Журналы →  Горный журнал →  2025 →  №5 →  Назад

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ОХРАНА ТРУДА
Название Влияние расположения вентиляционного трубопровода на эффективность проветривания тупиковой горной выработки при эксплуатации машин с двигателями внутреннего сгорания
DOI 10.17580/gzh.2025.05.09
Автор Серегин А. С., Ахтямов К. Д., Фазылов И. Р., Белехов П. А.
Информация об авторе

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия

Серегин А. С., канд. техн. наук, доцент
Фазылов И. Р., ассистент, канд. техн. наук
Белехов П. А., аспирант, belekhovpavel@mail.ru

ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия

Ахтямов К. Д., начальник отдела подземной разработки месторождений

Реферат

На основе результатов выполненных натурных исследований построена математическая модель тупиковой горной выработки в программном комплексе Ansys CFX, позволяющая выполнить вариантные расчеты эффективности разбавления вредных газов в рабочей зоне при различной удаленности воздуховода от поверхности забоя (8, 10, 12 и 15 м). Результаты моделирования позволили определить протяженность зоны в горной выработке после расположения источника выхлопа вредных газов, в которой концентрация вредных газов в выделенной области (рабочей зоне) превышает нормативные значения, и установить наиболее эффективные параметры системы проветривания тупикового забоя.

Ключевые слова Дизельная техника, вентиляция, двигатель внутреннего сгорания, угарный газ, выхлопные газы, математическое моделирование
Библиографический список

1. Rudakov M. L., Kolvakh K. A., Derkach I. V. Assessment of Environmental and Occupational Safety in Mining Industry during Underground Coal Mining // Journal of Environmental Management and Tourism. 2020. Vol. 11. No. 3(43). P. 579–588.
2. Prasad R., Bella V. R. A Review on Diesel Soot Emission, its Effect and Control // Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. 2010. Vol. 5. Iss. 2. P. 69–86.
3. Коршунов Г. И., Еремеева А. М., Дребенштедт К. Обоснование применения растительной добавки к дизельному топливу в качестве способа защиты подземного персонала угольных шахт от воздействия вредных выбросов дизель-гидравлических локомотивов // Записки Горного института. 2021. Т. 247. С. 39–47.
4. Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Инструкция по аэрологической безопасности угольных шахт» : приказ Ростехнадзора от 08.12.2020 № 506 (с изм. на 08.06.2022). URL: https://docs.cntd.ru/document/573264143 (дата обращения: 30.04.2025).
5. Liu C., Nie W., Hua Y., Lian J., Wu H. et al. Comparative study on the performance of different carrier-based perovskite exhaust gas removal agent for diesel vehicles in underground coal mines // Separation and Purification Technology. 2025. Vol. 361. ID 131604.

