УСТОЙЧИВОСТЬ КОНВЕКТИВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ РУДНИКА ПОСЛЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА
Б.П. Казаков, А.В. Шалимов
Горный институт УрО РАН, г. Пермь, Россия
shalimovav@mail.ru
Ключевые слова: рудник, ствол, естественная тяга, конвекция, депрессия, теплообмен, устойчивость, объемное расширение, гидростатическое сжатие, Mine, shaft, natural draft, convection, depression, heat exchange, stability, volume expansion, hydrostatic compression
Страницы: 122-130
Аннотация
Представлены результаты исследований устойчивости конвективного движения воздуха в шахтных стволах после отключения источника тяги. На основе численного моделирования установлено, что проветривание рудника естественной тягой нарушается путем образования протяженных по глубине ствола воздушных вихрей. В приближении плоскопараллельного ламинарного течения несжимаемой среды с вертикальным градиентом температуры в поле силы тяжести определены поперечные профили скорости движения и температуры воздуха. Проведены аналитические вычисления устойчивости найденного течения к плоским длинноволновым возмущениям, в результате которых получено значение критического параметра Рэлея. Смоделирована поправка к коэффициенту объемного расширения воздуха, позволяющая учесть гидростатическую сжимаемость воздуха. Рассчитана зависимость критического значения вертикального градиента температуры воздуха в стволе, превышение которого ведет к образованию конвективных вихрей и нарушению сквозного проветривания.
DOI: 10.15372/FTPRPI20190413 |
