Информационная система "Конференции"

Тезисы докладов

Наиболее эффективным способом предупреждения разрушения подземных и надшахтных сооружений и защиты людей от действия ударной волны (УВ) является сооружение искусственных преград (перемычек). В числе прочих типов перемычек на горных рудниках получили распространение породные (рудные) перемычки. Впервые их стали применять при внедрении камерных систем разработки для предотвращения воздушных ударов, вызываемых самопроизвольным обрушением потолочины отработанных камер. В угольных шахтах при ликвидации подземных аварий при угрозе взрыва на пути предполагаемого движения УВ создают искусственные загромождения горных выработок в виде завалов из гружёных вагонеток или обрушенной кровли. Такие завалы не полностью перекрывают сечение горной выработки, поэтому их можно рассматривать как аэродинамическое сопротивление на пути распространения УВ, зависящее от коэффициента перфорации преграды. Под коэффициентом перфорации преграды ? понимается отношение свободной от загромождения площади поперечного сечения выработки к площади поперечного сечения выработки, в которой установлена преграда.

Для определения эффективности такого способа управления УВ был проведен анализ взаимодействия УВ с завалом, расположенным в прямолинейной выработке большой протяжённости. В расчетах варьировались доля проходного сечения в зоне загромождения, расстояние от места взрыва метановоздушной смеси (МВС) до загромождения и интенсивность УВ, распространяющейся по выработке. Были проведены расчеты взаимодействия УВ и с двумя последовательно расположенными завалами.

Расчёты показали, что при подходе УВ к завалу наблюдается её торможение с сильным повышением давления. После прохождения завала интенсивность УВ резко падает. Навстречу потоку распространяется отражённая от завала УВ, которая претерпевает отражение от тупика выработки, снова приходит к завалу, взаимодействует с ним и снова, частично отражаясь, в виде волны сжатия распространяется вслед за головной УВ подпитывая её своей энергией. В процессе торможения УВ перед завалом формируется довольно протяжённая зона повышенного давления, представляющая собой отражённую волну, которая с затуханием распространяется в сторону тупика с последующим отражением. Торможение потока и повышение давления в выработке перед завалом показывают, что лучше всего их сооружать на небольшом расстоянии за сопряжениями горных выработок по ходу распространения УВ. В этом случае УВ будет терять интенсивность на сопряжении ещё до подхода к завалу, и на этом же сопряжении будет сбрасываться давление отражённой от завала УВ. В результате эффективность завала по снижению интенсивности УВ возрастает.

Сооружение двух последовательно расположенных завалов повышает эффективность гашения УВ. В промежутке между завалами формируется сложная волновая картина из затухающих отраженных УВ. Наличие сопряжения между двумя завалами снижает давление в этой области и повышает эффективность второго завала.

С уменьшением просвета между кровлей выработки и загромождением, эффективность завала по снижению интенсивности УВ растёт. Эффективность завала, вне зависимости от величины коэффициента перфорации, растёт с увеличением давления в набегающем потоке. Так, для ? = 0,2 эффективность завала низка при давлении в набегающем потоке ниже 0,2 МПа, т.е. в области дозвуковых скоростей, когда волновые газодинамические эффекты не так ярко выражены.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск