CC BY
1
journal). 2010. No. 12. pp. 347-359.
19. Damaskinskaya E.E., Kuksenko V.S., Tomilin N.G. Statistical patterns of acoustic emission during the destruction of the face // Physics of the Earth. 1994. No. 11. pp.40-48.
20. Tomilin N.G., Kuksenko V.S. Forecasting of Kamchatka earthquakes // Geophysical monitoring and problems of seismic safety of the Russian Far East. 2008. Vol. 2. pp. 84-88.
21. Tomilin N.G. Paired earthquakes in the Kuril Islands // Pacific Ocean Geology. 2009. Vol. 28. No.5. pp. 64-69.
22. Chebrov V. N., Saltykov V. A., Serafimova Yu. K. Experience of the phenomenon of precursors of strong (m 6.0) earthquakes in Kamchatka in 1998-2011 // According to the materials of the CF RES. Volcanology and seismology. 2013. No. 1. p. 85.
23. Akkuratov M.V., Mozhaev S.A. Organization of regional forecasting based on continuous registration of seismicity at the ores of JSC Apatit // Collection of scientific articles Technogenic seismicity in mining operations: models of foci, forecast, prevention: international. Meetings, Kirovsk, April 14-16, 2004. Mining Institute of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. Vol. 2. Kirovsk: Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2004. pp. 14-20.
24. Zhuravleva O.G., Zhukova S.A. Identification of periods of instability in the formation of collapses of the sub-worked rock strata in the tectonically stressed Khibiny massif // Mining industry. 2023. (5S):00- 00.
25. Zhuravleva O.G., Zhukova S.A. Investigation of spatial and temporal patterns of seismicity development in the fractured thickness of the massif at Rasvumchorrsky mine // Mining industry. 2024; (3): 105-111.
26. Features of the seismic regime of the rock mass during the development of impact-prone deposits of the Khibinsky massif / S.A. Zhukova, O.G. Zhuravleva, V.S. Onuprienko, A.A. Streshnev / Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2022. No. 7. pp. 5-17.
УДК 622.4
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ В МНОГОСВЯЗНЫХ СИСТЕМАХ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
Г.З. Файнбург, Н.А. Трушкова, Л.Ю. Левин, А.В. Зайцев
Рассматриваются основные требования к организации эффективного рециркуляционного проветривания. Анализируется опыт и особенности применения рециркуляционного проветривания в рамках различных моделей. Развиты и проиллюстрированы примерами конкретные стандартизованные рециркуляционные схемы проветривания для различных случаев. Показано, что основными достоинствами применения рециркуляции являются утилизация утечек воздуха, а также сверхнормативные запасы свежего воздуха. Продемонстрировано, что установка дополнительного источника тяги, совпадающего с действием общешахтной депрессии, более эффективна, чем при их разнонаправленном действии, что позволяет создавать
эффективные «рециркуляционные зоны», в которых процессы смешения «усредняют» нестационарность пикового выделения и интенсивности загрязнений и тем самым более полно используют разжижающие свойства свежего воздуха. При этом адекватность расчетов организации рециркуляционных потоков возрастает по мере приближения детальности рассматриваемых схем проветривания к реалиям многосвязанных систем подземных горных выработок различных аэродинамических типов.
Ключевые слова: проветривание, эффективность, безопасность, рециркуляция, правила безопасности.
Введение
В настоящее время бурный рост потребности в цветных и редкоземельных металлах, а также в различных минеральных удобрениях требует существенного повышения производительности рудников по горной массе, что не может не приводить к многократному повышению объема выделения в рудничную атмосферу природных и технологических газов, а также минеральной пыли. В свою очередь, обеспечение безопасности горных работ требует доведение степени токсичности и взрывоопасности рудничной атмосферы до нормативных (и ниже) значений как путем разжижения загрязнений из-за процессов смешения, так и вытеснения загрязненных воздушных масс более чистыми. Всё это осуществляется средствами проветривания. Таким образом, проветривание подземных горных выработок является важным процессом горного производства, поскольку определяет стабильность высокой производительности и безопасность ведения горных работ и тем самым саму реализацию экономически эффективной добычи полезных ископаемых.
Действующая парадигма рудничного проветривания, заложенная в современные Правила безопасности [1], объективно требует, чтобы воздух во всех горных выработках постоянно двигался и при своем движении вытеснял использованный, в том числе загрязненный, воздух, заменяя его более свежим и чистым воздухом.
Основным количественным показателем такого процесса вытеснения служит расход воздуха (называемый еще «количеством воздуха, потребного для проветривания»), подаваемого в «объект проветривания», в количестве, позволяющим осуществлять смену рудничного воздуха в «объекте проветривания», например, в рабочей зоне, за необходимое время с требуемым качеством.
Основным качественным показателем такого процесса для «рабочей зоны» служит степень чистоты (или её антипода - загрязненности) рудничной атмосферы, а для рудника в целом, или таких его частей, как блоки, панели, фланги, крылья, горизонты, - обязательное обеспечение всех рабочих зон потребным для выполнения нормативных требований в рабочей зоне расходом свежего воздуха.
Загрязнение рудничной атмосферы природными и технологическими газами, пылью, возникающей при отбойке и транспортировке
руды, ухудшение микроклимата из-за высокой температуры горных пород, неэффективное использование свежего воздуха (утечки воздуха, завышение потребности и др.) - всё это ставит перед организацией рудничного проветривания наисложнейшие проблемы, требующие неординарных решений.
К числу таких решений помимо классического сокращения утечек и расширения возможностей автоматического регулирования воздухорас-пределения (применения вентиляции «по требованию») [2,3,4] относится рециркуляционное проветривание, возвращающее часть исходящей (загрязненной) струи в рабочую зону для последующего использования.
Причины необходимости в рециркуляционном использовании воздуха многообразны: сбережение тепла/холода, нормализация микроклиматических условий, предельная пропускная способность воздухоподаю-щих стволов и штолен (особенно при необходимости резкого увеличения добычи полезного ископаемого) [5-9] и даже снижение техногенного воздействия на окружающую среду [10].
Хотя эффективность и безопасность применения специально организованной рециркуляции неоднократно подтверждена на практике и доказательно отражена в различных исследованиях (см., например, [11 -21], включая прямое измерение и анализ газового состава воздуха исходящей струи [22]), в рамках действующей парадигмы рудничного проветривания и Правил безопасности рециркуляционное проветривание традиционно считается табуированным для использования.
