Печатная версия
Архив / Поиск

Archives
Archives
Archiv

Редакция
и контакты

К 50-летию СО РАН
Фотогалерея
Приложения
Научные СМИ
Портал СО РАН

© «Наука в Сибири», 2019

Сайт разработан и поддерживается
Институтом вычислительных
технологий СО РАН

При перепечатке материалов
или использованиии
опубликованной
в «НВС» информации
ссылка на газету обязательна

Наука в Сибири Выходит с 4 июля 1961 г.
On-line версия: www.sbras.info | Новости | Архив c 1961 по текущий год (в формате pdf), упорядоченный по годам
 
в оглавлениеN 23 (2758) 10 июня 2010 г.

УЧЁНЫЕ — УГОЛЬЩИКАМ

В конце мая в Институте угля и углехимии СО РАН состоялись защиты диссертационных работ по проблемам развития угольной промышленности Кузбасса, которые необходимо решать совместными усилиями угольщиков и учёных.

Н. Лесовая, зав. ОНТИ ИУУ СО РАН

Диссертационная работа В. В. Ващилова «Разработка газодинамической модели и метода расчета нестационарных режимов проветривания угольных шахт» (научный руководитель д.т.н. Д. Ю. Палеев) по специальности «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика» на соискание ученой степени кандидата технических наук посвящена повышению уровня безопасности работы горняков на шахтах.

Техническое перевооружение угольной промышленности интенсифицировало процессы ведения добычных работ и предъявило повышенные требования к точности прогноза газового состава атмосферы горных выработок и обеспечению надёжной защиты здоровья человека от негативного влияния техногенных процессов, что ещё раз доказала катастрофа на шахте «Распадская».

Сложность аэрогазодинамических процессов давно требует поиска новых, более совершенных и более точных методов расчёта вентиляционных сетей угольных шахт. Стала очевидна необходимость разработки новой технологии проектирования вентиляции горных выработок с учётом присутствующих в них нестационарных процессов имеющегося выработанного пространства и исследования этих процессов на основе численного моделирования.

Соискателем была поставлена и успешно решена задача разработки газодинамической модели и метода расчёта проветривания угольных шахт, позволяющих рассчитывать переходные газодинамические процессы. Этот подход, основанный на решении нестационарных уравнений газовой динамики, является принципиально новым и позволяет повысить точность прогнозирования аварийных ситуаций и составления планов ликвидации аварий.

Результаты работы реализованы как модуль для программного комплекса «Рудничная аэрология, версия 1.0 (Вентиляция)» (Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003612542, 21.11.2003 г.), используемого ВГСЧ при планировании вентиляционных режимов шахты и при ликвидации аварий.

Задачу снижения негативного влияния источников загрязнения рек Кузбасса решает в своей диссертационной работе на соискание ученой степени кандидата технических наук «Разработка математической модели, методов и алгоритмов решения задачи о течении и распространении примесей в горных выработках затопленных шахт» А. В. Чирюкина (специальность «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», научный руководитель д.т.н. Ю. Н. Захаров).

Угледобывающая промышленность оказывает существенное негативное воздействие на водный и гидрохимический режимы водосборных бассейнов рек Кузбасса. Без решения проблемы очистки шахтно-карьерных вод и сбросов углеобогатительных фабрик невозможно обеспечить достаточный уровень качества поверхностных вод в реках Кузбасса. В 90-е годы в связи с закрытием большого количества шахт и их последующего затопления формируются новые тенденции использования этих объектов для утилизации отходов углеперерабатывающих предприятий: в шахту закачиваются шламовые воды, разбавляются фильтрующимися грунтовыми водами, отстаиваются, и, таким образом, происходит естественная очистка.

В связи с этим опыт экспериментального использования выработанного пространства закрытых шахт в качестве очистных сооружений для очистки сбросов шахт и обогатительных фабрик представляет существенный практический интерес, но большие физические размеры, геометрические особенности водоемов, степень ядовитости или структура отходов, принципиально исключают возможность натурных экспериментов.

С учетом влияния этих факторов математическое моделирование и численный эксперимент оказываются тем инструментарием, с помощью которого возможно не только предсказывать вероятные сценарии распространения загрязнения, но также прогнозировать процесс очистки сточных вод и иных отходов. Математическое моделирование предоставляет также широкие возможности для инженерного проектирования очистных сооружений.

Созданная А. В. Чирюкиной физико-математическая модель течения и распространения примесей, учитывающая фильтрацию жидкости через кровлю, оседание и диффузию примеси, представлена в форме замкнутой системы уравнений в частных производных и обладает параметрической полнотой. Модель учитывает актуальные параметры жидкости, влияющие на течение — уровень стратификации либо вязкости, а также параметры загрязнения — коэффициент диффузии, скорость оседания частиц, интенсивность гелеобразования в осадке, в силу чего обладает информационной достаточностью.

Численное моделирование, в данном случае проведённое на основе небольшого набора физических параметров, обеспечило полную адаптацию модели к данным натурных измерений в реальных водоемах (шахта «Кольчугинская», обогатительная фабрика «Комсомолец»).

Таким образом, две защищённые работы имеют не только научную новизну, но и направлены на решение конкретных, злободневных задач, стоящих перед угольной промышленностью Кузбасса.

стр. 5

в оглавление

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 

http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?10+550+1