18+

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://m.babr24.com/?IDE=217765

bytes: 2561 / 2458

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

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

В Томске разрабатывают алгоритм машинного обучения для предсказания свойств химических соединений

Молодой ученый ТПУ Борис Пякилля разрабатывает алгоритм, который сможет строить модели, предсказывающие молекулярные свойства малых органических ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Интернет и ИТ

Томск

3198

29.11.2021

Бивень мамонта обнаружили на дне океана

Два года назад – в докоронавирусном 2019-м – группа учёных исследовала глубины Тихого океана.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, История

Мир

1778

28.11.2021

Томские физики разработали сплав для экологичных холодильников

В лаборатории физики высокопрочных кристаллов Томского государственного университета разработали сплав для создания твердотельных систем охлаждения – ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология

Томск

5517

28.11.2021

Томские ученые будут создавать новые материалы с помощью цифрового моделирования

ТГУ в составе междисциплинарного консорциума разработает новые материалы с помощью прорывных технологий цифрового и экспериментального ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экономика и бизнес

Томск

9491

27.11.2021

«Мы не каракатицы!»: в Великобритании обдумывают закон о защите омаров, осьминогов и им подобных

Супермаркет, рыбный отдел. Посередине стоит аквариум с живым «товаром». Для детей это развлечение – можно посмотреть на морских гадов.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология

Мир

7880

26.11.2021

Ледники на учете и международное признание: как томские ученые исследуют горно-ледниковые массивы на Алтае

Криосфера Алтая — своего рода «термометр», фиксирующий изменения климата в Евразии и дающий понимание о трансформация горного оледенения и ландшафтов.

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Гео, Экология

Томск, Россия

8095

25.11.2021

Блогнот. Алиса в области чудес

До чего техника дошла!

Автор: Андрей Игнатьев.

Источник: Babr24.

Наука и технологии, Общество

Томск

1294

24.11.2021

Ученые из ТГУ и Малайзии работают над оптимизацией добычи нефти

Ученый ТГУ и аспирант из Малайзии ищут методы увеличения нефтедобычи.

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Молодежь

Томск

11564

19.11.2021

СФТИ представил новые сенсоры для распознавания опасных концентраций водорода

Сотрудники лаборатории оптических материалов и покрытий СФТИ разработали малогабаритные и дешевые сенсоры для обнаружения довзывоопасных концентраций ...

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии

Томск

7021

15.11.2021

В ТГУ улучшили технологическую линию для «КДВ-групп»

Группа ученых Базового центра проектирования Томского государственного университета модернизировала производственную конструкцию в компании «КДВ ...

Химики ТПУ получили новый материал для разложения экотоксикантов

Ученые Томского политехнического университета синтезировали новый катализатор, разлагающий в воде опасный сельскохозяйственный пестицид.

Автор: Пепел.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Экология

Томск

8208

11.11.2021

Дельфины не прочь кайфануть ядовитой рыбой

Удивительные представители животного мира отряда млекопитающих – дельфины. С греческого слово означает «новорождённый ребёнок».

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Братья меньшие

Мир

1940

11.11.2021