БЕЗОПАСНОСТЬ
Оригинальная статья
УДК 622.411.5 © А.Э.Филин, С.В.Тертычная, И.Ю.Курносов, Л.А.Колесникова, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 5-2023 /1167/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-5-72-76
Название
Математическое моделирование массопереноса в коллоидных системах
Авторы
Филин А.Э., доктор техн. наук, профессор кафедры НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия,
e-mail: aleks_filin@bk.ru
Тертычная С.В., канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры НИТУ МИСИС,
119049, г. Москва, Россия, e-mail: tertychnaia.sv@misis.ru
Курносов И.Ю., Ассистент кафедры НИТУ МИСИС, 119049, г. Москва, Россия, e-mail: kurnosovilya@yandex.ru
Колесникова Л.А., канд. экон. наук, доцент кафедры НИТУ МИСИС, ФГБОУ ВО «Российский экономический
университет имени Г.В. Плеханова», 117997, г. Москва, Россия,
e-mail: kolesnikova.la@misis.ru
Аннотация
Совершенствование параметров пылеосаждения в угольных шахтах, влияющих на обеспечение аэрологической безопасности, является актуальной задачей. В настоящей статье описана математическая модель процесса осаждения угольной пыли рабочей зоны горных выработок горнодобывающего производства. Математическое моделирование процесса переноса пыли согласовывалось с экспериментом по осаждению пылинок угольной пыли дисперсностью до 40 мкм в воздухе лабораторного стенда объемом 1 м3.
Благодаря построенной модели перемещения частицы пыли можно исследовать поведения частиц различной природы при введении определенных параметров, таких как плотность частицы, диаметр, ее молярная масса и дисперсность.
Ключевые слова
Пыль, математическое моделирование, массоперенос, импульс молекулы газа, движение молекул пыли, время и скорость осаждения пыли.
Список литературы
1. Баловцев С.В., Скопинцева О.В. Критерии опасности и уязвимости в структуре рангов аэрологических рисков угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 10. С. 153-165. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_10_0_153.
2. Обоснование рациональных параметров обеспыливающей обработки угольного массива в шахтах / О.В. Скопинцева, А.С. Вертинский, С.В. Иляхин и др. // Горный журнал. 2014. №5. С. 17-20.
3. Оценка прогнозной запыленности в забоях угольных шахт с учетом особенностей смачиваемости угольной пыли / А.В. Корнев, Н.В. Ледяев, Е.И. Кабанов и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 6?2. С. 115-134. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_115.
4. Развитие пульсирующей вентиляции в горном производстве / А.Э. Филин, Т.И. Овчинникова, О.М. Зиновьева и др. // Горный журнал. 2020. № 3. С. 67-71. DOI: 10.17580/gzh.2020.03.13.
5. Методы оценки смачиваемости углей растворами для пылеподавления / Е.П. Вишневская, А.А. Николаев, Н.Н. Добрякова и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № 5. С. 17-25. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-5-0-17-25.
6. Experimental investigation on the micro wettability of coal dust: considering the comprehensive effects of physical chemistry characteristics / G. Zhou, G. Luan, S. Li et al. // Arabian Journal of Geosciences. 2022. Vol. 15. Article 1102. https://doi.org/10.1007/s12517-022-10352-7.
7. Experimental study on atomization characteristics and dust-reduction performance of four common types of pressure nozzles in underground coal mines / H. Han, P. Wang, R. Liu et al. // International Journal of Coal Science & Technology. 2020. Vol. 7. P. 581–596. https://doi.org/10.1007/s40789-020-00329-w.
8. К вопросу моделирования процесса осаждения пыли для условий угольной шахты / А.Э. Филин, И.Ю. Курносов, Л.А. Колесникова и др. // Уголь. 2022. № 9. С. 67-72. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-9-67-72.
9. Effects of Metamorphic Degree of Coal on Coal Dust Wettability and Dust-Suppression Efficiency via Spraying / Pengfei Wang, Han Han, Ronghua Liu et al. // Advances in Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 2020. Article 4854391. https://doi.org/10.1155/2020/4854391.
10. Experimental characterization of multi-nozzle atomization interference for dust reduction between hydraulic supports at a fully mechanized coal mining face / J. Wang, G. Zhou, X. Wei et al. // Environmental Science and Pollution Research. 2019. Vol. 26. No. 10. P. 10023–10036.
11. Experimental Study on the Wettability of Coal with Different Metamorphism Treated by Surfactants for Coal Dust Control / Xiaoxue Liao, Bo Wang, Liang Wang et al. // ACS Omega. 2021. Vol. 6 No 34. P. 21925-21938. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02205.
12. Calibration of the cloud and aerosol spectrometer for coal dust composition and morphology / T.L. Barone, E. Hesse, S.E. Seaman et al. // Advanced Powder Technology. 2019. Vol. 30. Is. 9. P. 1805-1814. DOI:10.1016/j.apt.2019.05.023.
13. Лабораторная установка для улавливания и концентрирования взвешенной угольной пыли / В.А. Красилова, Е.Л. Коссович, Д.И. Гаврилова и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 6. С. 121-130. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_121.
14. Влияние горения угольной пыли на интенсивность ударной волны от аварийного взрыва метана в шахте / А.Ю. Крайнов, О.Ю. Лукашов, К.М. Моисеева, и др. // Уголь. 2022. № 9. С. 73-78. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-9-73-78.
15. Черданцев С.В., Филатов Ю.М., Шлапаков П.А. Режимы диффузионного горения мелкодисперсных пылегазовоздушных смесей в атмосфере горных выработок // Уголь. 2020. № 2. С. 27-32. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-2-27-32.
Для цитирования
Математическое моделирование массопереноса в коллоидных системах / А.Э.Филин, С.В.Тертычная, И.Ю. Курносов и др. // Уголь. 2023. № 5. С. 72-76. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-5-72-76.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 03.03.2023
Одобрена рецензентами: 15.03.2023
Принята к публикации: 27.04.2023
