Горобей М. С. Теоретические исследования динамики пылевых потоков в горных выработках и разработка физической модели взаимодействия диспергированных жидкостей со взвешенной в воздухе карбонсодержащей пылью

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-141

Geoteh. meh. 2018, 141, 184-189

https://doi.org/10.15407/geotm2018.141.184

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ПЫЛЕВЫХ ПОТОКОВ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ И РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДИСПЕРГИРОВАННЫХ ЖИДКОСТЕЙ СО ВЗВЕШЕННОЙ В ВОЗДУХЕ КАРБОНСОДЕРЖАЩЕЙ ПЫЛЬЮ

1Горобей М. С.

1Государственная экологическая академия последипломного образования и управления

УДК 504.054:622.807.2

Язык: Украинский

Аннотация

Экологическая опасность выбросов карбонсодержащей пыли обуславливает необходимость проведения мероприятий по обеспыливанию шахтных вентиляционных потоков и снижению выбросов пыли в атмосферу. Анализ рассмотренных профессиональных литературных источников показал, что в настоящее время отсутствуют теоретические работы по вопросу изучения механизма захвата взвешенной карбонсодержащей пыли диспергированными водными струями. Отсутствует физическая модель процесса. Исследование механизма захвата взвешенной в воздухе карбонсодержащей пыли и диспергированной жидкости в вентиляционном потоке является важной научно-практической задачей, которая невозможна без рассмотрения динамики пылевых и диспергированных водных потоков. На основе известных теоретических и экспериментальных данных взаимодействия диспергированной жидкости с взвешенным в воздухе пылью уточнен механизм захвата взвешенной угольной пыли каплями жидкости в вентиляционном потоке: частицы пыли не должны обязательно смачиваться и погружаться в капельной жидкости. Этого может и не быть при естественной и принудительной заряженности пылевого и диспергированного водного потоков. Попадая в сферу влияния электростатических сил, частицы устремляются к каплям, пока не упадут на почву выработки, не успев коагулироваться. После попадания частиц карбонсодержащей пыли на мокрый грунт эффект обеспыливания вентиляционного потока будет достигнут. Доказано, что движение частиц пыли и капель жидкости будет переходить от турбулентного режима к ламинарному, захватывая и переходный режим. Поэтому рассмотрение только ламинарного режима с использованием закона Стокса, как в работах предшественников, может привести к грубым ошибкам. Исследования показали, что пользоваться законом Стокса при оценке вертикальной скорости движения можно только при диаметрах частиц или капель меньших 200 мкм. Тем более нельзя пользоваться законом Стокса для продольной скорости в активной зоне действия факела, где локальные числа Рейнольдса, могут составлять несколько тысяч. Полученные результаты позволяют раскрыть механизм взаимодействия распыленной жидкости с угольной пылью и могут быть использованы при разработке новых эффективных средств борьбы с карбонсодержащей пылью.

Ключевые слова:  карбонсодержащая пыль, пылеподавление, диспергированные водные потоки, ламинарный режим, турбулентный режим

Список литературы

1. Кудряшов Р.Р., Воронина Л.Д., Шуринова М.К., Воронина Ю.В., Большаков В.А.. Смачивание пыли и контроль запылённости воздуха в шахтах.  М.: Наука, 1979. 196 с.

2. Журавлёв В.П., Глузберг Б.Е. Выбор способа орошения для пылеподавления. // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. Научн.-техн. реф. Сб. – ЦНИЭИуголь, 1979, №3. – С. 2 – 3

3. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике.  М.: Наука, 1967.  428 с.

4. Поздняков Г. А., Марынюк Г.К. Теория и практика борьбы с пылью в механизированных подготовительных забоях.  М.: Недра, 1983. 126 с.

5. Шлихтинг Г..Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. –712 с.

6. Горобей М.С., Булгаков Ю.Ф., Шайхлисламова И.А., Алексеенко С.А.. Розробка математичної моделі аеродинамічної взаємодії розпиленої води з частинками вугільного пилу. // Розробка родовищ: Зб. наук. пр.  2015. Т. 9. С. 443-449.

7. Горобей М.С., Булгаков Ю.Ф. Теоретическое исследование процесса осаждения угольной пыли в гравитацион-

ных и электростатических полях. // Вісті Донецького гірничого інституту. 2014. №  2(34).  С. 210-215

Про автора

ГоробейМаринаСергіївна, магістр, старший науковий співробітник ТОВ «Науковий Парк «Чорнобиль» Державно-го закладу Державна екологічна академія післядипломної освіти та управління, Київ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.