Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков
Описан обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство. На примере шахты им. А.Ф. Засядько и для самой распространённой схемы проветривания выемочного участка (2в; 10-ая зап. лава пл. 1) рассмотрено распределение утечек через выработанное пространство в зависимости от изме...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геотехническая механика |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2013
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59411 |
| 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: | Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков / Т.В. Бунько, И.Е. Кокоулин, С.А. Головко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 108. — С. 143-151. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-59411 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Бунько, Т.В. Кокоулин, И.Е. Головко, С.А. 2014-04-08T08:50:07Z 2014-04-08T08:50:07Z 2013 Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков / Т.В. Бунько, И.Е. Кокоулин, С.А. Головко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 108. — С. 143-151. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59411 622.454:622.016.62:622.411.332 Описан обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство. На примере шахты им. А.Ф. Засядько и для самой распространённой схемы проветривания выемочного участка (2в; 10-ая зап. лава пл. 1) рассмотрено распределение утечек через выработанное пространство в зависимости от изменения его длины (180, 370 и450 м). Сделаны выводы тносительно возможности использования предложенного подхода при переходе от плоского к объёмному потоку и оценки динамики газовой обстановки на вентиляционном штреке в нормальных и аварийных (при возникновении в данных участках экзогенного или эндогенного пожара) режимах проветривания выемочного участка. The generalized algorithm of calculation losses of air through the worked out space is de-scribed. On the example of А.F. Zasjadko mine and for the most widespread ventilation plans of mining areas (2в; 10th west lava of the seam 1) distributing of losses is considered through the worked out space depending on the change of its length (180, 370 and 450 м). Conclusions about possibility of the use offered approach in transition from flat one to the solid stream and estimations of dynamics of gas situation on a ventilation drift in normal and accident (in case of occurring in the examined areas exogenous or endogenous fire) are done. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков The generalized algorithm of calculation losses of air through the worked out space for different ventilation plans of mining areas Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков |
| spellingShingle |
Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков Бунько, Т.В. Кокоулин, И.Е. Головко, С.А. |
| title_short |
Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков |
| title_full |
Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков |
| title_fullStr |
Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков |
| title_full_unstemmed |
Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков |
| title_sort |
обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков |
| author |
Бунько, Т.В. Кокоулин, И.Е. Головко, С.А. |
| author_facet |
Бунько, Т.В. Кокоулин, И.Е. Головко, С.А. |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехническая механика |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
The generalized algorithm of calculation losses of air through the worked out space for different ventilation plans of mining areas |
| description |
Описан обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство. На примере шахты им. А.Ф. Засядько и для самой распространённой схемы проветривания выемочного участка (2в; 10-ая зап. лава пл. 1) рассмотрено распределение утечек через выработанное пространство в зависимости от изменения его длины (180, 370 и450 м). Сделаны выводы тносительно возможности использования предложенного подхода при переходе от плоского к объёмному потоку и оценки динамики газовой обстановки на вентиляционном штреке в нормальных и аварийных (при возникновении в данных участках экзогенного или эндогенного пожара) режимах проветривания выемочного участка.
The generalized algorithm of calculation losses of air through the worked out space is de-scribed. On the example of А.F. Zasjadko mine and for the most widespread ventilation plans of mining areas (2в; 10th west lava of the seam 1) distributing of losses is considered through the worked out space depending on the change of its length (180, 370 and 450 м). Conclusions about possibility of the use offered approach in transition from flat one to the solid stream and estimations of dynamics of gas situation on a ventilation drift in normal and accident (in case of occurring in the examined areas exogenous or endogenous fire) are done.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59411 |
| citation_txt |
Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное пространство для различных схем проветривания выемочных участков / Т.В. Бунько, И.Е. Кокоулин, С.А. Головко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 108. — С. 143-151. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT bunʹkotv obobŝennyialgoritmrasčetautečekvozduhačerezvyrabotannoeprostranstvodlârazličnyhshemprovetrivaniâvyemočnyhučastkov AT kokoulinie obobŝennyialgoritmrasčetautečekvozduhačerezvyrabotannoeprostranstvodlârazličnyhshemprovetrivaniâvyemočnyhučastkov AT golovkosa obobŝennyialgoritmrasčetautečekvozduhačerezvyrabotannoeprostranstvodlârazličnyhshemprovetrivaniâvyemočnyhučastkov AT bunʹkotv thegeneralizedalgorithmofcalculationlossesofairthroughtheworkedoutspacefordifferentventilationplansofminingareas AT kokoulinie thegeneralizedalgorithmofcalculationlossesofairthroughtheworkedoutspacefordifferentventilationplansofminingareas AT golovkosa thegeneralizedalgorithmofcalculationlossesofairthroughtheworkedoutspacefordifferentventilationplansofminingareas |
| first_indexed |
2025-11-27T02:05:24Z |
| last_indexed |
2025-11-27T02:05:24Z |
| _version_ |
1850792709977014272 |
| fulltext |
Геотехнічна механіка. 2013. 108
143
тету біоресурсів та природокористування України. Серія: техніка та енергетика в АПК. – К., 2010. –
Вип. 144, Ч. 3. – С. 390-398.
