Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі
Современная методика позволяет рас рассчитывать величину тепловой депрессии только в отдельных участках горных выработок. В то же время в условиях возникновения экзогенного пожара воздействию измененного теплового режима может попасть значительное количество горных выработок с различными теплоаэроди...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геотехническая механика |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54265 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі / В.О. Трофимов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 104. — С. 209-212. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860256803614359552 |
|---|---|
| author | Трофимов, В.О. |
| author_facet | Трофимов, В.О. |
| citation_txt | Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі / В.О. Трофимов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 104. — С. 209-212. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Современная методика позволяет рас рассчитывать величину тепловой депрессии только в отдельных участках горных выработок. В то же время в условиях возникновения экзогенного пожара воздействию измененного теплового режима может попасть значительное количество горных выработок с различными теплоаэродинамическими параметрами. Этот вопрос слабо изучен, что не позволяет применить необходимые меры как при вводе в действие ПЛА, так и в дальнейшем. Созданный автором усовершенствованный метод и будет служить решению указанной задачи.
A modern method allows races to expect the size of thermal depression only in the separate
areas of the mountain making. At the same time in the conditions of origin of exogenous fire the far of the mining working-out making with different thermal-air-dynamycal parameters can get to influence of the changed thermal regime. This question is poorly studied, that does not allow to apply necessary measures both at the input in the PLA action and in future. Improved method created by an author and will serve to the decision of the indicated task.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:50:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
209
УДК 622.451.001.24
Канд.техн.наук В.О. Трофимов
(ДВНЗ «НТУ»)
ВДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДИКИ МОДЕЛЮВАННЯ ДІЇ ТЕПЛОВОЇ
ДЕПРЕСІЇ ПОЖЕЖІ В ВЕНТИЛЯЦІЙНІЙ МЕРЕЖІ
Современная методика позволяет рас рассчитывать величину тепловой депрессии только
в отдельных участках горных выработок. В то же время в условиях возникновения экзоген-
ного пожара воздействию измененного теплового режима может попасть значительное коли-
чество горных выработок с различными теплоаэродинамическими параметрами. Этот вопрос
слабо изучен, что не позволяет применить необходимые меры как при вводе в действие ПЛА,
так и в дальнейшем. Созданный автором усовершенствованный метод и будет служить ре-
шению указанной задачи.
IMPROVEMENT METHOD OF MODELING OF ACTION OF THERMAL
DEPRESSON OF FIRE IN THE VENTILATION NETWORK
A modern method allows races to expect the size of thermal depression only in the separate
areas of the mountain making. At the same time in the conditions of origin of exogenous fire the far
of the mining working-out making with different thermal-air-dynamycal parameters can get to
influence of the changed thermal regime. This question is poorly studied, that does not allow to
apply necessary measures both at the input in the PLA action and in future. Improved method
created by an author and will serve to the decision of the indicated task.
Значення теплової депресії пожежі в похилій виробці дозволяє розрахувати
її тільки для окремої виробки чи частини виробки (від сполуки до сполуки). В
тих же випадках, коли похила виробка складається з декількох ділянок, не вра-
ховується можливість формування теплової депресії в декількох вентиляційних
контурах. Внаслідок цього при визначенні стійкості вентиляційного потоку (на
стадії підготовки плану ліквідації аварії (ПЛА)) не враховуються складнощі, які
можуть виникнути в умовах реальної пожежі.
Розглянемо умови формування теплової депресії пожежі на прикладі пара-
лельно-послідовного з´єднання двох похилих виробок (рис.1). Припустимо, що
в похилій виробці 1-2-3-4 з низхіднім рухом повітря пожежа виникла в верхній
частині (1-2) біля сполуки 1. Пожежні гази рухаючись вздовж похилої виробки
підвищать температуру повітря і в трьох вентиляційних контурах (1-2-7-8-1, 2-
3-6-7-2, 3-4-5-6-3) виникнуть контурні теплові депресії пожежі – ht1, ht2, ht3
(напрямок дії контурних депресії показують фігурні стрілки).
Рис.1 - Схема уклінного поля з двома похилими виробками
Сучасна методика визначення теплової депресії і її комп'ютерне моделю-
210
вання не враховують можливості дії теплової депресії одразу в декількох вен-
тиляційних контурах. Передбачено моделювати її дію тільки в одному контурі
– там, де розташований осередок пожежі [1,2].
