Дисертаційна робота є завершеною науково-дослідною роботою, в якій вирішено актуальне науково-технічне завдання поліпшення мікроклімату шахт Донбасу, що полягає у встановленні закономірностей процесу тепло- і масообміну між вентиляційним струменем і навколишнім середовищем у гірничих виробках, врахуванні нових факторів примусового регулювання по довжині виробок температурного напору між вентиляційним потоком і гірським масивом, а також напору парціального тиску водяної пари повітря, у виконанні наукового обґрунтування нового енергозбережного способу поліпшення мікроклімату в гірничих виробках вугільних шахт. Основні наукові й практичні результати, висновки і рекомендації роботи такі: 1. Розроблено математичну модель термодинамічних процесів у гірничих виробках з перерозподілом тепловологісного вентиляційного потоку і вирівнюванням низького та високого тепловологісних потенціалів між приствольними виробками і лавою, в якій уперше враховано: – теплові джерела, що виникають при зрошені вентиляційного потоку теплою водою в виробках приствольного двору і холодною водою перед лавою; – джерела тепла з поділом за місцями їх дії, а саме: на стінках виробки – при окисненні вугілля, деревини і гірських порід; у потоці повітря – при стисненні або розширенні вентиляційного струменя, при роботі машин і механізмів; – напрямок руху вентиляційного струменя і потоку води в прямому і зворотному трубопроводах із взаємним зв'язком їх термодинамічних станів. 2. Установлено закономірності та розкрито механізм формування тепловологісного режиму в системі гірничих виробок при перерозподілі тепловологісних потенціалів, що полягає в існуванні деякої вузької зони або умовної точки, перед якою температура і вологість підвищуються, а після неї ці показники знижуються залежно від ступеня віддалення цієї точки від лави. Тим самим доведено, що ефективність циркуляційного кондиціонування підвищується залежно від довжини охолоджуючої частини виробки. 3. Уперше розкрито механізм формування відносної вологи вздовж гірничої виробки від приствольного двору. Встановлено, що відносна вологість спочатку різко знижується на відстані до 500 метрів, а потім починає повільно зростати, не підлягаючи лінійному закону. Отримані теоретичні результати відповідають даним експериментальних досліджень у шахтних умовах. 4. Розроблено новий енергозбережний спосіб кондиціонування рудникового повітря для шахт з глибиною розробки 700 – 1000 м і різницею температури рудникового повітря між виробками приствольного двору повітроподавального стволу і виїмковою ділянкою 15 – 30 С. Показано, що в холодний період року без істотних капітальних витрат на створення систем поліпшення теплових умов, за рахунок виключення холодильних установок може бути застосований спосіб перерозподілу тепловологісного потенціалу. 5. Істотну роль у тепло- й массообміні відіграє не тільки трубопровід з холодною, але й з теплою водою (до 30 %), тому що його температура нижча від температури вентиляційного потоку, а загальна площа теплообміну досягає 1000 м2 і більше. 6. На базі шахтних досліджень окремих елементів циркуляційної системи (використання перед лавою двох неізольованих трубопроводів) вивчено характер зміни температури рудникового повітря. Зниження температури перед лавою (повітроохолоджувачем) становить 3 – 5 С. 7. Експериментально встановлено залежності температури і відносної вологості рудникового повітря від довжини мережі гірничих виробок, а також обґрунтовано можливість застосування способу перерозподілу тепловологісного потенціалу в умовах шахт. 8. Розроблено спрощену методику розрахунку параметрів кондиціонування рудникового повітря методом перерозподілу теплових потенціалів, що дозволить ураховувати характер руху води в прямому і зворотному трубопроводах відповідно до вентиляційного потоку. 9. При визначенні економічної ефективності від упровадження заходів, які поліпшують мікроклімат на робочих місцях, встановлено, що прибуток від застосування установки кондиціонування рудникового повітря при реалізації способу перерозподілу тепловологісного потенціалу в межах однієї виїмкової ділянки буде становити 330 тис. грн на рік, що зумовлено підвищенням рівня продуктивності праці за рахунок зниження втрат робочого і вільного часу, а також економією витрат на виплати (компенсації) за несприятливі умови праці. Основні положення і результати дисертації опубліковані у роботах: 1. Особенности термодинамических процессов в воздухоподающих стволах глубоких шахт / В.