В Перми ученые улучшили систему управления микроклиматом в горных шахтах, чтобы снизить затраты на вентиляцию и коррозию оборудования
Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) и Горного института УрО РАН (входит в ПФИЦ УрО РАН) усовершенствовали систему управления микроклиматом рудников за счет автоматического управления, что позволило повысить безопасность, снизить коррозию оборудования и механизмов, а также расходов на вентиляцию шахт.
Проблема, которую решали ученые, особенно актуальна в летнее время. Теплый воздух, поступающий в шахту с поверхности, охлаждается, что приводит к выпадению влаги.
Замеры скорости потока воздуха в шахте
– Высокая влажность приводит к коррозии и аварийности оборудования и транспорта, нарушениям в системах автоматики и энергоснабжения. Из-за накопления конденсата горным машинам, которые доставляют рабочих до забоев, зачастую сложно проезжать. Кроме того, физико-механические свойства горных пород ухудшаются из-за того, что они впитывают влагу. Выработки и залежи становятся менее устойчивыми, что повышает опасность работ в этом месте, – поясняет один из разработчиков, профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» Пермского Политеха, доктор технических наук Артем Зайцев.
Шахтная вентиляторная рециркуляционная установка в руднике
Использование специальных средств осушения или охлаждения воздуха, по словам ученых, требует неоправданно выских затрат или разработки дополнительного оборудования.
– Создать наиболее эффективные и надежные системы вентиляции можно с помощью систем автоматического управления проветриванием. Они позволяют исключить избыточную подачу воздуха в шахту. Эти системы помогут улучшить распределение воздуха, что повысит безопасность горных работ и сократит энергозатраты на вентиляцию рудника, – рассказывает ученый.
Автоматическая вентиляционная дверь
Исследователи изучили работу систем автоматического управления проветриванием на руднике. Результаты исследования опубликованы в журнале «Недропользование» (2022).
Ученые выяснили, что количество конденсата в теплое время года определяется расходом воздуха, его микроклиматическими параметрами и температурой горных пород. Ученые доказали, что автоматическое управление позволяет распределять воздух на рудниках более равномерно и снижать его влажность. Кроме того, перемещение систем проветривания ближе к вертикальным выработкам помогает осушать большее количество помещений, считают ученые.
Такие системы осушения воздуха уже внедрены на всех рудниках ОАО «Беларуськалий».
Исследование, соответствующее направлению «Твердые полезные ископаемые» Пермского НОЦ, выполнено при поддержке РНФ.