Аналіз досліджень, присвячених умовам розповсюдження пожежних газів і
формування температури за осередком пожежі [3], показав, що вже на відстані
400 метрів від осередку (по ходу вентиляційного потоку) температура повітря
зменшується до 40-50
0
С, тобто близька до природної температури повітря у ву-
гільній шахті. На цій підставі можна припустити, що визначення і моделювання
теплової депресії пожежі (одночасно в декількох контурах) треба робити тільки
для похилих ділянок виробки, які мають зв΄язок з аварійною ділянкою виробки
на протязі 400 метрів за осередком пожежі (по ходу руху потоку повітря). Так,
наприклад, якщо довжина виробки 1-2-3-4 дорівнює 400 метрів, то дію теплової
депресії треба моделювати одночасно в трьох контурах, а якщо довжина ділян-
ки 1-2-3 складає 400 метрів, то послідовно в двох контурах (1-2-3 і 2-3-4). Тоб-
то, спочатку теплова депресія моделюється одночасно в гілках 1-2 і 2-3, а потім
(якщо довжина гілки 2-3 менше 400м) одночасно - у гілках 2-3 і 3-4.
Особливість визначення стійкості потоку повітря при одночасній дії тепло-
вої депресії пожежі в декількох контурах полягає в тім, що при цьому необ-
хідно враховувати зростання опору аварійної виробки за рахунок розширення
повітря у осередку пожежі. При цьому опір аварійної виробки максимально
може підвищитися втричі [4]. Так, якщо пожежа виникне на ділянці 1-2, то,
окрім введення в цю виробку значення теплової депресії (-ht1), необхідно одно-
часно підвищити опір цієї гілки. В діючій методиці це явище не враховується
тому, що стійкість потоку повітря визначається тільки в одній гілці-виробці, а
опір аварійної виробки (ділянки) не впливає на її стійкість.
При одночасному моделюванні дії теплової депресії на декількох ділянках
похилої виробки, підвищення опору аварійної ділянки з осередком пожежі
зменшує критичну депресію всіх інших гілок, які складають похилу виробку.
Тобто одночасно погіршується стійкість усіх гілок, розташованих нижче гілки з
осередком пожежі [5]. При цьому слід враховувати, що витрати повітря майже
не впливають на величину теплової депресії пожежі [3].
Підсумовуючи вищенаведене, можна скласти новий сценарій визначення
стійкості провітрювання похилих виробок з низхідним рухом повітря. Його
треба використовувати в тому випадку, коли розрахунки за існуючою методи-
кою показали, що провітрювання похилих виробок стійке.
Пропонується наступна послідовність дій:
- визначаються вентиляційні контури, де формується теплова депресія по-
жежі (в похилій виробці на протязі 400м за осередком пожежі);
- визначається максимальна теплова депресія пожежі в кожній окремій ча-
стині (гілці) похилої виробки за існуючою методикою;
- розраховується аварійний опір гілки з осередком пожежі;
- моделюється одночасно дія максимальної теплової депресії пожежі в усіх
визначених гілках (контурах) і підвищення опору гілки з осередком пожежі;
- виконується аналіз результатів моделювання і, якщо провітрювання зали-
шилося стійким, припиняються подальші розрахунки.
211
Цей варіант визначення стійкості провітрювання не враховує явище охо-
лодження пожежних газів вздовж аварійної виробки, але він достатньо простий
і дозволяє відокремити виробки, в яких провітрювання буде стійким в усіх
можливих випадках, від тих, коли в осередку пожежі вже відбулося обвалення
порід. Якщо моделювання покаже, що провітрювання нестійке, то необхідно
перейти до другого етапу розрахунків і врахувати закономірності охолодження
пожежних газів вздовж похилої виробки, тобто перейти до більш реалістичного
сценарію. Для цього треба розрахувати максимальну температуру повітря у во-
гнищі пожежі (Тмах) і температуру в кінці кожної ділянки похилої виробки
(Тк.о.).
Знаючи кінцеві температури на усіх ділянках похилої виробки, в залежності
від міста виникнення пожежі і довжини виробок, можна вирахувати сумарну
теплову депресії вздовж всієї виробки і для окремих її ділянок. Так, наприклад,
у випадку виникнення пожежі на початку гілки 1-2 (див. рис.1), можливе фор-
мування теплової депресії пожежі одночасно в трьох вентиляційних контурах.
