Главная – Журналы – Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых 2026 номер ...

Рассмотрена проблема корректного описания проветривания тупиковых выработок в рамках классического сетевого подхода к расчету воздухораспределения в шахтах и рудниках. Формула Воронина, основанная на предположении идеального перемешивания, не отражает пространственную структуру течения воздуха в призабойной зоне и не учитывает конечное время циркуляции потоков в крупномасштабном вихре. Предложена сетевая модель проветривания тупиковой выработки с учетом рециркуляции воздуха в призабойном пространстве за счет инерции струи, исходящей из вентиляционного трубопровода, и ее взаимодействия с возвратным потоком. В традиционном подходе ветвь графа сопоставляется отдельной горной выработке, в предлагаемом подходе - соответствует отдельным воздушным потокам. Потоковая модель совместима с классическим сетевым подходом и может интегрироваться в расчетные модули решения задач проветривания в шахтных вентиляционных сетях. C ее помощью получено теоретическое объяснение эффекта превышения суммарного расхода циркулирующих воздушных масс в призабойной зоне тупиковой выработки над расходом, подаваемым по вентиляционному трубопроводу. Выявлено, что вихревая рециркуляция воздуха не определяет скорость выноса вредных примесей, однако при усложнении структуры потоков динамика снижения концентрации определяется длительностями пребывания воздуха в разных циркуляционных контурах. Замедление проветривания призабойного пространства связано с наличием удаленных участков единого вихря с малыми скоростями и их учет позволяет объяснить отклонения от выноса примесей, реализуемого в рамках подхода идеального вытеснения.