Томские учёные нашли способ снизить риск возникновения пожаров в угольных шахтах

Учёные ТПУ предложили использовать в шахтах трёхмерную модель вентиляционных сетей вместо двухмерной, чтобы улучшить проветриваемость объектов для снижения в них концентрации метана.

Использовать трехмерную модель вентиляционных сетей подземных угольных шахт вместо традиционной двухмерной предложили российские ученые. Такой подход поможет существенно улучшить проветриваемость «газовых шахт» и снизит риск возникновения пожаров, сообщила в четверг пресс-служба Томского политехнического университета (ТПУ).

Отмечается, что добыча угля в шахте сопровождается выделением метана — горючего газа, который является существенной угрозой для безопасной разработки угольных пластов. В целях противопожарной безопасности необходимо контролировать концентрацию метана и удалять его с помощью больших объемов воздуха, подаваемого системой вентиляции. Сейчас для этого используются различные методики расчета, основанные на двухмерной модели.

«Специалисты Томского политеха и их коллеги предложили трехмерную модель расчета. Она будет давать более точные результаты и позволит более надежно разбавлять метан, поступающий из источников его выделения, с последующим отводом исходящей струей воздуха. <…> Особенность подхода к составлению усовершенствованной методики расчета заключается в рассмотрении фронтальной проекции (вид спереди) объемной модели участков вентиляционной сети. Сочетание различных проекций позволяет исследовать объемную модель вентиляционной сети. Это дает возможность улучшить качество управления проветриванием на «газовых шахтах», — сказано в сообщении.

Для исследования были использованы шахты Садкинского угольного месторождения (Ростовская область): длина участков и коридоров, расположение узлов контроля и другие и параметры. Также в рамках исследования был проведен комплексный анализ и оценка газодинамических процессов в вентиляционной сети шахты.

Разработанная на основании результатов исследования модель может использоваться при проектировании эффективных схем проветривания угольных шахт. Также она помогает определить правильное размещение датчиков для регистрации концентрации метана в воздушных потоках. Это позволит обезопасить жизнь горняков при подземной добыче угля — минимизировать возможность возникновения пожаров. Полученная модель является универсальной — она может быть использована для расчета параметров при разработке разных угольных и газовых месторождений.

Помимо ученых Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ, в исследовательскую группу вошли ученые университетов Москвы, Владикавказа, Красноярска, Нижнего Новгорода. Результаты исследования опубликованы в журнале Fire.