Исследование динамики газовой обстановки подземных выработок после проведения взрывных работ

Определение источников выделения опасных и ядовитых веществ в рудничную атмосферу, их газового состава, а также обеспечение каждого такого источника загрязнения требуемым количеством свежего воздуха - важные вопросы с точки зрения обеспечения нормальных санитарно-гигиенических и безопасных условий труда горнорабочих. В настоящей работе на примере протяженной тупиковой разведочной выработки и подготовительной разрезной выработки медно-никелевого рудника проводится исследование одного из наиболее опасных источников загрязнения - взрывных работ, к которым в соответствии с Федеральными нормами и правилами (ФНиП) предъявляется ряд требований, в том числе осуществление контроля газовой обстановки в забое. В работе проведено исследование динамики газовоздушной смеси в тупиковых горных выработках после проведения в них взрывных работ. Исследования выполнены с учетом экспериментальных данных, полученных в условиях двух тупиковых выработок действующего медно-никелевого рудника. Разработана методика проведения экспериментальных исследований газовыделений после взрывных работ в тупиковой выработке. Даны основные технические характеристики инструментальной базы, задействованной при проведении натурных измерений. Выявлены зависимости изменения концентраций ядовитых газов после взрывных работ в устье взрываемой выработки, на исходящей струе воздуха и у вентилятора местного проветривания. Для оценки достоверности полученных данных произведен расчет объема выделившихся окислов углерода по данным газоанализаторов и химическим формулам разложения взрывчатых веществ при детонации в зависимости от типа и массы взрывчатых веществ. Описана, построена и откалибрована модель переноса газовоздушной смеси с учетом продольной дисперсии. Для моделирования постепенного выноса ядовитых газов из забоя выработки и задачи граничного условия применяется модель Воронина. На основе экспериментальных данных определены коэффициенты продольной дисперсии, эффективности проветривания и объемная концентрация рассматриваемой газовой примеси в зоне перемешивания в начальный момент времени для протяженной тупиковой выработки. Построенная газодинамическая модель и полученные в результате анализа коэффициенты продольной дисперсии позволяют выполнять анализ времени проветривания протяженных тупиковых выработок. На основе полученной модели ведется усовершенствование алгоритма расчета скорости распространения в вентиляционной сети рудника продуктов горения при аварийных ситуациях, а также уточнение коэффициента продольной дисперсии для различных условий ведения работ. Определено время проветривания тупиковой выработки по результатам моделирования газораспределения при удалении забоя выработки на 1500 м.