И. Муравейник, С.А. Алексеенко, И.А. Лисовицкая (И.А. Шайхлисламова), В.Н. Жмыхов // Сб. науч. тр. НГУ. – 2002. – №13. – Том 1. – С. 189 – 193. 2. Нетрадиционный подход к новой технологии кондиционирования воздуха в действующих глубоких шахтах / Алексеенко С.А., Лисовицкая И.А. (Шайхлисламова И.А.), Муравейник В.И., Булгаков Ю.Ф., Бутырин А.Г. // Вісті Донецького гірничого інституту. – Донецьк: ДонНТУ, 2002. – №3. – С. 47 – 51. 3. Математическая модель тепломассообмена в горных выработках с предварительным нагревом и увлажнением шахтного воздуха / Алексеенко С.А., Шайхлисламова И.А., Зинченко И.Н., Булгаков Ю.Ф., Бутырин А.Г. // Вісті Донецького гірничого інституту. – Донецьк: ДонНТУ, 2003. – №1. – С. 64 – 68. 4. Методы расчета тепловлажностных параметров в горных выработках глубоких шахт с альтернативными источниками энергии / С.А. Алексеенко, И.А. Шайхлисламова, И.Н. Зинченко, А.Г. Бутырин // Сб. науч. тр. НГУ. – 2003. – №16. – С. 124 – 129. 5. Численный метод расчёта системы циркуляционного кондиционирования воздуха в глубоких шахтах и рудниках / Алексеенко С.А., Шайхлисламова И.А., Зинченко И.Н., Бутырин А.Г., Король В.И. // Науковий вісник НГУ. – 2004.– № 1.– С. 73-76. 6. Алексеенко С.А., Шайхлисламова И.А., Зинченко И.Н. / Тепловой расчет горных выработок шахт с учетом окислительных процессов // Науковий вісник НГУ. – 2004. – №10. – С. 74 – 76. 7. Алексеенко С.А., Шайхлисламова И.А. Альтернативный энергосберегающий способ и подземная система кондиционирования рудничного воздуха для глубоких угольных шахт // Холодильна техніка и технологія. – 2005. – №5. – С. 15 – 19. 8. Пат. України 53467, МК 7Е21F3/00. Спосiб кондицiонування рудникового повiтря та установка для його здiйснення / В.І. Муравейник, С.О. Алексеєнко, I.А. Лiсовицька (І.А. Шайхлісламова) та iн.; Опубл. 15.11.06. Бюл. №10. 9. Комплексный подход к проблеме регулирования температурного режима в горных выработках глубоких шахт и рудников / С.А. Алексеенко, И.А. Шайхлисламова, В.И. Муравейник, В.Г. Клочков / Сб. научных тр. НГУ. Тр. межд. науч.-техн. конф. «Форум гірників» – 2003. – Том 2. – №17.– С. 569 –574. 10. Шайхлисламова И.А. Улучшение тепловых условий глубоких шахт методом предварительного тепловлагонасыщения воздуха без применения озоноразрушающих хладагентов // Проблемы природопользования, устойчивого развития и техногенной безопасности регионов. Материалы второй междунар. научн.- практич. конф. – Днепропетровск, 2003. – С. 202 – 203. 11. Шайхлисламова И.А. Экспериментальные исследования тепловлажностных параметров горных выработок глубоких шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень МГГУ. – 2004. – №10. – С. 91 – 93. 12. Шайхлисламова И.А. Улучшение тепловых режимов глубоких шахт способом предварительного тепловлагонасыщения рудничного воздуха// Сб. научн. тр. НГУ. Тр. межд. научн.-техн. конф. «Проблемы аэрологии горнодобывающих предприятий» – 2004. – №19. – Том 3. – С.255 – 261. 13. Алексеенко С.А., Шайхлисламова И.А. Подземная энергосберегающая система кондиционирования воздуха для лав глубоких горизонтов угольных шахт // Тр. научн.-практ. конф. «Пути повышения безопасности горных работ в угольной отрасли». МакНИИ. – 2005. – С. 203 – 210. 14. Результаты экспериментальной проверки способа и циркуляционной системы кондиционирования рудничного воздуха в натурных условиях / Шайхлисламова И.А., Алексеенко С.А., Чистюхин В.В., Аниськов В.И., Горбун Ю.М. // Вісті Донецького гірничого інституту. – Донецьк: ДонНТУ, 2006. – №1. – С. 113 – 117. Особистий внесок дисертанта в роботах, опублікованих у співавторстві полягає: [1] – у постановці завдання, аналізі факторів формування теплового режиму в повітроподавальних стволах; [2, 8, 9] – у науковому обґрунтуванні нового способу поліпшення мікроклімату шахт; [3, 4, 6] – у постановці мети та розв’язку систем рівнянь, що описують процеси переносу тепла і вологи в гірничих виробках; [5] – у пропозиції використання деяких вихідних даних як констант, що визначають неоднозначність із похибкою, яка перевищує точність теплових розрахунків; [7, 13] – у пропозиції застосування можливих шляхів реалізації розробленого способу перерозподілу тепловологісного потенціалу, [14] – в експериментальній перевірці працездатності запропонованого способу. | 