Об одном подходе к описанию суфлярных выделений газа из резервуаров угольного массива в горные выработки


Аннотация:
На базе фундаментальных положений газовой динамики сформулирована задача Коши для системы дифференциальных уравнений первого порядка на характеристических линиях, описывающая течение газа в подземном резервуаре. Построена разностная схема и алгоритм приближенного решения задачи Коши. Вычислены скорости газа, локальные скорости звука и числа Маха в расширяющейся части резервуара. Исследовано струйное сверхзвуковое истечение газа из резервуара в выработку. Вычислены параметры газа и построены графики их зависимостей от величины скачка уплотнения, выявлены некоторые закономерности струйного течения газа в выработке.
Установлено, что график зависимости величины скачка уплотнения от числа Маха — монотонная слабовогнутая кривая, указывающая на нелинейный рост величины скачка уплотнения с увеличением числа Маха. В то же время рост величины скачка уплотнения приводит к нелинейному увеличению скорости спутного потока, возникающего из-за разных скоростей движения газа до и после скачка уплотнения.
Показано, что при вычисленных значениях числа Маха и величины скачка уплотнения спутный поток движется с ураганной скоростью и способен повредить крепь выработки, нанести травмы рабочим и поднять в выработке огромное количество частиц пыли, затрудняя дыхание людям и тем самым создавая для них особую угрозу.

Н.В. Черданцев, д-р техн. наук, зав. лабораторией, nvch2014@yandex.ru ФГБНУ ФИЦ УУХ СО РАН, Кемерово, Россия С.В. Черданцев, д-р техн. наук, вед. науч. сотрудник Хи Ун Ли, д-р техн. наук, проф., зам. ген. директора — ученый секретарь Ю.М. Филатов, канд. техн. наук, ген. директор П.А. Шлапаков, зав. лабораторией К.С. Лебедев, науч. сотрудник АО «Научный центр ВостНИИ по безопасности работ в горной промышленности», Кемерово, Россия


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
1. Большинский М.И., Лысиков Б.А., Каплюхин А.А. Газодинамические явления в шахтах. — Севастополь: Вебер, 2003. — 284 с.
2. Газовая динамика/ Х.А. Рахматуллин, А.Я. Сагомонян, А.И. Бунимович, Н.Н. Зверев. — М.: Высшая школа, 1965. — 723 с.
3. Кошляков Н.С., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. Уравнения в частных производных математической физики. — М.: Высшая школа, 1970. — 712 с.
4. Черданцев С.В., Черданцев Н.В. Математическое моделирование сверхзвукового осесимметричного течения газа в сопле с профилем безызгибной оболочки// Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2015. — № 3. — С. 53–60.
5. Дулов В.Г., Лукьянов Г.А. Газодинамика процессов истечения. — Новосибирск: Наука, 1984. — 235 с.
6. Черняк В.Г., Суетин П.Е. Механика сплошных сред. — М.: Физматлит, 2006. — 352 c.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2017-3-45-52
Год: 2017
Номер журнала: Март
Ключевые слова : суфлярные выделения идеальный газ уравнения Эйлера потенциал скоростей скорость звука число Маха характеристические линии уравнения в конечных разностях скачки уплотнения спутный поток
Авторы:
  • Черданцев Н.В.
    Черданцев Н.В.
    д-р техн. наук, гл. науч. сотрудник, nvch2014@yandex.ru ФИЦ УУХ СО РАН, Кемерово, Россия
  • Лебедев К.С.
    Лебедев К.С.
    науч. сотрудник АО «Научный центр ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности в горной отрасли», Кемерово, Россия
  • Шлапаков П.А.
    Шлапаков П.А.
    канд. техн. наук, зав. лабораторией АО «Научный центр ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности в горной отрасли», Кемерово, Россия
  •  Филатов Ю.М.
  •  Ли Хи Ун
  • Черданцев С.В.
    Черданцев С.В.
    д-р техн. наук, гл. науч. сотрудник, svch01@yandex.ru АО «Научный центр ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности в горной отрасли», Кемерово, Россия

Купить журнал