6. Davis M. E., Hart J. E., Laden F., Garshick E., Smith T. J. A Retrospective Assessment of Occupational Exposure to Elemental Carbonin the U.S. Trucking Industry // Environmental Health Perspectives. 2011. Vol. 119. No. 7. P. 997–1002.
7. Bickert S., Kampker A., Greger D. Developments of CO2-emissions and costs for small electric and combustion engine vehicles in Germany // Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2015. Vol. 36. P. 138–151.
8. Ильинова А. А., Ромашева Н. В., Стройков Г. А. Перспективы и общественные эффекты проектов секвестрации и использования углекислого газа // Записки Горного института. 2020. Т. 244. С. 493–502.
9. Borak J., Bunn W. B., Chase G. R., Hall T. A., Head H. J. et al. Comments on the Diesel Exhaust in Miners Study // The Annals of Occupational Hygiene. 2011. Vol. 55. Iss. 3. P. 339–342.
10. Серёгин А. С., Иконников Д. А., Белехов П. А. К вопросу организации защиты систем аэрогазового контроля шахты от ложных срабатываний при работе дизельного технологического оборудования // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2024. № 27. С. 77–81.
11. Гришин Е. Л., Зайцев А. В., Кузьминых Е. Г. Обеспечение безопасных условий деятельности сотрудников по фактору вентиляция в подземных рудниках при работе техники, оснащенной двигателями внутреннего сгорания // Недропользование. 2020. Т. 20. № 3. С. 280–290.
12. Afanaseva O., Bezyukov O., Pervukhin D., Tukeev D. Experimental Study Results Processing Method for the Marine Diesel Engines Vibration Activity Caused by the Cylinder-Piston Group Operations // Inventions. 2023. Vol. 8. Iss. 3. ID 71.
13. Семин М. А., Гришин Е. Л., Левин Л. Ю., Зайцев А. В. Автоматизированное управление вентиляцией шахт и рудников. Проблемы, современный опыт, направления совершенствования // Записки Горного института. 2020. Т. 246. С. 623–632.
14. Левин Л. Ю., Зайцев А. В., Гришин Е. Л., Семин М. А. Расчет количества воздуха по содержанию кислорода для проветривания рабочих зон при применении машин с двигателями внутреннего сгорания // Безопасность труда в промышленности. 2015. № 8. С. 43–46.
15. Голохваст К. С., Чернышев В. В., Угай С. М. Выбросы автотранспорта и экология человека (обзор литературы) // Экология человека. 2016. № 1. С. 9–14.
16. Efimov I., Povarov V. G., Rudko V. A. Comparison of UNIFAC and LSER models for calculating partition coefficients in the hexane-acetonitrile system using middle distillate petroleum products as an example // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2022. Vol. 61. Iss. 27. P. 9575–9585.
17. Corsini A., Marchegiani A., Rispoli F., Sciulli F., Venturini P. Vegetable oils as fuels in Diesel engine. Engine performance and emissions // Energy Procedia. 2015. Vol. 81. P. 942–949.
18. Кобылкин А. С. Исследование распределения вредных газов в горных выработках с использованием компьютерного моделирования // ГИАБ. 2014. № 10. С. 202–207.
19. Кашников А. В., Круглов Ю. В. Стратегия управления проветриванием рудника в оптимальном режиме с использованием аппарата нечеткой логики // Записки Горного института. 2023. Т. 262. С. 594–605.
20. Kurnia J. K., Sasmito A. P., Wong W. Y., Mujumdar A. S. Prediction and innovative control strategies for oxygen and hazardous gases from diesel emission in underground mines // Science of The Total Environment. 2014. Vol. 481. P. 317–334.
21. Гендлер С. Г., Копачев В. Ф., Ковшов С. В. Мониторинг потерь сжатого воздуха в разветвленных воздухопроводных сетях горных предприятий // Записки Горного института. 2022. Т. 253. С. 3–11.
22. Noll J. D., Patts L., Grau R. The Effects of Ventilation Controls and Environmental Cabs on Diesel Particulate Matter Concentrations in Some Limestone Mines // Proceedings of the 12th US/North American Mine Ventilation Symposium. – Reno, 2008. P. 463–468.
23. Кречманн Ю., Плиен М., Нгуен Т. Х. Н., Рудаков М. Л. Эффективное наращивание потенциала в горном деле за счет обучения, расширяющего возможности в области управления охраной труда // Записки Горного института. 2020. Т. 242. С. 248–256.
24. Кузьминых Е. Г., Кормщиков Д. С. Анализ методов расчета требуемого количества воздуха для разжижения отработанных выхлопных газов // Горное эхо. 2020. № 3(80). С. 107–115.
25. Benbrahim-Tallaa L., Baan R. A., Grosse Y., Lauby-Secretan B., Ghissassi F. E. et al. Carcinogenicity of diesel-engine and gasoline-engine exhausts and some nitroarenes // The Lancet Oncology. 2012. Vol. 13. Iss. 7. P. 663–664.
26. Родионов В. А., Турсенев С. А., Скрипник И. Л., Ксенофонтов Ю. Г. Результаты исследования кинетических параметров самовозгорания каменноугольной пыли // Записки Горного института. 2020. Т. 246. С. 617–622.
27. Park J., Park S., Lee D.-K. CFD modeling of ventilation ducts for improvement of air quality in closed mines // Geosystem Engineering. 2016. Vol. 19. Iss. 4. P. 177–187.
28. Кулешов В. К., Бразовский В. В., Баранов В. А. Контроль параметров продуктов сгорания в фильтрационных установках // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 315. № 4. С. 29–34.
29. Козырева Е. Н., Шинкевич М. В. Особенности газогеомеханических процессов на выемочном участке шахты // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2010. № 2. С. 28–35.
30. Menter F. R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications // AIAA Journal. 1994. Vol. 32. No. 8. P. 1598–1605.
31. Menter F. R., Kuntz M., Langtry R. Ten Years of Industrial Experience with the SST Turbulence Model // Turbulence, Heat and Mass Transfer 4: Proceedings of the Fourth International Symposium. –Antalya, 2003. P. 625–632.
32. Mohammadi B., Pironneau O. Analysis of the K-Epsilon Turbulence Model. Series Research in Applied Mathematics. – Chichester : John Wiley & Sons, 1994. – 194 p.
33. Camelli F. E., Byrne G., Löhner R. Modeling subway air flow using CFD // Tunnelling and Underground Space Technology. 2014. Vol. 43. P. 20–31.
34. Hasheminasab F., Bagherpour R., Aminossadati S. M. Numerical simulation of methane distribution in development zones of underground coal mines equipped with auxiliary ventilation // Tunnelling and Underground Space Technology. 2019. No. 89. P. 68–77.
35. Nel A. J. H., Vosloo J. C., Mathews M. J. Evaluating complex mine ventilation operational changes through simulations // Journal of Energy in Southern Africa. 2018. Vol. 29. No. 3. P. 22–32.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад