Управление аэрогазодинамическими и тепломассообменными процессами при нормализации атмосферы карьеров

В развитии горнорудной промышленности прослеживается устойчивая ориентация на открытый способ разработки как наиболее экономичный и высокопроизводительный. За последние 30 лет доля руд черных и цветных металлов, добытых на карьерах, увеличилась соответственно с 56 до 86% и с 40 до 55%. Исследованиями на многих карьерах установлено, что при высокой интенсификации и концентрации производства, с увеличением глубины происходит загрязнение вредными примесями атмосферы, превышающее ПДК: по запыленности воздуха на рабочих местах в 3–5 раз, по оксидам углерода в 1,5–3 раза, по оксидам азота в 5–7 раз. Это приводит к появлению профессиональных заболеваний горнорабочих, снижению производительности труда и производственному травматизму.

Цель работы – формирование рациональных аэрогазодинамических и тепломассообменных процессов для нормализации атмосферы карьеров и обеспечения экологической безопасности окружающей среды.

Научная новизна работы заключается в: 

теоретическом обосновании параметров конструктивных элементов и устройств мощных средств пылегазоподавления; 

обосновании комплекса средств при искусственном формировании ра-циональных аэрогазодинамических и тепломассообменных процессов для нормализации состава атмосферы карьеров; 

разработке на основе лабораторных исследований и промышленных испытаний эффективных способов интенсификации искусственного воздухообмена в атмосфере карьеров; 

установлении новых закономерностей процессов формирования, развития и распада ПГО на базе разработанных теоретических основ аэрогазодинамических и тепломассообменных процессов, происходящих при массовых взрывах; 

разработке теоретических основ аэрогазодинамических и тепломассообменных процессов, происходящих в атмосфере карьеров и ПГО при формировании, развитии и рассеянии последнего во влажной стратифицированной атмосфере; 

разработке аналитических способов расчета параметров облака, зон возможного загрязнения (ЗВЗ) и оценки эффективности воздействия на подавление ПГО многофазных струй.

Практическое значение работы состоит в обосновании рациональных условий применения средств искусственного воздухообмена и подавления вредных примесей в атмосфере глубоких карьеров; технико-экономическом обосновании выбора типа привода карьерных вентиляторов; разработке аэродинамических схем и конструкций карьерных вентиляторов-оросителей на базе ТВД; разработке конструкций устройств для генерирования многофазных струй и твердых осадков; разработке и внедрении в производство средств и систем всесезонного пылегазоподавления; разработке и испытании в промышленных условиях способов интенсификации искусственного воздухообмена и подавления пылегазового облака с помощью многофазных струй; разработке теоретических основ для расчета параметров ПГО и зон возможного загрязнения (ЗВЗ). <...>