Том 335 № 7 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/7/4393

Совершенствование методов расчета эквивалентного напора эжекторных установок в горных выработках большого сечения

Актуальность исследования связана с необходимостью совершенствовать методы расчета параметров работы эжекторных установок в горных выработках шахт и рудников. Применение эжекторных установок, работающих без перемычки, является перспективным вариантом повышения эффективности проветривания систем горных выработок большого сечения. Оперативный анализ эффективности выбранных параметров вентилятора-эжектора и камеры смешения возможен только при наличии достаточно универсальных и точных методов расчета эквивалентных характеристик. В то время как существующие на сегодня подходы обладают, как правило, только одним из вышеперечисленных свойств. Цель исследования состоит в определении закономерностей изменения аэродинамических параметров воздушного потока при его движении по горной выработке с эжекторной установкой, работающей без перемычки. Объект: воздушные потоки, образующиеся в горной выработке большого сечения в результате работы эжекторной установки с камерой смешения. Методы: трехмерное численное моделирование стационарного турбулентного течения воздуха в горной выработке, сравнительный анализ результатов расчета при различных расположениях вентилятора-эжектора, сравнительный анализ численно рассчитанных эквивалентных характеристик эжекторной установки с аналитической формулой. Результаты. Определены закономерности изменения механической энергии и статического давления воздушного потока по мере его продвижения вдоль горной выработки. Многопараметрическое численное моделирование для различных расходов воздуха на входе в горную выработку позволило получить эквивалентные напорные характеристики вентилятора-эжектора ВМ-8 с камерной смешения, которые могут быть использованы при проведении одномерных расчетов стационарного распределения расходов в вентиляционных сетях шахт и рудников. Сравнительный анализ данных моделирования с известной аналитической зависимостью перепада давления позволил определить направления дальнейшего совершенствования аналитических методов, позволяющих описать течения воздуха в горных выработках с эжекторными установками, оснащенными камерами смешения.

Ключевые слова:

рудничная вентиляция, эжекторная установка, напорная характеристика, численное моделирование, горная выработка

Авторы:

Михаил Александрович Семин

Станислав Владимирович Мальцев

Владимир Алексеевич Родионов

Скачать pdf