Для визначення окремих теплових депресій треба вирахувати загальну теплову
депресію, що може формуватися на ділянках 1-2, 1-3, 1-4. Різниця теплових де-
пресій ht(1-3) і h t(1-2) визначатиме теплову депресію ht2 для елементарного конту-
ра з гілкою 2-3, а різниця теплових депресій ht(1-4) і ht(1-3) - теплову депресію ht3 в
елементарному контурі з гілкою 3-4. При цьому не враховується зміна витрат
повітря на ділянках 2-3 і 3-4, а площа перетину і кут нахилу для загальніх
(об’єднаних) ділянок визначається як середньозважені.
Для виробки з висхідним потоком повітря кінцеву температуру в гілках за
осередком пожежі слід визначати, враховуючи витрату повітря в гілці, для якої
розраховується теплова депресія пожежі. Підвищення опору аварійної гілки з
висхідним потоком повітря можна не враховувати (підвищення опору аварійної
гілки при висхідному провітрюванні підвищує стійкість провітрювання гілок,
пов'язаних з аварійною гілкою); це можна вважати додатковим резервом стій-
кості. Кількість одночасно діючих теплових джерел треба визначати, як і при
низхідному провітрюванні, тобто з урахуванням критичної довжини охолод-
ження пожежних газів (400м).
Для визначення стійкості потоку повітря треба одночасно ввести у
комп’ютерну модель вентиляційної мережі всі теплові депресії і виконати мо-
делювання. Якщо результати моделювання покажуть, що провітрювання не
стійке, треба це враховувати при розробці планів ліквідації аварій.
Перевірка вдосконаленої методики моделювання дії пожежі проводилася за
допомогою комп’ютерної програми «IRS Вентиляція шахт-ПЛА» в умовах двох
діючих шахт України.
Дослідження виконувалися для похилих виробок уклінних полів з
низхідним рухом повітря. В 10 варіантах із 36 при моделюванні дії теплової де-
пресії пожежі одночасно в двох чи трьох гілках відбувалося порушення стій-
кості низхідних потоків повітря в одній з цих гілок. Так, наприклад, в уклінно-
му полі з трьома похилими виробками (рис.2) при виникнення пожежі в верхній
частині ділянки 330-361, дія теплової депресії моделювалася одночасно на
ділянках 330-361, 361-407 і 407-418. В цьому випадку відбувалося перекидан-
212
ня вентиляційного потоку на ділянці 407-418. Теж саме відбувалося при моде-
люванні дії теплової депресії одночасно на ділянках 361-407 і 407-418.
Рис.2 - Схема вентиляції частини уклінного поля
Отже, вдосконалена методика моделювання дії пожежі в шахтній венти-
ляційній мережі дозволяє визначати стійкість провітрювання в тих випадках,
коли теплова депресія пожежі формується одразу в декількох вентиляційних
контурах.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1.Болбат И.Е. Аварийные вентиляционные режимы в угольных шахтах. / И.Е. Болбат, В.И. Лебедев, В.А.
Трофимов– М.: Недра. – 1992. – 206 с.
2. Рекомендации по выбору эффективных режимов проветривания шахт при авариях. – Донецк: НИИГД. –
1995. – 168 с.
3. Осипов С.Н Вентиляция шахт при подземных пожарах/ С.Н. Осипов, В.М. Жадан – М.: Недра, 1973. –
156 с.
4.Зинченко И.Н. Расчет на IBM PC температуры и депрессии вентиляционной струи при пожарах/ И.Н.
Зинченко, С.Б. Романченко, А.В.Ревякин/ Горноспасательное дело: Cб.науч.тр. / НИИГД. – Донецк, 1986. –
С.52-59
5. Влияние увеличения сопротивления наклонной выработки на устойчивость ее проветривания при пож а-
ре/ В.А. Трофимов, А.Л. Кавера, Н.М.Калинич, А.Г. Негрей /Сб. докл. Вентиляція підземних споруд та проми-
слова безпека у ХХІ столітті. – Донецьк: ДонНТУ. – 2012. – С. 73-76
213
УДК 537.52:621.315.61
Инженер В.М. Бычков
(ИИПТ НАН Украины)
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО РАЗРЯДА В ВОДЕ НА
СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ
Виконано оцінку параметрів електромагнітного поля і полів тиску за умов високовольт-
ного розряду у воді. На основі аналізу публікацій виконано аналіз впливу магнітних, елек-
тричних і силових полів на електричні та фізико-механічні характеристики полімерів. Пока-
зано актуальність досліджень впливу факторів високовольтного розряду на властивості
полімерів, які використовуються як високовольтна ізоляція.