23. Калганков, Є.В. Обґрунтування інформативних діагностичних параметрів технічного стану об’ємного
гідроприводу трансмісії ГСТ-90 / Є.В. Калганков // Вісник Дніпропетровського державного аграрного
університету. – 2009. – № 2. – С. 71-74.
Про автора
Калганков Євген Васильович, інженер, старший викладач кафедри «Надійність та ремонт машин»,
Дніпропетровський державний аграрний університет (ДДАУ), Дніпропетровськ, Україна
About the author
Kalgankov Yevgeniy Vasilievich, Engineer, Senior Teacher of Department «Reliability and repair of ma-
chinery», Dnepropetrovsk State Agrarian University (DSAU), Dnepropetrovsk, Ukraine
УДК 622.454:622.016.62:622.411.332
Т.В. Бунько, д-р техн. наук, ст. научн. сотр.,
И.Е. Кокоулин, канд. техн. наук, ст. научн. сотр.,
С.А. Головко, магистр, мл. научн. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
ОБОБЩЁННЫЙ АЛГОРИТМ РАСЧЁТА УТЕЧЕК ВОЗДУХА
ЧЕРЕЗ ВЫРАБОТАННОЕ ПРОСТРАНСТВО ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ
СХЕМ ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ
Аннотация. Описан обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное простран-
ство. На примере шахты им. А.Ф. Засядько и для самой распространённой схемы проветривания вы-
емочного участка (2в; 10-ая зап. лава пл. 1) рассмотрено распределение утечек через выработанное
пространство в зависимости от изменения его длины (180, 370 и 450 м). Сделаны выводы относительно
возможности использования предложенного подхода при переходе от плоского к объёмному потоку и
оценки динамики газовой обстановки на вентиляционном штреке в нормальных и аварийных (при
возникновении в данных участках экзогенного или эндогенного пожара) режимах проветривания вы-
емочного участка.
Ключевые слова: проветривание, утечки, выработанное пространство, вентиляционный штрек
T.V. Bunko, D. Sc. (Tech.), Senior Researcher,
I.Ye. Kokoulin, Ph. D. (Tech.), Senior Researcher,
S.A. Golovko, M. S. (Tech.), Junior Researcher
(IGTM NASU)
THE GENERALIZED ALGORITHM OF CALCULATION LOSSES OF AIR THROUGH THE
WORKED OUT SPACE FOR DIFFERENT VENTILATION PLANS OF MINING AREAS
Abstract. The generalized algorithm of calculation losses of air through the worked out space is de-
scribed. On the example of А.F. Zasjadko mine and for the most widespread ventilation plans of mining areas
(2в; 10th west lava of the seam 1) distributing of losses is considered through the worked out space depend-
ing on the change of its length (180, 370 and 450 м). Conclusions about possibility of the use offered ap-
proach in transition from flat one to the solid stream and estimations of dynamics of gas situation on a venti-
lation drift in normal and accident (in case of occurring in the examined areas exogenous or endogenous fire)
are done.
Keywords: ventilation, losses, worked out space, ventilation drift
Эффективность проветривания выемочного участка в значительной степени
зависит от количества утечек воздуха в его пределах, представляющих собой не-
производительную часть проветривания. Большую часть составляют при этом
утечки воздуха через выработанное пространство. Величина их зависит от соотно-
© Бунько Т.В., Кокоулин И.Е., Головко С.А., 2013
ISSN 1607-4556
144
шения депрессий воздухоподающего, вентиляционного штреков и лавы, и может
в значительной степени колебаться в ходе отработки выемочного столба. Поэтому
разработка методов расчёта количества утечек через выработанное пространство
лавы при различных схемах проветривания является актуальной научной и прак-
тической задачей, являющейся составной частью мероприятий по управлению га-
зовыделением.