Пока случаи организации рециркуляционного проветривания, разрешенные как отступление от Правил безопасности для данных конкретных ситуаций [23,24], были единичны [25], вопросы стандартизации и унификации применения такого проветривания не поднимались, а, следовательно, и не решались научным сообществом. Сегодня, когда практика уже вплотную подошла к широкому внедрению «стандартных» схем применения рециркуляции [26, 27], наличие научно обоснованных методик организации такого проветривания стало весьма актуальным.
Попытка обобщить многолетний опыт применения рециркуляционного проветривания на металлических и калийных рудниках с позиции единой концептуальной теории проветривания многосвязанных систем горных выработок и представляет собой цель и содержание настоящей статьи.
Общие вопросы методологии организации рециркуляционного проветривания
С чисто технической точки зрения возврат части исходящего из «объекта проветривания» воздуха для организации «рециркуляционного проветривания» кажется элементарным и для понимания, и для исполнения. Если с некоторым преувеличением такое понимание еще может быть
отнесено к рециркуляционному проветриванию помещения типа комнаты, идеи реализации которого давлеют над членами научного сообщества, то для организации рециркуляционного проветривания системы аэродинамически связанной системы подземных горных выработок оно совершенно не годится. Причин здесь несколько.
Во-первых, резко вырастает масштаб происходящего «события», и человек и/или оборудование либо даже целая рабочая зона оказываются «внутри» большой вентиляционной сети. Во-вторых, распределение воздушных потоков зависит не только от мощности и местонахождения используемого активного источника тяги - механического вентилятора или эжектора, но и от «пространственной конфигурации» сети. В-третьих, и это, наверное, самое главное, принципы организации рециркуляционного возврата исходящей струи принципиально противоречат всей традиционной и действующей ныне парадигме классической «однонаправленной» вентиляции, для которой рециркуляция жестко табуирована.
В этих условиях нужна иная парадигма организации проветривания, иные стандартные приемы (схемы) управления вентиляционными потоками, позволяющие увязать традиционное безрециркуляционное «прямоточное» «одноразовое» использование воздушных масс классического проветривания с «возвратным» «многоразовым» использованием воздушных масс при рециркуляционном проветривании.
Рассмотрим структуру вентиляционных потоков (рис. 1), на котором приведены три основные принципиальные схемы «конфигураций» горных выработок, порождающие различные условия возможного использования рециркуляционного проветривания: две основные классические, связанные с идеальным последовательным проветриванием рабочих зон, свойственном рудным шахтам до начала ХХ века (рис. 1 ,а) и идеального автономного (независимого, параллельного) проветривания рабочих зон, свойственного угольным шахтам, доминирующего везде с середины ХХ века (рис. 1 б), дополненные простейшей схемой, отражающей многосвязанность систем подземных горных выработок, в первую очередь, современных рудных шахт (рис. 1,в).
На этих схемах линии/стрелки обозначают вентиляционные потоки в агрегированной совокупности горных выработок, рассматриваемых как аэродинамические каналы, формирующие совместно со средствами регулирования (активными и пассивными) структуру потоков, треугольники - зоны проветривания и направление движения струи, точки - места слияния/деления потоков в сопряжениях горных выработок. Подчеркнем, что такая схема одновременно отображает и конфигурацию потоков, и конфигурацию сети горных выработок.
•-о-•->-•->-•
Рис. 1. Основные типы схем «конфигураций» горных выработок: последовательная (а), параллельная (б), многосвязанная (в)
Организация возврата части исходящей струи в свежую струю при схеме последовательного проветривания всех рабочих зон схемы рис.1,а никогда не предполагалась, а её реализация технически достаточно сложна, что связано с созданием, как минимум, еще одного аэродинамического канала для возврата струи, т.е. проходки новых выработок, как правило, не вносящих вклад в добычу полезного ископаемого.
Организация возврата части исходящей струи в свежую струю при схеме проветривания рабочих зон рис. 1 ,б, на которой основана вся современная рудничная вентиляция, и которая жестко закреплена действующими правилами безопасности, технически относительно проста, но юридически фактически запрещена, кроме отдельных конкретных случаев, получивших специальное обоснование безопасности (т.е. обоснованное отступление от правил).
Три «стрелки» на рис. 1,б отображают вентиляционные потоки (и соответствующие им три группы выработок) автономного проветривания рабочих зон. Первая - потоки, связанные с проветриванием рабочих зон, обеспеченных свежим воздухом по действующим нормам и правилам. Вторая - утечки свежего воздуха. Третья - потоки, связанные с проветриванием рабочих зон, не обеспеченных свежим воздухом по действующим нормам и правилам, для которых возможным и целесообразным является использование рециркуляционного проветривания.
Напомним, что классическим приемом регулирования потоков для обеспечения потребностей рабочих зон является использование пассивных регуляторов - перемычек, а также всевозможное снижение утечек. Все это, в принципе, позволяет увеличить расход воздуха там, где его не
хватает. Но если нормализовать ситуацию не удается, то для перераспределения воздушных потоков приходится использовать активный регулятор - вентилятор, работающий через перемычку, или передвижную подземную вентиляционную установку (ППВУ), или вентилятор, используемый как эжектор (толкач). Характерной особенностью использования таких «локальных» источников тяги является отсутствие их влияния на «глобальную» подачу воздуха в рудник по воздухоподающим стволам, осуществляемую главной вентиляционной установкой (ГВУ).
В этих условиях неизбежно возникает рециркуляция, контролируемая или неконтролируемая, не суть, поскольку она выступает лишь средством увеличения расхода воздуха, подаваемого в необходимую нам рабочую зону. Влияние рециркуляции на проветривание других рабочих зон и на утечки воздуха зависит от масштаба вовлечения этих процессов в рециркуляцию.
Подчеркнем, что рециркуляция, захватывающая забой, блок, панель, горизонт, рудник в целом, различна по степени влияния и характеру проявления процессов движения воздуха, а потому необходимо рассматривать не «рециркуляцию вообще», а «конкретную организацию рециркуляционного проветривания».
