РАЗРУШЕНИЕ ВНУТРИКАРЬЕРНЫХ ИНВЕРСИЙ ЕСТЕСТВЕННЫМИ ВЕТРОВЫМИ ПОТОКАМИ

Представлены результаты исследований разрушения внутрикарьерных температурных инверсий, проведенных в Московском горном институте. Актуальность основана на необходимости более точной оценки естественного проветривания глубоких карьеров при наличии инверсионной температурной стратификации выработанного пространства. Одним из главных методов исследования стал метод физического моделирования. Для его проведения необходимо было обеспечить подобие инверсионных температурных градиентов в модели и натуре. Дано обоснование этого критерия. Исследование разрушения инверсий естественными ветровыми потоками путем физического моделирования производилось в аэродинамической трубе института. Задачей исследования явилось изучение разрушения внутрикарьерных инверсий потоками воздуха различной интенсивности для карьеров с разными геометрическими размерами при сохранении действия факторов, обусловливающих наличие инверсионного градиента. В результате исследований получены формулы для определения скоростей естественных ветровых потоков, при которых происходит разрушение общекарьерного инверсионного градиента температуры. Полученные зависимости проверялись по данным специальных метеостанций, находившихся на пяти карьерах Урала. Обработка указанных данных показала их хорошую сходимость с расчетами по полученным формулам. Было установлено, что скорости, при которых инверсия разрушается, зависят не только от величины температурного инверсионного градиента при штиле, но также и от глубины карьера и отношения линейных размеров карьера по поверхности к глубине. Показано, что при средних значениях указанного отношения и небольших инверсионных градиентах, глубинах карьера 200–250 м в среднем скорости ветра, при которых инверсии разрушаются, соответствуют известной классификации. Однако при увеличении глубины карьеров, уменьшении отношения положение изменяется — для разрушения внутрикарьерных инверсий в этом случае требуются поверхностные ветровые потоки довольно большой интенсивности.

Ключевые слова

Аэрология карьеров, метеорология, температура, физическое моделирование, критерии подобия, естественное проветривание, скорость ветра, разрушение инверсий.

Номер: 2
Год: 2019
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.4
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-02-0-14-19
Авторы: Драгунский О. Н.

Информация об авторах: Драгунский Олег Наумович — кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, e-mail: odra@umail.ru, МГИ НИТУ «МИСиС».

Библиографический список:

1. Ушаков К. З., Михайлов В. А. Аэрология карьеров: Учебник для вузов. — М.: Недра, 1985. — 272 с.

2. Драгунский О. Н. Комплексный подход при формулировании задач аэрологии карьеров. Экология и безопасность отработки месторождений полезных ископаемых // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — СВ 12. — 76 с.

3. Драгунский О. Н. Некоторые вопросы обеспечения комплексного подхода при постановке задач аэрологии карьеров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — СВ 32. — С. 74—79. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-6-32-74-79.

4. Claire Holman, Hugh Datson, Mark Dawson, Rachel McHale, Jon Pullen, Srinivas, Matt Ian Stone, Penny Wilson. Guidance on the Assessment of Mineral Dust Impacts for Planning. The Institute of Air Quality Management. May 2016 (v1.1). London, UK, pp. 1—47.

5. Alfred J. Vella, Renato Camilleri. Fine dust emissions from softstone quarrying in Malta Department of Chemistry, University of Malta. Xjenza, 2005, pp. 47—54.

6. Лабиле-Токпа Ниеба. Обоснование параметров технологии и организации горных работ по разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом в условиях тропического климата: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — М.: РУДН, 1994. — 15 с.

7. Alosmanov M. S., Mammadov V. A., Khalilova H.Kh., Bayramov C. M. Development of an Effective Method for Preventing Dust Pollution in Stone Quarries Using Petroleum Refinery Wastes. Journal of Environmental Protection, 06, 2015, p. 1118—1123. DOI: 10.4236/jep.2015.610098.

8. Ogbodo S., Oti M., Okeke A., Okafor C. Pneumoconiosis among quarry workers in a metropolitan town in Southeastern Nigeria, International journal of environmental sciences, Vol. 3, No 5, 2013, pp. 1437—1445. DOI: 10.6088/ijes.2013030500014.

9. Драгунский О. Н. Исследование разрушения инверсий в карьерах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — М.: МГИ, 1978. — 18 с.

10. Гиндин Л. С. и др. Основы динамической метеорологии. — Л.: ГИМИЗ, 1955. — 648 с.

11. Битколов Н. З., Никитин В. С. Условия труда и проветривание карьеров по добыче радиоактивных руд. — М.: Атомиздат, 1978. — 184 с.

12. Ахметов М. С., Искварина З. К. Результаты аэрометеорологических исследований температурного и ветрового режима в Коркинском карьере / Сборник работ Свердловской ГМО, вып. 10. — Свердловск, 1970. — С. 102—105.

13. Куликов В. П., Рогалис Ю. П. Проветривание угольных разрезов. — М.: Недра, 1973. — 224 с.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.