Наиболее эффективным и легко осуществимым является способ рациональ-
ного использования воздуха, подаваемого на участок, путём расходования одной
его части на проветривание призабойного пространства, а другой – на вымывание
метана из выработанного пространства или аккумулирования его в выработанном
пространстве. Это способ может быть реализован путём регулирования расхода
воздуха, подаваемого на участок, и перераспределения его по выработкам, при-
мыкающим к выработанному пространству, за счёт изменения аэродинамического
сопротивления этих выработок.
Указанный подход является экспериментальным, и для его осуществления
необходимо предварительное проведение исследовательских работ. Первый этап
их начат на шахте им. А.Ф. Засядько; полученные результаты изложены в [1].
Попытки решения задачи расчёта направлений и количества утечек через
выработанное пространство предпринимались и ранее. В Днепропетровском гор-
ном институте (ДГИ) – Милетичем А.Ф. [2], в Московском горном институте – Пуч-
ковым Л.А [3,4] и другими исследователями процессы движения воздуха через
выработанное пространство изучались на электрических моделях. Метод иссле-
дования основан на аналогии между уравнениями, описывающими процессы,
происходящие в системе горных выработок и уравнениями, характеризующими
распределение токов и напряжений в специальным образом составленных элек-
трических схемах. Для исследования влияния утечек воздуха через выработанное
пространство, как фактора управления газовыделением выемочного участка, ДГИ
был предложен метод электродинамического и электрогидродинамического мо-
делирования (ЭГДА) [3].
Все вышеперечисленные методы расчёта утечек воздуха через выработан-
ное пространство сводились к расчёту общего количества утечек воздуха и опре-
делению необходимого количества воздуха, подаваемого на добычной участок.
На основе многократных экспериментальных наблюдений и обработки ре-
зультатов замеров аэродинамических параметров при отработке 10-й западной
лавы по пласту 1 шахты им. А.Ф. Засядько были разработаны аналитический и
графоаналитический методы расчёта утечек воздуха через выработанное про-
странство при различных схемах проветривания [5, 6].
Метод расчёта утечек воздуха позволяет получать количественную и качест-
венную (направление линий тока) картину утечек воздуха через выработанное
пространство. Изменяя аэродинамические сопротивления выработок, оконтури-
вающих выработанное пространство, можно получать графическую картину рас-
пределения утечек по оконтуривающим выработкам и внутри выработанного про-
странства. Решение этой задачи позволит оценить дебит утечек, поступающих на
вентиляционный штрек и в другие участки шахтного поля, и, с одной стороны,
оценивать эффективность удаления метановоздушной смеси из шахты средствами
вентиляции, а с другой – выбирать необходимые места установки средств газоот-
соса с целью утилизации смеси с максимально (а значит – промышленно выгод-
ной) концентрацией.
Геотехнічна механіка. 2013. 108
145
На шахтах Минэнергоугля Украины и других угледобывающих предприятий
используются основные схемы проветривания выемочных участков, представлен-
ные на рис. 1.
1 – возвратноточная схема проветривания при
прямом порядке отработки
2 – возвратноточная схема проветривания при об-
ратном порядке отработки
3 – прямоточная схема проветривания при прямом
порядке отработки
4 – прямоточная схема проветривания при обрат-
ном порядке отработки
Рис. 1 – Обобщённые варианты схем проветривания добычных участков
Обобщённый алгоритм расчёта утечек воздуха через выработанное про-
странство предусматривает получение количественного распределения скорости
движения воздуха по всему выработанному пространству и по периметру оконту-
ривающих и примыкающих выработок (поля скоростей), а также картину распре-
деления линий тока утечек воздуха, на плане выработанного пространства.
Исходными данными для получения табличных данных поля скоростей по
всему выработанному пространству и линий тока на плане выработанного про-
странства являются результаты депрессионной съёмки добычного участка, а также
горногеологические и горнотехнические его характеристики.
Согласно закону Дарси, поле скоростей для условий выработанного про-
странства может быть найдено из выражений:
;
,
x
y
dpkV
dx
dpkV
dy
ISSN 1607-4556
146
и для каждой из вышеуказанных четырёх схем проветривания определяются в за-
висимости от способа управления кровлей.
