Рудничная аэрология

Материал из MiningWiki — свободной шахтёрской энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Рудничная аэрология — научная дисциплина, изучающая свойства рудничной атмосферы, законы движения рудничного воздуха, перенос газообразных примесей, пыли и тепла в горных выработках и в прилегающем к выработкам массиве горных пород. Рудничная аэрология разрабатывает научные основы проветривания шахт.

История[править]

Систематизированные сведения о рудничной аэрологии впервые изложены в работе М. В. Ломоносова «О вольном движении воздуха в рудниках примеч¸нном» (1745). Развитие рудничной аэрологии началось в конце 19 — начале 20 вв. в странах Европы, в том числе в России. Основатель отечественной школы по рудничной аэрологии — А. А. Скочинский. Научной работа в области шахтной вентиляции занимались: Анна Ивановна Ксенофонтова, Ким Захарович Ушаков, А. А. Комаров и др. Проветриванием калийных рудников: И. И. Медведев, А. Е. Красноштейн, Н. Н. Мохирев

Главные проблемы рудничной аэрологии — повышение эффективности дегазации шахт, снижение аэродинамического сопротивления выработок, совершенствование методов расчёта шахтных вентиляционных сетей, разработка эффективных методов и средств теплового кондиционирования рудничного воздуха, разработка научно обоснованных методов расчёта количества воздуха для вентиляции шахт, создание научных основ автоматизированного управления вентиляцией шахт, повышение надёжности шахтных вентиляционных систем.

Основные разделы рудничной аэрологии:

  • Рудничная атмосфера изучает состав рудничного воздуха заполняющего подземные выработки
  • рудничная аэродинамика изучает аэродинамическое сопротивление горных выработок, их систем и распределение воздушных потоков в сети выработок; разрабатывает аэродинамические основы управления вентиляцией шахт, методы снижения аэродинамического сопротивления выработок и расчёта энергии, необходимой для перемещения воздуха по шахте.
  • рудничная газовая динамика изучает законы перемещения газообразных примесей воздушными потоками в выработках шахт и перемещения газов в прилегающем к выработкам массиве горных пород, в том числе фильтрацию газов в массиве пород; диффузию лёгких (тяжёлых) газов в воздушном потоке в выработках; переходные газодинамические процессы в выработках, вызываемые резким регулированием расхода воздуха. Разрабатывает научные основы расчёта количества воздуха для вентиляции шахт, дегазации шахт, газодинамические основы управления вентиляцией шахт.
  • динамика рудничных аэрозолей изучает законы перемещения твёрдых и жидких механических примесей воздушными потоками в выработках. Основное развитие получила применительно к случаю переноса рудничной пыли. Разрабатывает научные основы обеспыливающей вентиляции выработок.
  • рудничная термодинамика изучает процессы теплообмена между воздушными потоками в горных выработках, окружающим массивом горных пород и источниками тепла в выработках. Разрабатывает методы прогнозирования тепловых условий в выработках, методы и средства теплового кондиционирования рудничного воздуха.

Основной метод исследования рудничной аэрологии — теоретический анализ в сочетании с экспериментальным изучением и натуральными наблюдениями.