С этой точки зрения очень интересна организация рециркуляционного проветривания рудника в целом, поскольку позволяет все утечки воздуха и весь воздух «запасов» в расчете отправить на главную цель -нормализацию организации проветривания, требуемой условиями ведения горных работ. Вместе с тем такая организация чревата невольным созданием байпаса для всего рудника и «закорачивания» струи свежего воздуха вопреки действия вентилятора-рециркулятора с воздухоподающего ствола на вентиляционный.
На рис. 2 показаны два принципиальных разных варианта работы вентилятора-рециркулятора - против действия общешахтной депрессии (рис. 2,а) и сонаправленно с действием общешахтной депрессии (рис. 2,б, 2,в). Второй вариант, возможно, не порождает возвратных потоков (рис. 2,б) (в рамках простейших схем рис. 2), не так эффективен с позиции использования всех утечек и «запасов» воздуха, но энергетически более экономичен и целесообразен. Однако его подвариант (рис. 2,в) очень эффективен. Отметим, что во всех случаях расход воздуха, подаваемого в нуждающуюся в нем рабочую зону, вырастает, т.е. главная цель рециркуляции достигнута - проветривание рабочих зон. Вспомогательные цели: сокращение и/или использование утечек и «сверхнормативных» «запасов» свежего воздуха, также достигаются. В этом содержится зачастую скрытая внешней кажимостью, внутренняя сущность регулирования распределения воздуха средствами рециркуляции.
Рис. 2. Основные варианты размещения активного источника тяги в простейшей схеме автономного проветривания горных выработок (действие вентилятора направлено: против действия ГВУ (а), сонаправленно с действием ГВУ (б) и (в))
Организация возврата части исходящей струи в свежую струю при схеме проветривания рабочих зон рис. 2,в нисколько не отменяет и даже расширяет возможности, а также в чем-то оказывается намного сложнее схем рис. 2,б, поскольку может быть осуществлена самыми различными способами в условиях наличия множества рабочих зон, что неизбежно порождает дополнительные сложности сбалансированной подачи требуемого для проветривания свежего воздуха во все рабочие зоны.
Именно эта ситуация требует стандартизированных решений и упорядочения факторов, принимаемых во внимание при организации эффективного рециркуляционного проветривания современных многосвязанных систем горных выработок. Классикой рудничной вентиляции являются возвратноточные и прямоточные схемы проветривания.
Известно, что при возвратноточном проветривании разница депрессий нарастает от края проветриваемого участка (рудника в целом, фланга, панели, блока) к «входу» и «выходу» вентиляционной струи, что порождает множественные и очень трудноустранимые утечки свежего воздуха (рис. 3,а). Поставив активный источник тяги (рис. 3,б), практически все утечки можно «опрокинуть», усилив за их счет проветривание рабочей зоны. Учитывая рост утечек с удалением от источника тяги, оптимальным является установка еще одного источника тяги, уменьшающего утечки и расширяющего зону рециркуляционных потоков.
Аналогичные меры можно предпринять и при прямоточной схеме проветривания (рис. 3,г, 3,д, 3,е). Вместе с тем следует отметить то обстоятельство, что работа источников тяги - рециркуляторов направлена в этом случае против действия общешахтной депрессии, что приводит (в
целом) при том же напоре ГВУ к чуть меньшим расходам. Однако большое сопротивление стволов фактически нивелирует эту «теоретическую» разницу на практике. И в этом случае рециркуляционное проветривание остается эффективным и технически «выгодным». Заметим, что в общем случае для оценки «эффективности» рециркуляции нужно иметь количественные критерии оценки, дополняющие сделанные выше качественные.
Рис. 3. Основные стандартные варианты организации размещения активного источника тяги при возвратноточной и прямоточной схемах проветривания соответственно: а, г - структура течений за счет общешахтной депрессии; б, д - организация рециркуляционного проветривания; в, е - организация рециркуляционного проветривания с расширенной рециркуляционной зоной с помощью дополнительного активного источника тяги
Проблемы нормативного регулирования рециркуляционного проветривания
Повторим, что организация рециркуляционного проветривания в условиях подземного горного предприятия очень непростая задача и в первую очередь потому, что сама идея рециркуляции в корне противоречит всем канонам классической организации рудничного проветривания, особенно с позиции обеспечения безопасности ведения горных работ и безопасности труда задолженных на этих работах горнорабочих.
Эти каноны требуют своеобразной «однонаправленности» движения и «одноразовости» использования воздуха в горных выработках, таким образом, чтобы свежий воздух подавался в рабочую зону и тем самым
заменял (вытеснял) «исходящий» воздух. Для этого поддержание минимальной скорости воздушной струи не менее 0,15 м/с обеспечивает четкую фиксацию направления движения кожей лица человека и тем самым способствует его пространственной ориентации в системе проветривания, понимания того, откуда «дует» свежий воздух.
Нарушение этих канонов образованием рециркуляционного «кольца» возвратом исходящей струи ставит организацию проветривания перед неизбежностью предотвращения неконтролируемой рециркуляции (очень часто наблюдаемой на практике при активизации проветривания труднопроветриваемых зон) и к поддержанию контролируемой рециркуляции.
При этом в понятии «контроль» сливаются и мониторинг качества воздуха в той или иной точке, и жесткое техническое управление воздушными потоками. Последнее наиболее просто и надежно обеспечить стандартизацией нужных «конфигураций» воздухораспределения в сети горных выработок. Такие стандартные «конфигурации» должна быть научно обоснованы, т.е. обдуманы и просчитаны. При внедрении конкретной организации рециркуляционного проветривания она должны быть просчитана и обязательно закреплена проектом.
Таким образом «цифровизация» процессов рециркуляционного проветривания, обоснование его конкретной организации в конкретной ситуации компьютерным расчетом распределения воздушных потоков и газовой, тепловой, пылевой обстановок является еще одним важным обязательным требованием к организации рециркуляционного проветривания.
Подчеркнем, что такие компьютерные расчеты и проведение «численного эксперимента» требуют использования апробированных пакетов вычислительных средств, типа используемого нами пакета «Аэросеть», и адекватных математических моделей турбулентного тепломассопереноса [28].
Вместе с тем и сама идеология этих расчетов, и соответствующие её методы выходят за рамки требований парадигмы действующих Правил безопасности и требуют своего научно-обоснованного развития.
