Савотченко О. М. Підвищення екологічної безпеки при вибухових роботах у кар’єрах

В дисертаційній роботі на основі узагальнених результатів виконаних теоретичних та експериментальних досліджень представлено нове рішення актуальної науково-практичної задачі підвищення рівню екологічної безпеки при вибухових роботах в кар’єрах шляхом подавлення пилогазової хмари з використанням паро-водо-газо-повітряних реактивних струменів. Досліджено процес зародження та формування пилогазової хмари при масових вибухах в кар’єрах. Встановлені експериментальні залежності зміни висоти та швидкості підйому пилогазової хмари в атмосфері кар’єру в період 0,05 0,5 с при вибухах масою від 10 до 160 т, котрі дозволяють оцінити динаміку зміни швидкості підйому хмари у порівнянні зі швидкістю паро-водо-газо-повітряного струменю при моделюванні їх взаємодії. Запропонована методика розрахунку паро-водо-газо-повітряних реактивних струменів в кар’єрах, що дозволяє визначати параметри швидкості, температури, концентрації домішки, поперечний розмір та дальнобійність на початковій, перехідній та основній ділянках струменів, а також оцінити ефективність їх використання для пилогазоподавлення. Проведені експериментальні дослідження аеродинамічних параметрів паро-водо-газо-повітряного струменю на прикладі авіаційного двигуна ВК-1А, визначені швидкість, температура, дальнобійність, діаметр та кут розкриття струменю. Розроблена математична модель процесу взаємодії пилогазової хмари з паро-водо-газо-повітряним реактивним струменем, котра реалізована у вигляді пакету прикладних програм «СLOUD-2». Показано, що коефіцієнт ефективності подавлення пилогазової хмари досягає 96-97 %. Розроблений новий спосіб подавлення пилогазової хмари та установка для його реалізації, що дозволяють здійснювати активне пилогазоподавлення теплового та пилового центру хмари, знижує висоту її підйому та попереджує розповсюдження за межі кар’єру. Ключові слова: екологічна безпека, кар’єр, вибухові роботи, пилогазова хмара, забруднення атмосфери, гідрознепилення, паро-водо-газо-повітряні реактивні струмені, математична модель.