Пермские ученые исследовали влияние энергосберегающего проветривания шахт на снижение выбросов парниковых газов
Ученые из Пермского Политеха (ПНИПУ) и Горного института (входит в ПФИЦ УрО РАН) — обе организации являются участниками НОЦ «Рациональное недропользование» — исследовали, как использование рециркуляции воздуха при проветривании шахт снижает выброс парниковых газов.
Проветривание горных выработок — один из важных процессов, обеспечивающих регуляцию температуры и состава воздуха. Это имеет критическое значение как для целостности самих шахт, так и для безопасности работающих в них горняков. Проветривание является энергоемкой процедурой, что стимулирует горнодобывающие компании искать эффективные решения для снижения затрат.
Одним из решений является рециркуляционное проветривание, которое подразумевает частичное повторное использования воздуха. Для этого между воздухоподающими и вентиляционными выработками рудника устанавливаются рециркуляционные вентиляторные установки.
Для определения обеспеченности рабочих зон требуемым количеством воздуха и параметров главной вентиляторной установки для дальнейшей оценки энергоэффективности, было произведено моделирование воздухораспределения в вентиляционной сети одного калийного рудника в программно-вычислительном комплексе «АэроСеть».
Сравнение полученных показателей с использованием систем рециркуляции и без нее показало, что суммарное энергопотребление при применении систем частичного повторного использования воздуха уменьшится в 1,8 раз. Затраты на электроэнергию за рассчитываемый год уменьшатся при использовании рециркуляционного проветривания на 45%.
Далее ученые произвели расчет объемов выбросов на основе данных о деятельности предприятия и коэффициентов выбросов. Расчет был произведен для электроэнергии, которую затрачивает главная вентиляторная установка и шахтные вентиляторные установки.
– Анализ полученных данных показывает, что при системе проветривания без использования систем рециркуляции для обеспечения работы главной вентиляционной установки за год выделяется на 45 % больше парникового газа, чем при рассмотрении системы проветривания с частично повторным использованием воздуха, – рассказывает к.т.н., доцент кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» Пермского Политеха, заведующий сектором рудничной вентиляции Горного института УрО РАН Станислав Мальцев.
Таким образом использование рециркуляционного проветривания позволяет не только снизить затраты добывающих компаний на обеспечение объема и качества воздуха в шахтах, но и экологический след предприятий.
Исследование опубликовано в журнале «Известия Тульского государственного университета. Науки о земле». Оно вносит вклад в реализацию сразу двух приоритетных проектов Пермского НОЦ — «Технологии добычи полезных ископаемых» и «Технологии распределенной и климатически нейтральной энергетики».