Основные моменты расчетов рециркуляционного проветривания
Как известно, конечной целью любого проветривания на практике является поддержание «допустимых» показателей качества (т.е. показателей токсичности, взрывоопасности, радиационной безопасности и микроклимата) рудничной атмосферы. Для доведения этого общего требования до осуществляемых на практике мероприятий требуется знать конкретную величину «допустимых» показателей, их научную и юридическую правомочность, а также в каких «местах» рудничной атмосферы их нужно
поддерживать, и какие последствия нарушений этого поддержания могут наступить.
С позиции реальности и здравого смысла приемлемое качество рудничной атмосферы нужно поддерживать в «зонах дыхания» (условная сфера объема воздуха радиусом 0,5 м вокруг рта и носа человека), на рабочих местах и в рабочих зонах, т.е. там, где постоянно или временно (эпизодически или не более нескольких часов в смену) работают люди. Отсутствие приборов локального контроля и внутренняя логика администрирования привели нормативную документацию к требованию соблюдения ПДК во всем объеме горных выработок.
Наша многолетняя практика и теоретические изыскания не только в рамках парадигмы рудничной вентиляции, но и в сфере безопасности труда работающих и охраны труда работников привели нас к обоснованному мнению, что такой подход не просто избыточен, а многократно чрезмерен и приводит к многочисленным алогизмам.
Начнем с алогизмов, затрудняющих внедрение рециркуляционного проветривания. Из самого определения ПДК, как такой концентрации вредности, которую можно вдыхать на протяжении всей трудовой жизни (порядка 45 лет) в течение 40-часовой рабочей недели без каких-либо последствий для нынешнего и всех последующих поколений, следует, возможность подачи в забой воздуха с ПДК. При этом в забое происходит выделение вредности, которую в составе загрязненного воздуха можно вытеснить воздухом с ПДК, что неизбежно вызывает превышение ПДК в исходящей струе. Использование такого воздуха для рециркуляции нежелательно.
Разбавление вредностей в рабочей зоне до ПДК требует подачи свежего воздуха с концентрациями ниже ПДК. Насколько ниже? Это зависит от степени загрязнения и свойств загрязнителя. Чем ниже ПДК и чем больше объем загрязнителя, тем более свежего воздуха надо подавать только для разжижения. Повторим, что эффективность проветривания такого объема воздуха существенно зависит именно от процесса вытеснения, т.е. от процесса, обладающего максимальной эффективностью.
Объем проветриваемой рудничной атмосферы, расход свежего воздуха и время проветривания (для процесса идеального вытеснения) связаны известной зависимостью
т = у/д, (1)
где т - так называемая «кратность обмена», показывающая сколько времени нужно подавать свежий воздух с расходом Q в объект проветривания, чтобы весь объем V использованного (и/или загрязненного) воздуха был заменен свежим (и/или более чистым). Теория показывает, а практика это давно подтвердила, что реальное время проветривания из-за наличия смешения/разжижения примеси всегда намного больше, чем значение, определяемое формулой (1).
Еще недавно, в середине ХХ века, когда производительность отдельного рудника была относительно небольшой, то мощности вентилятора главного проветривания и пропускной способности стволов подачи и удаления воздуха хватало на организацию нормативно-требуемого проветривания. Сегодня, когда речь идет о 7-10 млн тонн в год добываемой горной массы (для калийных рудников это соответствует примерно 3-5 млн. м3 вновь образуемого свободного пространства сети подземных горных выработок), а пропускная способность ствола (согласно Правилам безопасности) диаметром 8 м в свету равна примерно 750 м3/с, то для вытеснения всего «старого» воздуха (только во вновь образованном пространстве) «свежим» потребуется 4000 с времени.
Практика показала, что вытеснение загрязненного воздуха из пределов рабочей зоны, замена его свежим за счет адвективного переноса, является неотъемлемым фактором надежного обеспечения безопасности ведения горных работ. И остается решить вопрос о том, какой должен быть этот расход свежего воздуха, чтобы надежно обеспечить безопасность высокопроизводительного ведения работ. К таким ориентирам относятся понятия «минимальной» и «максимальной» допустимой скорости воздушного потока, применимые к одиночной горной выработке и к местонахождению персонала, однако они не снимают вопрос о качестве воздушной среды.
При этом считается, что содержание любых загрязнений однородно по объему воздушной среды всей горной выработки или ее выделенной части (например, призабойной части тупиковой выработки) и не должно превышать нормативных значений, в качестве которых для токсичных загрязнений принята предельно допустимая концентрация (ПДК), а для взрывоопасных загрязнений - 10 % доля нижнего концентрационного предела распространения пламени. Это приводит к тому, что для поддержания действенного и нормативного проветривания рабочей зоны нужно намного (в сотни раз) больше свежего воздуха по сравнению с объемами выделения загрязнений.
Алогизм ситуации в том, что если в рабочей зоне и в исходящей струе поддерживается ПДК, то почему такой воздух нельзя использовать вторично для рециркуляции? В чем «подвох»? Основан ли он на реальности или это просто дополнительное требование, а ля «Будет так, как сказал Дьяк!».
Не вдаваясь в подробности (см., например, работы [29, 30]), обратим внимание на то обстоятельство, что, если в рабочей зоне нужно поддерживать ПДК, то и в исходящей будет то же самое. Но какие тогда препятствия повторно использовать этот воздух? Заметим, что такая ситуация возможна, если свежая струя практически чиста, а концентрации примесей ниже ПДК.
В свою очередь организация рециркуляции требует различения нормальной штатной ситуации, в рамках которой используется возврат части исходящей струи, аварийной ситуации, в которой в общем случае рециркуляция может представлять опасность, что необходимо выявить на стадии её проектирования, и, наконец, ситуации с реверсом общешахтного проветривания, который принципиально меняет все воздухораспре-деление, в том числе и в выработках, затронутых влиянием рециркуляции.
Поскольку рециркуляция нужна только в нормальном штатном режиме, во всех иных ситуациях или при малейшем подозрении на отклонение от штатной ситуации, она должна быть автоматически «отключена», тем паче её организация связана с применением активных механических источников тяги. Это еще одно требование.
