Библиографическое описание:Аэродинамические процессы в устье воздухоподающего ствола при нагнетательном способе вентиляции шахт : научное издание / А. С. Морин, С. С. Сапожников, О. С. Игнатова [и др.]. - Текст : непосредственный // Маркшейдерия и недропользование. - 2026. - Т. 26, № 1. - С. 35-40. - ISSN 2079-3332. - ISSN 3034-6835, DOI 10.56195/20793332-2026-26-1-35-40.
Аннотация:Приведена краткая характеристика проблемы борьбы с поверхностными утечками воздуха при искусственном проветривании подземных горнодобывающих предприятий. Рассмотрены аэродинамические процессы в устье вертикального воздухоподающего ствола при нагнетательном способе общеобменной вентиляции горных выработок. Исследованы особенности аэродинамических процессов в устье ствола при заданных режимах работы главного вентилятора с использованием методов физического и численного моделирования. При физическом моделировании аэродинамических процессов была выявлена обратно пропорциональная зависимость доли непродуктивных затрат энергии вентилятора, связанных с поверхностными утечками воздуха, от скорости воздушной струи, исходящей из вентиляционного окна. При численном моделировании аэродинамических процессов с использованием универсального программного обеспечения ANSYS Fluent были установлены закономерности изменения геометрических и кинематических параметров вихревых зон и зон организованного движения в устье ствола в зависимости от скорости истечения воздуха из вентиляционного окна под углом 45°, что позволило соответствующим образом интерпретировать результаты измерений статического давления воздуха на модели ствола. На основании проведенных исследований предложен новый способ снижения поверхностных утечек воздуха при искусственном проветривании шахт нагнетательным способом с помощью направляющих пластин.
A brief description of the problem of combating surface air leaks during artificial ventilation of underground mining enterprises is given. The aerodynamic processes in the mouth of a vertical air supply shaft during the injection method of general exchange ventilation of mine workings are considered. The features of aerodynamic processes at the mouth of the trunk are investigated under the specified operating modes of the main fan using physical and numerical modeling methods. During the physical modeling of aerodynamic processes, an inversely proportional dependence of the proportion of unproductive fan energy costs associated with surface air leaks on the velocity of the air jet emanating from the ventilation window was revealed. When numerically modeling aerodynamic processes using the universal ANSYS Fluent software, patterns of changes in the geometric and kinematic parameters of vortex zones and zones of organized movement at the mouth of the trunk were established depending on the velocity of air outflow from the ventilation window at an angle of 45°, which made it possible to appropriately interpret the results of measurements of static air pressure on the trunk model. Based on the results of the conducted research, a new method has been proposed to reduce surface air leaks during artificial ventilation of mines by injection method using guide plates.
