конференции

В четверг, 27 апреля в Томском политехническом университете завершилась третья международная научно-практическая конференция «Научная инициатива иностранных студентов и аспирантов», ставшая уже не только традиционным и ожидаемым событием в научном мире, но и своеобразным брендом Томского ...

Яна Ледина

Наука и технологииОбразованиеМолодежьТомск

47740

28.04.2023

Новый вид: у чернобыльских собак выявили уникальные изменения в ДНК

Прошло 37 лет с момента катастрофы, но территорию бывшей Чернобыльской АЭС продолжают исследовать. Ранее сообщалось, что местный лес превратился в заповедник. Во-первых, туда вернулись животные, во-вторых, людей там нет.

Миша Ковальски

Наука и технологииБратья меньшиеМир

4928

17.03.2023

ТГУ выходит на новый уровень вселенского масштаба

Изобретения томских ученых востребованы не только на земле, но и в космосе! Космонавт-испытатель Олег Артемьев предложил материаловедам Томского госуниверситета (ТГУ) создать новое оборудование для Международной космической станции (МКС).

Соня Совушкина

Наука и технологииОбществоТомск

4704

27.02.2023

Благодаря исследованиям ТГАСУ страшных последствий природных катаклизмов можно избежать

Глобальное потепление грозит чудовищными последствиями. Именно поэтому ученые Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ) разрабатывают автоматизированную систему мониторинга деформации зданий в условиях таяния ледников и «просадки» грунтов.

Соня Совушкина

Наука и технологииНедвижимостьОбществоТомск

5299

27.02.2023

Полезное в массы! ТГУ выводит на поток свои изобретения

Чистое будущее не за горами! Изобретение Томского государственного университета «Аэрощуп» готовится выйти на серийное производство в 2024 году.

Соня Совушкина

Наука и технологииЭкологияОбществоТомск

19473

26.02.2023

За технологиями ТГУ счастливое и чистое будущее планеты

Изобретения Томского государственного университета (ТГУ) постепенно вливаются в повседневную жизнь, делая ее лучше и чище. Так, например, комплекс «Аэрощуп», созданный учеными ТГУ, будет использоваться для очистки реки Амбарная в Красноярском крае.

Соня Совушкина

Наука и технологииЭкологияОбществоТомск

20775

20.02.2023

Не простые выдумки: ученые ТГУ нашли способ различия форм депрессии

Как многие уже могли понять, депрессия является не мифом или выдумкой, а реальным заболеванием, с которым человеку бороться очень сложно.

Соня Совушкина

Наука и технологииЗдоровьеОбществоТомск

5717

15.02.2023

Только наука и ничего лишнего

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с Институтом ядерной физики СО РАН имени Будкера изучают, что удерживает нуклоны вместе. Результат данного исследования может стать еще одним великим открытием, вошедшим в историю человечества.

Соня Совушкина

Наука и технологииОбразованиеТомск

4981

30.01.2023

Лица Сибири

Шеверда Сергей

Зайцев Константин

Агапитов Михаил

Якубовский Владимир

Терещенко Николай

Носовко Валерий

Аникин Валерий

Оль Егор

Гармаев Баир

Жемчужников Алексей