Важным для проектирования рециркуляционного проветривания является выделяемое нами различие «условно стационарной» и «нестационарной» рециркуляции. Подчеркнем, что в реальности практически все процессы рециркуляционного проветривания, как и рудничного проветривания вообще, являются нестационарными. Характерные частоты этих нестационарностей различны: от нескольких секунд до годичного цикла. Особенно существенен учет нестационарностей при проветривании забоя, рабочей зоны. Объекты проветривания типа рудника в целом, или его крупного фрагмента, традиционно рассматриваются как стационарно проветриваемые. Эти подходы необходимо применять и к рециркуляционному проветриванию. Но именно для него такой подход в общем случае из-за формальностей математического описания не позволяет выявить важнейшие присущие рециркуляционному проветриванию особенности. Для их учета необходимо применять специальную технику.
Эта техника состоит в выявлении пространственной структуры горных выработок и вентиляционных потоков, а также разделения процессов адвективного переноса (вытеснения) и вихревой диффузии (смешения). Заметим, что расчет организации мониторинга за состоянием рудничной атмосферы при использовании рециркуляционного проветривания выявляет и обостряет все «недоговоренности» и противоречия в действующих Правилах безопасности и в самой парадигме проветривания, и поныне опирающихся исключительно на морально устаревшую концепцию «абсолютной безопасности». Анализ рециркуляционного проветривания показывает важность учета «конфигурации» воздушных потоков (рис. 4).
Обратим внимание, что выделение бесструктурной рабочей зоны характерно для идеи поддержания ПДК во всем свободном пространстве рудничной атмосферы. Такая зона логично должна быть описана моделью смешения [31], причем наличие или отсутствие потоков внутри структуры никак не связано с видом итогового уравнения. Схема рис. 4в
позволяет четче определить все эти моменты. Новые возможности в рассмотрении (и появление второго уравнения) связаны с фиксацией двух-зонного контура (рис. 4г), а также с учетом зоны утечек (рис. 4д).
а)
Рис. 4. Простейшие конфигурации потоков в рабочей зоне: а - бесструктурное изображение рабочей зоны; б - бесструктурное изображение рабочей зоны с рециркуляционным потоком; в - бесструктурное изображение рабочей зоны с мгновенно возвращаемым рециркуляционным потоком с выделением «точек» смешения; г - структурное изображение рабочей зоны с выделением рециркуляционной зоны (двухзонный контур) и выделением «точек» смешения; д - структурное изображение рабочей зоны с рециркуляционной зоной и зоной утечек, а также с выделением
«точек» смешения
Важным при организации рециркуляционного проветривания является рассмотрение внешних относительно объекта проветривания потоков (не входящих в рециркуляционный контур), и внутренних потоков (включающих рециркуляционный контур и объект проветривания), так как эффективность применения рециркуляции зависит от величины утечек воздуха в рециркуляционном контуре.
Такая организация проветривания всецело зависит от организации ведения горных работ (буровзрывной или комбайновый способ отбойки руды, наличие самоходного оборудования с ДВС, количество рабочих зон и т.п.), газоносности горных пород, и конфигурации системы подземных горных выработок, образующих вентиляционную сеть.
Пример организации рециркуляционного проветривания
Классическим примером однозонного контура рециркуляции исходящих из тупикового забоя воздушных масс является рециркуляция в тупиковом забое, возникающая при нагнетательном проветривании струей свежего воздуха, выходящей из конца става вентиляционного трубопровода [32, 33].
В других случаях, когда в поле действия рециркуляции попадают не одна, а несколько выработок, разделение потоков на «внешние» и «внутренние» становится трудноосуществимым и неоднозначным, что мешает практике применения рециркуляции. В любом случае, использовать «однозональный» подход становится невозможным и требуется четко использовать идеи «многозональности», где все отработанные, действующие или проектируемые горные выработки разбиваются минимум на три зоны: «проветриваемая», «рециркуляционная» и «внешняя».
«Проветриваемой зоной» будем называть объект проветривания, нехватка подачи пригодного для проветривания воздуха в который потребовала использования рециркуляции. Проветриваемая зона может быть меньшей, равной, и даже большей, чем рабочая зона. Соотношение проветриваемой и рабочей зон не зависит от количества выработок, входящих в рабочую зону, и определяется только требованиями производства.
В общем случае каждая из таких зон имеет множество связующих их с другими зонами горных выработок, которые можно использовать как «входы» и «выходы». Для удобства контроля за проветриванием в проветриваемой зоне целесообразно иметь только один вход (и соответственно один поток воздуха) в проветриваемую зону и один выход. Эта целесообразность усиливается требованием Правил безопасности [1], запрещающим проветривание через неконтролируемые зоны (например, завалы и обрушения), поэтому необходимо четко представлять, где идет свежая струя. «Точку» входа в проветриваемую зону свяжем с концом воздухоподающей выработки, а «точку выхода» с началом воздухоотво-дящей выработки (они могут иметь другие названия, в том числе и технологического характера).
«Рециркуляционной зоной» назовем все те выработки, по которым исходящий воздух «возвращается» в условно свежую струю. Желательно ввести «точку отбора», характеризующую место отбора отработанного воздуха, и «точку возврата», характеризующую точку возврата рециркуляционного потока в подаваемый в проветриваемую зону поток воздуха. Минимально «рециркуляционная зона» представляет собой одну выработку (выбранную из существующих или специально пройденную), в которую помещают вентилятор, с помощью которого организуют «рециркуляционный контур», в который по определению входит рециркуляционная и проветриваемая зоны. У рециркуляционного контура также имеется две точки - входа «свежей» струи и выхода «исходящей» струи.
«Внешней» зоной будем называть все выработки и их сопряжения, не вошедшие в рециркуляционный контур.
Рассмотрим с этих позиций для наглядности проветривание тупиковой выработки нагнетательным способом, т.е. случай, когда рециркуляция нежелательна. На рис. 5,а приведено традиционное изображение этой ситуации, а на рис. 5,б - схема вентиляционных потоков и соответствующих «зон», которые в данном случае меньше размеров выработок и рабочей зоны в целом.
Рис. 5. Схема проветривания тупиковой выработки нагнетательным способом (а) и схема рециркуляционного
контура (б)
Проветриваемая зона включает почти всю рабочую зону, т.е. собственно тупиковую выработку, и часть выемочного штрека, по которой удаляется исходящая струя. Часть штрека, по которому приходит свежий воздух и где установлен вентилятор местного проветривания, собственно вентилятор и вентиляционный трубопровод образуют рециркуляционную зону.
Заметим, что почти все границы зон достаточно условны. При построении схемы рециркуляционного контура рис. 5б точки входа свежего воздуха в контур и выходов из проветриваемой зоны и контура были совмещены. Также были совмещены точки выхода из рециркуляционной «зоны» и входа в проветриваемую зону.
