МОДИФИКАЦИЯ КРИТЕРИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ГИДРОВИХРЕВОГО ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

Рассмотрены модификация математической модели и построение критериального уравнения гидровихревого инерционного ортокинетического пылеподавления на угольных шахтах, поскольку современное состояние техники и технологии пылеподавления показывает ее недостаточную эффективность. На базе теории подобия с использованием правила Фурье, Π-теоремы и положения В.А. Веникова о подобии сложных систем сформулирована и решена задача построения уравнения гидровихревой инерционной ортокинетической коагуляции в критериальной форме. На базе полученного критериального уравнения определены основные индикаторы и критерии подобия, позволяющие с достаточной достоверностью определять условия идентичности экспериментальных исследований и реальных процессов пылеподавления. Доказано существенное снижение критических значений критерия Стокса, определяющего режим полного поглощения частиц пыли каплями вращающейся жидкости за счет увеличения угла смачивания. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили достоверность критериального уравнения гидровихревой инерционной ортокинетической коагуляции в целях обеспечения идентичности модельных испытаний с реальными физическими процессами пылеподавления. Результаты теоретических и экспериментальных исследований подтверждают высокую эффективность гидровихревого пылеподавления позволившего на 25% снизить расход воды, уменьшить минимальный размер поглощаемой пыли до 5 ∙ 10–7 м повысить эффективность пылеподавления до 99%.


Для цитирования: Макаров В. Н., Угольников А. В., Матеров А. Ю., Макаров Н. В., Таугер В. М. Модификация критериального уравнения гидровихревого пылеподавления на угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 7. – С. 53– 61. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-07-0-53-61.

Ключевые слова

Пылеподавление, угольные шахты, угол смачивания, критериальное уравнение, гидровихревая форсунка.

Номер: 7
Год: 2019
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.44
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-07-0-53-61
Авторы: Макаров В. Н., Угольников А. В., Матеров А. Ю. и др.

Информация об авторах: Макаров Владимир Николаевич (1) — д-р техн. наук, профессор, Угольников Александр Владимирович1 — канд. техн. наук, зав. кафедрой, Матеров Артем Юрьевич — заведующий отделом, e-mail: a.materov@oilgazmash.ru, ООО Научно-производственный комплекс «ОйлГазМаш», Макаров Николай Владимирович (1) — канд. техн. наук, зав. кафедрой, e-mail: mnikolay84@mail.ru, Таугер Виталий Михайлович (1) — канд. техн. наук, зав. кафедрой, 1) Уральский государственный горный университет. Для контактов: Макаров Н.В., e-mail: mnikolay84@mail.ru.

Библиографический список:

1. Скопинцева О. В. Научное обоснование комплексного метода снижения пылевой и газовой опасностей выемочных участков угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № S7. — С. 315—325.

2. Ковшов С., Эрзин А., Ковшов В. Связывание пыли с экологически безопасными составами на открытых пылеобразующих поверхностях угледобывающих предприятий // Международный журнал экологии и развития. — 2015. — 30 (1). — С. 11—23.

3. Gendler S. G., Kovshov S. V. Investigation into adhesive properties of sodium carboxymethyl cellulose aiming at development of dust suppression layer // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016 7(1), pp. 2084—2090.

4. Makarov V. N., Davydov S. Ya. Theoretical basis for increasing ventilation efficiency in technological processes at industrial enterprises // Refractories and Industrial Ceramics. 2015. Vol. 56, iss. 1, pp. 103—106. DOI: 10.1007/s11148-015-9791-7.

5. Korshunov G. I., Kovshov S. V., Safina A. M. Dust control methods in open-pit mining // Current state of physical & chemical research Ecology, Environment and Conservation. 2017. Vol. 23, No 2, pp. 883—889.

6. Макаров В. Н., Макаров Н. В., Плотников Н. С., Потапов В. В. Математическое моделирование вихревого гидрообеспыливания на горно-обогатительных предприятиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 4. — С. 210—217.

7. Макаров В. Н., Горшкова Н. А., Чуркин В. А. Патент 2575372 РФ Установка динамического пылеподавления, заявл.: 20.11.2014, опубл.: 20.02.2016.

8. Макаров В. Н., Косарев Н. П., Макаров Н. В., Угольников А. В., Лифанов А. В. Эффективная локализация взрывов угольной пыли с использованием гидровихревой коагуляции // Вестник пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. — 2018. — № 2. — Т. 18. — С. 178—189.

9. Фролов А. В., Телегин В. А., Сечкерев Ю. А. Основы гидрообеспыливания // Безопасность жизнедеятельности. — 2007. — № 10. — С. 1—24.

10. Bautin S. P. Mathematical simulation of the vertical part of an upward swirling flow // High temperature. 2014. Vol. 52, No 2, pp. 259—263. DOI: 10.1134/S0018151X14020035.

11. Cecala A. B., Dust A. D. Control handbook for industrials minerals mining and processing / Office of Mine safety and Health Research, 2012. — 159 c.

12. Makarov V. N., Potapov V. Ya., Davydov S. Ya., Makarov N. V. A method of additive aerodynamic calculation of the friction gear classification block // Refractions and Industrial Ceramics. 2017. Vol. 38, No 3, pp. 288—292. DOI: 10.1007/s11148-017-0098-8.

13. Program evaluation and information resources, standardized information system. Arlington: U.S. Department of Labor, Mine Safety and Health Administration, 2009.

14. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. Учебник для вузов. 7-е изд., испр. — М.: Дрофа, 2003. — 840 с.

15. Веников В. А. Теория подобия и моделирования применительно к задачам электроэнергетики. Учебник для вузов. 4-е изд. — М.: Либроком, 2014. — 439 с.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.