ANALYSIS OF THE CURRENT STATE OF RESEARCH OF HIGH-
VOLTAGE DISCHARGE EFFECT IN WATER ON THE PROPERTIES OF
POLYMERS
The assessment of parameters of electromagnetic field and pressure fields under conditions of a
high-voltage discharge in water is fulfilled. Proceeding from the analysis of publications, the effect
of magnetic, electric and force fields on electrical and physical characteristics of polymers is
analyzed. The relevance is displayed of the research of the high-voltage discharge effect produced
on the properties of polymers used as high-voltage insulation.
Электрические изоляционные материалы, применяемые в установках, осу-
ществляющие электрический разряд в воде для выполнения разного рода тех-
нологических процессов, находятся под действием многих факторов. Высоко-
вольтный разряд в воде сопровождается различными явлениями, оказывающи-
ми воздействие на полимерную электрическую изоляцию [1-4]. Высокие им-
пульсные гидравлические давления приводят к появлению ударных волн в
жидкости [5, 6]. Наблюдаются значительные импульсные перемещения объе-
мов жидкости, совершающиеся со скоростями, достигающими сотен метров в
секунду [6]. Волны разрежения от перемещающихся поверхностей способны
вызывать мощные импульсные кавитационные процессы, охватывающие отно-
сительно большие объемы жидкости. Расширение канала разряда генерирует
инфразвуковые и ультразвуковые излучения [5]. Взаимодействие волн в жидко-
сти с каналом разряда и стенками разрядных камер способно вызывать механи-
ческие резонансные явления [6] с амплитудами, позволяющими осуществлять
взаимное отслаивание друг от друга многокомпонентных твердых тел. Высоко-
вольтный разряд сопровождается мощными электромагнитными полями, теп-
ловыми, ультрафиолетовыми, а также рентгеновскими излучениями, много-
кратной ионизацией жидкости в канале разряда [7, 8]. Отмеченные явления ока-
зывают на жидкость и объекты, помещенные в нее, разнообразные физические
и химические воздействия.
Указанные факторы могут приводить к существенному изменению свойств
полимеров, используемых в качестве высоковольтной электрической изоляции
электродов импульсных электрогидравлических установок.
Изменение электрических свойств и разрушение изоляторов приводит к вы-
ходу из строя электрогидравлического оборудования, снижению его надежно-
сти и длительности эксплуатации без ремонтно-профилактических работ. Осо-
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-54265 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:50:17Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Трофимов, В.О. 2014-01-30T23:17:10Z 2014-01-30T23:17:10Z 2012 Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі / В.О. Трофимов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 104. — С. 209-212. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54265 622.451.001.24 Современная методика позволяет рас рассчитывать величину тепловой депрессии только в отдельных участках горных выработок. В то же время в условиях возникновения экзогенного пожара воздействию измененного теплового режима может попасть значительное количество горных выработок с различными теплоаэродинамическими параметрами. Этот вопрос слабо изучен, что не позволяет применить необходимые меры как при вводе в действие ПЛА, так и в дальнейшем. Созданный автором усовершенствованный метод и будет служить решению указанной задачи. A modern method allows races to expect the size of thermal depression only in the separate
 areas of the mountain making. At the same time in the conditions of origin of exogenous fire the far of the mining working-out making with different thermal-air-dynamycal parameters can get to influence of the changed thermal regime. This question is poorly studied, that does not allow to apply necessary measures both at the input in the PLA action and in future. Improved method created by an author and will serve to the decision of the indicated task. uk Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі Improvement method of modeling of action of thermal depresson of fire in the ventilation network Article published earlier |
| spellingShingle | Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі Трофимов, В.О. |
| title | Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі |
| title_alt | Improvement method of modeling of action of thermal depresson of fire in the ventilation network |
| title_full | Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі |
| title_fullStr | Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі |
| title_full_unstemmed | Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі |
| title_short | Вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі |
| title_sort | вдосконалення методики моделювання дії теплової депресії пожежі в вентиляційній мережі |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54265 |
| work_keys_str_mv | AT trofimovvo vdoskonalennâmetodikimodelûvannâdííteplovoídepresíípožežívventilâcíiníimereží AT trofimovvo improvementmethodofmodelingofactionofthermaldepressonoffireintheventilationnetwork |