С позиции воздухораспределения расход по рециркуляционному контуру никак не зависит от расхода воздуха, поступающего в контур (и выходящего из него в силу закона сохранения массы), и определяется только возможностями вентилятора. Образно говоря, по контуру может «крутиться» любое количество воздуха, что способствует подаче большего количества воздуха в проветриваемую зону. Это существенно меняет динамику газовой (пылевой / микроклиматической) обстановки.
В стационарной ситуации уравнение газового баланса для всего контура можно записать в виде:
ОС + дС = ОС ++ 3 ++ дС, (2)
где С - концентрация газа в проветриваемой рабочей зоне, м3/м3; О - количество поступающего свежего воздуха, м3/мин; С+ - концентрация газа в поступающем воздухе, м3/м3; д - расход повторно используемого воздуха, м3/мин; 3+ - суммарный дебит газовыделения, м3/мин. После приведения подобных членов, связанных с рециркуляционным потоком, приходим к уравнению, неотличимому от соответствующего уравнения для случая без рециркуляции.
ОС = ОС++ з+, (3)
откуда концентрация в проветриваемой рабочей зоне (и исходящей струе)
равна С . С, О . „ „_„. . „« . „-о» в _
воздухе при таком модельном рассмотрении равна потребности, необходимой для статического разжижения выделившейся в выработки рециркуляционного контура примеси. Для нестационарной ситуации с интенсивным газовыделением с обнаженных поверхностей породного массива и отбитой горной массы рециркуляция становится эффективной, так как рабочая зона проветривается не О более чистого воздуха, чем воздух в рабочей зоне, а О+д, что усиливает качество выноса вредных примесей.
Если в рассматриваемом случае точки «отбора» и «возврата» рециркуляционного потока можно определить практически однозначно, то в других объектах рудничного проветривания, состоящих из множества выработок, конфигурация вентиляционной сети и структура установившегося там воздухораспределения делают выбор «места отбора» исходящей струи и «место возврата» ее в основной поток, подаваемый для проветривания, неоднозначным и более сложным.
Поэтому организация рециркуляционного проветривания, для того чтобы она была функциональна и безопасна, должна следовать некоторым общим научно-обоснованным методическим правилам и осуществляться по отдельному проекту. Для этого сначала изучается существующее воздухораспределение в вентиляционной сети интересующей нас части шахтного поля и характер действующих там источников загрязнения, далее выполняется определение аэродинамических параметров вентиляционной сети [34] и потребности в свежем воздухе с учетом применения рециркуляции [35, 36] по разработанным методикам с учетом величины внутренних утечек в рециркуляционном контуре. Затем необходимо провести расчет газовой обстановки в вентиляционной сети. Так как на руднике имеется множество рассредоточенных источников газовыделения, для разбавления газовых примесей от которых подаются значительные объемы воздуха, важно рассматривать данный вопрос с учетом механизма диффузии, а для расчета применять модель конвективно-диффузионного переноса [37, 38].
Основная идея выбора места размещения рециркуляционной установки может заключаться в определении таких типовых схемных решений организации рециркуляционного проветривания, которые бы позволяли максимально снизить утечки воздуха с одновременным их перенаправлением, либо в рабочую зону, либо для подсвежения исходящей из рабочей зоны струи, на основе детального расчета процессов распространения газовых примесей в сети горных выработок произвольной топологии с и учетом ее аэродинамических параметров.
Заключение
В результате проведенных исследований установлено, что для повышения качества проветривания с применением рециркуляции любого масштаба, следует рассматривать процессы ее организации внутри рудника с достаточной деталью учета аэродинамических параметров вентиляционной сети и характера источников газовыделения.
Эффективность стационарного рециркуляционного проветривания в условиях действия постоянных источников газовыделения определяется величиной внутренних утечек свежего воздуха в выработках, входящих в рециркуляционный контур.
Для расчета рециркуляционного проветривания следует использовать модели конвективно-диффузионного переноса газовых примесей в вентиляционных сетях систем горных выработок разных типов.
Организация частичного повторного использования воздуха позволяет повысить энергоэффективность действия всей системы вентиляции подземных рудников.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрна-уки РФ в рамках государственного задания (проект № 124020500030-7).
Список литературы
1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых»: утв. Приказом Ростехнадзора от 8.12.2020 № 505, 2020. 523 с.
2. Анализ эффективности систем динамического управления проветриванием на калийных рудниках / С. А. Бублик [и др.] // Горное эхо. 2021. №. 3. С. 81-89.
3. Опыт внедрения систем динамического управления проветриванием рудников / Е. Л.Гришин, Е.В. Накаряков, Н.А. Трушкова, А.Н. Са-никович // Горный журнал. 2018. №. 8. С. 103-108.
4. Автоматизированное управление вентиляцией шахт и рудников. Проблемы, современный опыт, направления совершенствования / М. А. Семин, Е.Л. Гришин, Л.Ю. Левин, А.В. Зайцев // Записки Горного института. 2020. Т. 246. С. 623-632.
5. Казаков Б.П., Трушкова Н.А., Зайцев А.В. Применение частичного повторного использования воздуха для снижения количества выпадающей влаги в калийных рудниках // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета «Геология, нефтегазовое и горное дело». 2012. №. 3. С. 129 -133.
6. Bluhm S., Biffi M. Variations in ultra-deep, narrow reef stoping configurations and the effects on cooling and ventilation // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2001. №. 3. P. 127-134.
7. Зайцев А.В. Научные основы расчета и управления тепловым режимом подземных рудников: автореф. ... дис. д-ра техн. наук. Пермь, 2019. 44 с.
8. Bluhm S., Funnel R., L. de Oliveira. Controlled recirculation and refrigeration at Vale's Taquari potash mine // The Australian mine ventilation conference. Adelaide, SA. July, 2013. Р. 237-248.
9. Lawton B.R. Local cooling underground by recirculation // Transaction of the Inst. of Mining engineers. 1993. Vol. 90. May. Р. 63-68.
10. Мальцев С. В., Александрова М. А., Громова А. М. Влияние рециркуляционного проветривания на снижение выбросов парниковых газов калийного рудника // Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. 2023. Вып.. 1. С. 479-489.
