Читайте в №5 за 2019 год "Параметры ударного фронта в вязкой газовоздушной смеси, движущейся в горной выработке"

17 май 2019


Подземная разработка угольных месторождений, особенно на глубоких горизонтах, сопровождается частыми проявлениями негативных факторов. Наибольшую опасность представляют ударно-волновые явления, инициирующие детонационные волны, проявляющиеся в форме взрывов. Они относятся к авариям с наиболее тяжкими экономическими и социальными последствиями.

Традиционно теория ударных волн в газах строится на основе модели идеального газа. Однако в горных выработках с рамной крепью из шероховатых труб наличие упомянутой шероховатости создает существенное сопротивление движению газовоздушной смеси, что приводит к необходимости учитывать ее вязкие свойства.

В статье исследованы структура, эволюция и устойчивость ударных волн в вязких газовоздушных смесях, образующихся в атмосфере горных выработок в результате внезапного выброса газа из подземного резервуара со сверхзвуковой скоростью. На основе классических законов сохранения массы, импульса и энергии получена формула, характеризующая изменение скорости газовоздушной смеси за фронтом ударной волны. Вычислена ширина фронта ударной волны, построены графики ее зависимости от различных параметров газовоздушной смеси. Выявлены некоторые закономерности изменений ширины фронта ударной волны и скорости газовоздушной смеси в горных выработках. Установлено, что с увеличением числа Маха в невозмущенном потоке эта скорость нелинейно уменьшается, причем тем существеннее, чем меньше показатель адиабаты Пуассона газовоздушной смеси. Анализ структуры фронта ударной волны показал, что его ширина при значении числа Маха более 1,8 не зависит от показателя адиабаты Пуассона.

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

Авторы:
  • 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
  • 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
  • Лебедев К.С.
    Лебедев К.С.
    науч. сотрудник АО «Научный центр ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности в горной отрасли», Кемерово, Россия
  • Шлапаков Е.А.
    Шлапаков Е.А.
    науч. сотрудник АО «Научный центр ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности в горной отрасли», Кемерово, Россия