У дисертаційній роботі поставлено й вирішено актуальну науково-технічну задачу удосконалення методу визначення витоків повітря через ізольовані пожежні дільниці вугільних шахт. Встановлено закономірності формування перехідних газодинамічних процесів в ізольованих дільницях при застосуванні для виміру витоків повітря методу регульованого опору, а також вплив на аеродинамічні параметри ІД різних дестабілізуючих факторів. Це дозволило розробити науково-обгрунтовану методику визначення витоків повітря через ізольовані пожежні дільниці, в якої обґрунтовано час перехідного аеродинамічного процесу на ІД, оптимальні параметри вимірювальних пристроїв, що забезпечують безпеку працівників, які виконують шахтні виміри, зниження їх трудомісткості, скорочення термінів гасіння пожеж методом ізоляції та збитків від них. Основні наукові та практичні результати роботи полягають у наступному. 1. Встановлено, що після відкривання вимірювальної труби, яку прокладено через перемичку, на ізольованій пожежній дільниці спостерігається перехідний аеродинамічний процес, який супроводжується зміною барометричного тиску в ізольованому просторі. Теоретично, моделюванням на ПЕОМ, розрахунковим аналізом та експериментально досліджено особливості перехідних аеродинамічних процесів на ІД, у тому числі: - розроблено математичну модель динаміки аеродинамічних параметрів пожежної дільниці при її розгерметизації та отримано залежність витрати повітря в перехідний період від його аеродинамічних (депресія, тиск, витоки повітря та ін.) і теплових параметрів; - встановлено, що тривалість перехідного процесу залежить від обсягу ізольованої дільниці, її депресії, депресії ізолюючих перемичок, аеродинамічного опору відкритої замірної труби та ін.; - запропоновано дискретний аналог математичної моделі нестаціонарних аеродинамічних процесів на ІД, що дозволяє виконати прогноз динаміки поля тиску та витрати повітря в ІД після її розгерметизації; - показано, що в реальних шахтних умовах тривалість перехідного процесу на ІД може досягати декількох годин. 2. Встановлено залежність між величиною погрішності при визначенні витоків повітря методом регульованого опору та проміжком часу, що пройдено після відкривання замірної труби. Показано, що для мінімізації погрішності виміри аеродинамічних параметрів ізольованої дільниці необхідно робити після завершення перехідного аеродинамічного процесу. 3. Для розрахунку тривалості перехідного процесу на ІД отримано статистичну залежність, що враховує обсяг виробленого простору, депресію повітроприймальної перемички й аеродинамічний опір відкритої вимірювальної труби. 4. Погрішність визначення величини витоків повітря на ІД залежить від аеродинамічного опору замірної труби. Показано, що оптимальною є труба, аеродинамічний опір якої перевищує опір ізолюючої перемички приблизно в п'ять разів. За такими умовами забезпечується надійний перерозподіл депресії між перемичками ізольованої дільниці та захист вимірювальників від дії ударної хвилі при вибуху метану. 5. Теоретично та експериментально встановлено, що після відкривання замірної труби депресія ізольованої дільниці змінюється лише на 2...3 %. 6. Моделюванням і розрахунковим аналізом показано, що дестабілізуючі фактори, які діють в ізольованій пожежній дільниці (завали, теплова депресія пожежі та ін.) не роблять впливу на точність визначення витоків повітря на ІД методом регульованого опору. 7. Обґрунтовано параметри вимірювальної труби (довжина, діаметр, опір) для прийнятих на шахтах Донбасу видах ізолюючих перемичок і стандартних вимірювальних приладів, застосовуваних у вугільній галузі, які враховують надійність вимірів аеродинамічних параметрів витоків повітря, категорію шахти із газу, фактор безпеки і трудомісткості робіт працівників служб ДВГРС. 8. Удосконалено метод визначення сумарних витоків повітря на ізольованих пожежних дільницях і розроблено методику розрахунку витоків повітря, яку включено в галузевий нормативний документ КД 12.08-2005 «Управління вентиляцією вугільних шахт під час підземних пожеж. Керівництво». Основний зміст дисертації опубліковано в роботах: 1. Зазимко В.И. Методика определения утечек воздуха через изолированные пожарные участки. – Уголь Украины, 2005. - №2, С. 40. 2. Зазимко В.И. Измерение утечек воздуха через изолирующие сооружения // Горноспасательное дело, вып. 41:Сборник научных трудов НИИГД – Донецк, 2004.- С. 128-132. 3. Зазимко В.И., Ревякин А.В. Аэродинамические параметры пожарного участка после разгерметизации перемычек // Горноспасательное дело, вып. 41: Сборник научных трудов НИИГД – Донецк, 2004.- С. 48-53. 4. Пашковский П.С., Зазимко В.И. Совершенствование методов определения утечек воздуха через изолированные пожарные участки // Сборник научных трудов Национального горного университета, №17, т.2 – Днепропетровск, 2003.-С. 425-428. 5. Зазимко В.И., Лебедева Ю.В. Утечки воздуха через изолированные пожарные участки // Горноспасательное дело: сборник научных трудов НИИГД – Донецк, 2003.- С. 129-132. 6. Пашковский П.С., Зазимко В.И. Определение утечек воздуха через изолированные пожарные участки на шахтах // Уголь Украины, 2003. - №11, С. 11-12. 7. Зазимко В.И., Лебедева Ю.В. Контроль качества изоляции пожарных участков // Труды научн.-практ. конф. "Пути повышения безопасности горных работ в угольной отрасли". Тезисы докладов – Макеевка: МакНИИ, 2004.-
С. 342-344. 8. Пашковский П.С., Зазимко В.И. Выбор оптимального диаметра трубы для определения утечек воздуха через изолированный пожарный участок // Тезисы докладов на 11 научно-практической конференции "Донбасс-2020: Наука и техника производству" – Донецк, 2004.- С. 95-99. 9. Зазимко В.И. Динамика температуры и концентрации пожарных газов в изолированном участке шахты после разгерметизации перемычек // Тезисы докладов на 2-й международной научно-практической конференции "Проблемы охраны труда и техногенно-экологической безопасности". – Севастополь, 2003.-
С. 60-62. Особистий внесок дисертанта в публікаціях із співавторами: [3] - теоретичні дослідження зміни аеродинамічних параметрів ізольованої дільниці після її розгерметизації; [4] - постановка задачі, дослідження аеродинамічних параметрів ізольованих дільниць, аналіз результатів; [5] - аналіз факторів, які необхідно враховувати при визначенні аеродинамічних параметрів ізольованих пожежних дільниць; [6] - постановка задачі, дослідження впливу перехідного аеродинамічного процесу на погрішність визначення витоків повітря методом регульованого опору; [7] - участь у розробці інженерного методу визначення витоків повітря через ізольовані дільниці; [8] - теоретичні дослідження впливу діаметра вимірювальної труби в перемичці на точність вимірів витоків повітря через ізольовані дільниці. | 