11. Медведев И.И., Красноштейн А.Е. Аэрология калийных рудников. Свердловск: Уро АН СССР, 1990. 251 с.
12. Ушаков К.З. Газовая динамика шахт. М.: Издательство МГГУ, 2004. 481 с.
13. Мохирев Н.Н., Радько В.В. Инженерные расчеты вентиляции шахт. Строительство. Реконструкция. Эксплуатация. М.: Недра-Бизнес-центр. 2007. 327с.
14. McPherson M.J. Subsurface ventilation engineering, Mine Ventilation Services // Inc.Fresno, California. 2009.
15. Stachulak S. Josef. Controlled air recirculation. Consideration for Canadian hard rock mining: A Thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies and Research in partial fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy (Vol. 1). McGill University, Montreal, 1992. 326 p.
16. Saindon Jean-Paul. Controlled recirculation of exhaust ventilation in Canadian mines: A Thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of master of applied science // The University of British Columbia, 1987. 171 p.
17. Казаков Б.П., Левин Л.Ю., Шалимов А.В. Повышение эффективности ресурсосберегающих систем вентиляции для подземных рудников // Горный журнал. 2014. №5. С. 26-28.
18. Повышение эффективности проветривания рудников при применении частичного повторного использования воздуха / Н.А. Трушкова, Б.П. Казаков, А.В. Зайцев, Е.Л. Гришин // Сб. науч. тр. всерос. науч. конф.
для студентов, аспирантов и молодых ученых с элементами научной школы «Горняцкая смена. 2015».
19. Трушкова Н.А. Обеспечение безопасных условий эксплуатации рудников при применении частичного повторного использования воздуха // Стратегия и процессы освоения георесурсов. 2015. С. 285-288.
20. Применение рециркуляционных установок для повышения эффективности проветривания рудников с учетом обеспечения безопасных условий труда / Н.А. Трушкова, Б.П. Казаков, А.В. Зайцев, Е.Л. Гришин // Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования. 2015. Т. 1. С. 283-290.
21. Казаков Б.П., Шалимов А.В., Трушкова Н.А. К оценке аварийных ситуаций при проектировании рециркуляционных систем // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. №1. С. 132-137.
22. Трушкова Н.А. Исследование газового состава рудничного воздуха для оценки возможности применения рециркуляционного проветривания // Горное эхо. 2019. №. 3. С. 84 - 87.
23. Федеральный закон "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.1997 N 116-ФЗ.
24. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие требования к обоснованию безопасности опасного производственного объекта» (утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 июля 2013 года N 306).
25. Трушкова Н.А. Реализация системы автоматического управления проветриванием на руднике БКПРУ-4 ПАО" Уралкалий" // Стратегия и процессы освоения георесурсов. 2017. С. 324 - 328.
26. On the possibility of using controlled air recirculation in potash and metal mines / B. Kazakov, N. Trushkova, A. Shalimov, E. Grishin // International Multidisciplinary Scientific GeoConference: SGEM. 2020. Vol. 20. №.1.2. Р. 203 - 210.
27. Казаков Б.П., Левин Л.Ю. Исследование и разработка рециркуляционных систем проветривания рудников // Горный журнал. 2006. №.12. С. 71 - 73.
28. Красноштейн А.Е., ФайнбургГ.З. Диффузионно-сетевые методы расчета проветривания шахт и рудников. Свердловск: УрО РАН, 1992. 242 с.
29. Файнбург Г.З. Новый подход к проблеме обеспечения допустимых условий труда горнорабочих средствами вентиляции // XXI век. Тех-носферная безопасность. 2023. Т. 8. № 4. С. 381-392.
30. Файнбург Г.З. Проблемы становления новой парадигмы проветривания системы горных выработок рудных шахт // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2024. Вып. 1. С.450-465.
31. Файнбург Г.З. Цифровизация процессов проветривания калийных рудников: монография. Пермь - Екатеринбург, 2020. 422 с.
32. Левин Л.Ю., Зайцев А.В., Новоселицкая Л. Л. Исследование газовой обстановки в тупиковой выработке при наличии рециркуляционных потоков // Недропользование. 2012. №. 3. С. 124 -128.
33. Левин Л. Ю., Гришин Е. Л., Кормщиков Д. С. Опасна ли рециркуляция при работе вентилятора местного проветривания? // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2018. Вып. 4. С. 310 - 317.
34. Трушкова Н.А. Исследование аэродинамических параметров рудничных вентиляционных сетей для определения параметров рециркуляционного проветривания // Горное эхо. 2020. №. 4. С. 102 - 106.
35. Зайцев А. В., Трушкова Н. А. Исследование рециркуляционного проветривания при наличии источника газовыделения в рабочей зоне и внутренних утечек воздуха // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. №. 3. С. 34-46.
36. Зайцев А. В., Трушкова Н. А. Исследование параметров рециркуляционного проветривания рабочих зон с учетом различных факторов расчета количества воздуха // Горное эхо. 2023. №. 2. С. 82 - 89.
37. К вопросу о расчете распространения вредных примесей в системах горных выработок / М. А. Семин [и др.] // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. №. 2. С. 82 - 93.
38. Трушкова Н.А., Бублик С.А. Расчет распространения газовых примесей в горных выработках на основе модели конвективно-диффузионного переноса // Горное эхо. 2021. №. 3. С. 110 - 117.
Файнбург Григорий Захарович, д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр., faynburg@,mail.ru, Россия, Пермь, Горный институт УрО РАН,
Трушкова Надежда Анатольевна, вед. инженер, aero.nadezhda@,gmail.com, Россия, Пермь, Горный институт УрО РАН,
Левин Лев Юрьевич, д-р техн. наук, проф., член-кор. РАН, зав. отделом, аег[email protected], Россия, Пермь, Горный институт УрО РАН,
Зайцев Артем Вячеславович, д-р техн. наук, зав. лабораторией, [email protected], Россия, Пермь, Горный институт УрО РАН
BASIC REQUIREMENTS FOR ORGANIZING RECIRCULATION VENTILATION INMULTILINK SYSTEMS OF UNDERGROUND MINE WORKINGS
G. Z. Fainburg, N. A. Trushkova, L. Yu. Levin, A. V. Zaitsev
The article considers the basic requirements for the organization of effective recirculation ventilation. The experience and peculiarities of application of recirculation ventilation within the framework of different models are analyzed. Specific standardized recirculation ventilation schemes ^ for different cases are developed and illustrated with examples. It is shown that the main advantages of recirculation ventilation are the utilization of air leakage as well as of excess fresh air supplies. It is demonstrated that the installation of an additional source of thrust, coinciding with the action of the general mine depression, is more effective than in case of their multidirectional action, which allows to create effective "recirculation zones", in which the mixing processes "average " the non-station-arity of peak emission and intensity of contaminants and thus more ^ fully utilize the liquefying properties of fresh air. At the same time, the adequacy of calculations of recirculation flow organization increases as the detail of the considered ventilation schemes approaches the realities of multi-connected systems of underground mine workings of various aerodynamic types.