Определение линий тока по заданному полю скоростей производится путём
интегрирования дифференциального уравнения
0x yV dy V dx (1)
с учётом фактических значений Vx и Vy, после чего можно получить уравнение се-
мейства линий тока при x [0, Lвп] и у [0, Lл]
0 0
0,
L Lвп л
x уV dy V dх С
где Lвп – длина выработанного пространства;
Lл – длина лавы.
Полученное уравнение представляет собой уравнение семейства гипербол.
Для нахождения конкретной линии, проходящей через заданную точку,
необходимо ее координаты подставить в полученное уравнение и определить
значение постоянной С.
Общий дебит утечек через выработанное пространство и их распределение
вдоль оконтуривающих выработок определяются путем интегрирования
выражения (1).
В качестве объекта апробации метода была выбрана 10-я западная лава пл.
1, проветриваемая по схеме 2 (рис. 1). Схема проветривания участка
представлена на рис. 2. На схеме приняты следующие обозначения: Lвп, Lл – длина
и ширина выработанного пространства; Р1 – абсолютное давление в начале отка-
точного (конвейерного) штрека; Р2 – абсолютное давление в конце откаточного
(конвейерного) штрека; Р3 – абсолютное давление в начале вентиляционного
штрека; Р4 – абсолютное давление в конце вентиляционного штрека; Рвш(х), Ркш(х),
Рвп(у) и Рл(у) - эпюры изменения абсолютного давления в координатах ХОУ вдоль
горных выработок, оконтуривающих и примыкающих к выработанному простран-
ству.
Рис. 2 – Схема проветривания добычного участка пл. 1 с выдачей исходящей струи на выработанное
пространство с подсвежением
Геотехнічна механіка. 2013. 108
147
Наиболее точно для условий, представленных на рис. 2, изменение аэроди-
намического сопротивления по длине выработанного пространства отражает
формула А.Ф. Милетича [3]
0 ,b
xr r ax (2)
где a и b – постоянные коэффициенты и зависят от системы разработки и спосо-
ба управления кровлей;
r0 – удельное аэродинамическое сопротивление призабойного пространст-
ва.
Формирование линии тока утечки для точки А, расположенной в поле пря-
моугольника ДКМЕ, представляющего собой границы выработанного пространст-
ва под действием сил, обусловленных разностью давлений на границах вырабо-
танного пространства, подробно описаны в [5]; определение траекторий движе-
ния точек В, С и др. производится аналогично.
В рассматриваемом примере линии тока утечек воздуха и их табличные
значения будем опредять при длине выработанного пространства 180, 380 и
450 м. Обозначения исходных данных – из рис. 2 и формулы (2).
Вариант 1. Р1 = 46 даПа; Р2 = 27 даПа; Р3 = 37 даПа; Р4 = 6 даПа; Lл = 240 м;
Lвп = 180 м; r0 = 6 кг·с2/м8; а = 6·10-9; b = 4. Результаты расчетов аэродинамических
параметров выработанного пространства приведены на рис. 3 – рис. 6.
Вариант 2. Р1 = 164 даПа; Р2 = 143 даПа; Р3 = 64 даПа; Р4 = 16 даПа;
Lл = 240 м; Lвп = 390 м; r0 = 6 кг·с2/м8; а = 6·10-9; b = 4. Результаты расчетов
аэродинамических параметров выработанного пространства приведены на рис. 7
– рис. 10.
Вариант 3. Р1 = 327 даПа; Р2 = 301 даПа; Р3 = 10 даПа; Р4 = 6 даПа; Lл = 240 м;
Lвп = 460 м; r0 = 6 кг·с2/м8; а = 6·10-9; b = 4. Результаты расчетов аэродинамических
параметров выработанного пространства приведены на рис. 11 – рис. 14.
Полученные результаты расчёта утечек воздуха через выработанное про-
странство дают возможность получить количественную и качественную картину
распределения утечек воздуха и движения газовоздушной смеси внутри вырабо-
танного пространства, а также определить области наиболее интенсивного их об-
разования. Так, например, из рис. 6, представляющего график распределения уте-
чек воздуха при длине выработанного пространства 180 м, видно, что все утечки
воздуха из лавы, а с ними и газовыделение из призабойного пространства, посту-
пают на вентиляционный штрек. При длине выработанного пространства 370 и
450 м (рис. 10 и рис. 14), когда изменились аэродинамические параметры оконту-
ривающих выработок и самого выработанного пространства, утечки воздуха по-
ступают на вентиляционный штрек только из 60 м верхней части лавы. Из 180 м
лавы утечки воздуха поступают в разрезной ходок – на границу выработанного
пространства.
