Лапшина Д. О. Нормалізація мікроклімату в підземних камерах шахт з працюючим обладнанням

Об'єкт дослідження - процеси охолодження вентиляційного повітря в підземних камерах шахт з джерелами тепла. Методи дослідження - теоретичні дослідження процесів охолодження повітря в камерах, які базуються на фундаментальних положеннях термодинаміки та аерогазодинаміки; експериментальні дослідження параметрів пневматично-вихрової установки за різних значень тиску в підвідній магістралі стисненого повітря в промислових умовах камер шахт; теорія регресійного аналізу та математичної статистики. Новизна: уперше встановлено параметри нормалізації мікроклімату в підземних камерах шахт в умовах максимальної температури повітря tк=38°С, серед яких граничне співвідношення масових витрат охолоджуючого повітряного струменя до охолоджуваного повітря в камері, що дозволяє підтримувати температуру повітря в камері на рівні 20-24°С; уперше розроблено математичну модель теплообміну в підземних камерах з наявними джерелами тепла на підставі вибору структури повітряних потоків у вигляді моделі ідеального перемішування, що дає можливість описати закономірності змінення температури потоку повітря в часі; уперше розроблено алгоритм керування тепловим режимом у камерах шахт на підставі обґрунтованого вибору оптимальних значень керованих параметрів повітряних потоків з урахуванням впливу їх некерованих величин і джерел тепла, що реалізується у спеціальному програмному забезпеченні, яке дозволяє автоматизувати процес керування параметрами мікроклімату; удосконалено метод регулювання параметрів мікроклімату в підземних камерах шахт з джерелами тепла за рахунок реалізації режиму провітрювання, або охолодження, що дозволяє знизити енерговитрати в 1,5-2 рази. Результати виконаних досліджень реалізовано шляхом впровадження охолоджувальної установки "Клімат", яка здатна підтримувати температуру повітря на рівні 20-24°С, швидкість руху повітря 0,5-0,7 м/с і відносну вологість в підземних камерах у межах 58-68%, на залізорудних шахтах ім. Артема та ім. Леніна гірничорудних підприємств ПАТ "АрселорМіттал Кривий Ріг" і ПАТ "Кривбасзалізрудком". Соціально-економічний ефект від впровадження результатів роботи полягає в покращенні умов праці на робочих місцях, а також у комплексному застосуванні пневматичної енергії у циклі гірничого виробництва. Очікуваний економічний ефект в умовах шахтоуправління ПАТ "АрселорМіттал Кривий Ріг" складає 519 тис. грн/рік, а в умовах шахти ім. Леніна ПАТ "Кривбасзалізрудком" - 550 тис. грн/рік. Галузь - охорона праці (технічні науки).