Соотношение Vx/Vy составляющих скоростей утечек воздуха на границе вы-
работанного пространства изменилось с 0,42 при Lвп = 180 м до 27,0 при
Lвп = 450 м, в то время как в начале выработанного пространства соотношение
Vx/Vy было равно 0,64 при Lвп = 180 м и 6,73 – при Lвп = 450 м.
Результирующие скорости утечек воздуха через выработанное пространство
Vр соответствовали значениям: для Lвп = 180 м – 0,0162 м/с в начале и 0,0127 м/с в
конце выработанного пространства; для Lвп = 370 м – 0,0670 м/с и 0,0033 м/с; для
Lвп = 450 м – 0,1159 м/с и 0,0027 м/с соответственно.
ISSN 1607-4556
148
Рис. 3 – График изменения составляющей скоро-
сти утечек воздуха Vх внутри выработан-
ного пространства, Lвп = 180 м
Рис. 4 – График изменения составляющей скоро-
сти воздуха Vу внутри выработанного
пространства, Lвп = 180 м
Рис. 5 – График изменения результирующей ско-
рости движения утечек воздуха Vр внутри
выработанного пространства, Lвп = 180 м
Рис. 6 – График распределения линий тока утечек
воздуха внутри выработанного простран-
ства, Lвп = 180 м
Рис. 7 – График изменения составляющей скоро-
сти движения утечек воздуха Vх внутри
выработанного пространства, Lвп = 370 м
Рис. 8 – График изменения составляющей скоро-
сти движения утечек воздуха Vу внутри
выработанного пространства, Lвп = 370 м
Геотехнічна механіка. 2013. 108
149
Рис. 9 – График изменения результирующей
скорости движения утечек воздуха
Vр внутри выработанного простран-
ства, Lвп = 370 м
Рис. 10 – График распределения линий тока утечек воз-
духа внутри выработанного пространства,
Lвп = 370 м
Рис. 11 – График изменения составляющей скоро-
сти движения утечек воздуха Vх внутри
выработанного пространства, Lвп = 450 м
Рис. 12 – График изменения составляющей скоро-
сти движения утечек воздуха Vу внутри
выработанного пространства, Lвп = 450 м
Рис. 13 – График изменения результирую-
щей скорости движения утечек
воздуха Vр внутри выработанного
пространства, Lвп = 450 м
Рис. 14 – График распределения линий тока утечек воз-
духа внутри выработанного пространства,
Lвп = 450 м
ISSN 1607-4556
150
Таким образом, приведенный алгоритм утечек воздуха через выработанное
пространство можно использовать при расчётах общего количества воздуха, пода-
ваемого на участок, количества утечек и распределения их внутри выработанного
пространства и по длине оконтуривающих выработок. Данный алгоритм можно
также использовать при решении задач управления утечками и газовыделением
из выработанного пространства.
Перспективами развития проведенных исследований могут явиться сле-
дующие:
1. Представленные на рис. 6, рис. 10 и рис. 14 линии тока утечек рассмотре-
ны для условий плоского потока, когда координата z для всех точек выработанно-
го пространства пренебрежительно мала. На самом деле выработанное простран-
ство имеет чётко выраженную размерность и по координате z (это высота вырабо-
танного пространства). Линии тока утечек в трёхмерной системе координат имеют
также гиперболическую форму, однако, в зависимости от изменения разности
давлений в узловых точках выработанного пространства конфигурация их изменя-
ется иначе. Иными словами, в рассмотренном нами случае мы имели дело не с
линиями тока утечек, а лишь с их проекциями на плоскость (х, у). Это, конечно,
снижает точность получаемых решений.
2. Отмеченное в п. 1 имеет и ещё один недостаток. Речь идёт о прогнозиро-
вании возникновения слоевых скоплений метана у кровли воздухоотводящей вы-
работки. В наших расчётах мы лишь отмечаем, какой процент утечек поступает в
эту выработку, не определяя конкретное место возможного возникновения слое-
вого скопления.
3. Анализ плоских потоков не позволяет также определить оптимальные
места установки средств газоотсоса с целью утилизации метановоздушной смеси с
достаточной концентрацией метана, а тем более – управлять линиями утечек с
целью направления метановоздушных потоков к ближайшим средствам вакуми-
рования.
4. При возникновении экзогенного пожара в оконтуривающих выработан-
ное пространство выработках использование модели плоских потоков не позволя-
ет рассчитать изменение линий утечек под влиянием возникающей тепловой де-
прессии ни аналитическим [5], ни графоаналитическим [6] методом, поскольку те-
пловая депрессия как раз и вызывает искривление линий тока в вертикальном на-
правлении, что невозможно учесть в существующей модели.
Эти вопросы требуют проведения дальнейших как теоретических, так и на-
турных исследований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Проветривание и газовый режим шахты им. А.Ф. Засядько: состояние и пути совершенствования /
Е.Л. Звягильский, А.Ф. Булат, И.А. Ефремов [и др.]. – Донецк-Днепропетровск: Норд-Пресс, 2003. –
218 с.
2. Милетич, А.Ф. Утечки воздуха в шахтах / А.Ф. Милетич. – М.: Госгортехиздат, 1962. – 132 с.
3. Пучков, Л.А. О формуле закона сопротивления и методике расчета аэродинамических параметров
пористой среды обрушения / Л.А. Пучков, С.П. Алехичев // В сб.: Технология разработки рудных ме-
сторождений Заполярья. – М.-Л.: Наука, 1964. – С. 48-56.
4. Пучков, Л.А. Аэродинамика подземных выработанных пространств / Л.А. Пучков. – М.: МГТУ, 1993.
– 267 с.
5. Торопчин, О.С. Аналитический метод определения линий утечек воздуха через выработанное про-
странство / О.С. Торопчин, С.А. Головко, Н.В. Безкровный // Геотехническая механика: Межвед. сб.
научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2007. – Вып. 69. – С. 277-288.
6. Торопчин, О.С. Графоаналитический метод определения линий тока утечек воздуха через вырабо-
танное пространство / О.С. Торопчин // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ
Геотехнічна механіка. 2013. 108
151
НАН Украины. – Днепропетровск, 2007. – Вып. 68. – С. 245-258.
Об авторах
Бунько Татьяна Викторовна, доктор технических наук, старший научный сотрудник, Институт
геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ),
Днепропетровск, Украина
Кокоулин Иван Евгеньевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт гео-
технической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днеп-
ропетровск, Украина
Головко Софья Асхатовна, магистр, младший научный сотрудник, Институт геотехнической меха-
ники им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина
About the authors
Bunko Tatyana Viktorovna, Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, M.S. Polyakov Institute of
Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk,
Ukraine
Kokoulin Ivan Yevgenievich, Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, M.S. Polyakov Institute
of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dneprope-
trovsk, Ukraine
Golovko Sophya Ashatovna, Master of Science (Tech.), Junior Researcher, M.S. Polyakov Institute of Ge-
otechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk,
Ukraine, sofyag@mail.ru
УДК 669.11:620.193.55
А.В. Толстенко, канд. техн. наук, доцент
(ДГАУ)
СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА В АТМОСФЕРЕ ВОДОРОДА
Аннотация. Рассматривается способ обработки металла в атмосфере водорода.
Ключевые слова: термоцикловая обработка, микроструктура материала, - превращения
A.V. Tolstenko, Ph. D. (Tech.), Associate Professor
(DSAU)
METHOD OF PROCESSING METAL IN ATMOSPHERE OF HYDROGEN
Abstract. The method of metal processing in atmosphere of hydrogen is considered.
Keywords: thermal cycle processing, material microstructure, - transformations
Введение. Исследование микроструктуры металлических материалов при
циклическом изменении температуры (термоциклическая обработка – ТЦО) вбли-
зи критических точек представляет интерес с позиции получения новых структур и
улучшения комплекса механических свойств.
Метод термоциклической обработки, включающий многократные - по-
лиморфные превращения приводит к упрочнению железа и Fe-C сплавов, с полу-
чением мелкозернистой структуры [1], что связано с изменением объёма фаз при
полиморфном превращении.
В атмосфере водорода при многократных - превращениях железа наблю-
дается аномальная спонтанная деформация (размер зерна увеличивается), за счёт
возникновение метастабильных водородонасыщенных зон на границе → пре-
вращения. Различие в растворимости водорода в - и -фазах приводит, при оп-
ределённых условиях, к пересыщению водородом движущейся границы →
превращения [2]. Водородонасыщенная зона существует при движении границы
© Толстенко А.В., 2013
|