Key words: ventilation, efficiency, safety, recirculation, safety rules.
Feinburg Grigory Zakharovich, doctor of technical sciences, professor, chief science officer, [email protected], Russia, Perm, Mining Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences,
Trushkova Nadezhda Anatolyevna, leading engineer, [email protected], Russia, Perm, Mining Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences,
Levin Lev Yuryevich, doctor of technical sciences, professor, member of the board of the Russian Academy of Sciences, head of department, aerolog [email protected], Russia, Perm, Mining Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences,
Zaitsev Artyom Vyacheslavovich, doctor of technical sciences, head of laboratory, aerolog [email protected], Russia, Perm, Mining Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
Reference
1. Federal norms and rules in the field of industrial safety "Safety rules for mining and processing of solid minerals": approved. By Order of Rostec Supervision dated 12/8/2020 No. 505, 2020. 523 p.
2. Analysis of the effectiveness of dynamic ventilation control systems at potash mines / S. A. Bublik [et al.] // Gornoe echo. 2021. No. 3. pp. 81-89.
3. Experience in implementing dynamic ventilation control systems for mines / E. L.Grishin, E.V. Nakariakov, N.A. Trushko-va, A.N. Sanikovich // Mining Journal. 2018. No. 8. pp. 103-108.
4. Automated ventilation control of mines and ores. Problems, modern experience, directions of improvement / M. A. Semin, E.L. Grishin, L.Yu. Levin, A.V. Zaitsev // Notes of the Mining Institute. 2020. Vol. 246. pp. 623-632.
5. Kazakov B.P., Trushkova N.A., Zaitsev A.V. The use of selective reuse of air to reduce the amount of moisture loss in potash mines // Bulletin of the Perm National Research Polytechnic University. Geography, oil and gas and mining. 2012. No. 3. pp. 129 -133.
6. Bluhm S., Biffi M. Variations in ultra-deep, narrow reef stop-ing configurations and the effects on cooling and ventilation // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2001. No. 3. P. 127-134.
7. Zaitsev A.V. Scientific foundations of calculation and management of heatthe mode of underground mines: an abstract. ... dis. Doctor of Technical Sciences. Perm, 2019. 44 p.
8. Bluhm S., Funnel R., L. de Oliveira. Controlled recirculation and refrigeration at Vale's Taquari potash mine // The Australian mine ventilation conference. Adelaide, SA. July, 2013. pp. 237-248.
9. Lawton B.R. Local cooling underground by recirculation // Transaction of the Inst. of Mining engineers. 1993. Vol. 90. May. pp. 63-68.
10. Maltsev S. V., Alexandrova M. A., Gromova A.M. The effect of recirculation ventilation on reducing emissions of greenhouse gases from a potash mine // Proceedings of the Tula State University. Earth sciences. 2023. Issue.. 1. pp. 479-489.
11. Medvedev I.I., Krasnoshtein A.E. Aerology of potash mines. Sverdlovsk: Ural Branch of the USSR Academy of Sciences, 1990. 251 p.
12. Ushakov K.Z. Gas dynamics of mines. M.: Publishing House of Moscow State University, 2004.481 p.
13. Mohirev N.N., Radko V.V. Engineering calculations of mine ventilation. Construction. Reconstruction. Exploitation. M.: Nedra-Businesscenter. 2007. 327c.
14. McPherson M.J. Subsurface ventilation engineering, Mine Ventilation Services // Inc.Fresno, California. 2009.
15. Stachulak S. Josef. Controlled air recirculation. Consideration for Canadian hard rock mining: A Thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies and Research in partial fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy (Vol. 1). McGill University, Mon-treal, 1992.326 p.
16. Saindon Jean-Paul. Controlled recirculation of exhaust venti-lation in Canadian mines: A Thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of master of applied science // The University of British Columbia, 1987. 171 p.
17. Kazakov B.P., Levin L.Yu., Shalimov A.V. Improving the efficiency of resource-saving ventilation systems for underground mines // Mining Journal. 2014. No.5. pp. 26-28.
18. Improving the efficiency of mine ventilation when using partial reuse of air / N.A. Trushkova, B.P. Kazakov, A.V. Zaitsev, E.L. Grishin // Collection of scientific tr. all-Russian scientific conference for students, postgraduates and young scientists with elements of the scientific school "The mining shift. 2015".
19. Trushkova N.A. Ensuring safe conditions for the operation of mines when using partial reuse of air // Strategy and processes of development of georesources. 2015. pp. 285-288.
20. The use of recycling plants to increase the efficiency of mine ventilation, taking into account the provision of safe working conditions / N.A. Trushkova, B.P. Kazakov, A.V. Zaitsev, E.L. Grishin // Actual problems of improving the efficiency and safety of mining and oilfield equipment operation. 2015. Vol. 1. pp. 283-290.
21. Kazakov B. P., Shalimov A.V., Trushkova N. A. To the assessment of emergency situations in the design of recycling systems // Physico-technical problems of mining. 2014. No.1. pp. 132-137.
22. Trushkova N.A. Investigation of the gas composition of mine air to assess the possibility of using recirculating ventilation // Gornoe echo. 2019. No. 3. pp. 84-87.
23. Federal Law "On Industrial Safety of Hazardous production Facilities" dated 07/21/1997 No. 116-FZ.
24. Federal norms and Rules in the field of industrial safety "General requirements for substantiating the safety of a hazardous production facility" (approved by Order No. 306 of the Federal Service for Environmental, Technological and Nuclear Supervision dated July 15, 2013).
25. Trushkova N.A. Implementation of the automatic ventilation control system at the BKPRU-4 mine of PJSC Uralkali // Strategy and processes of development of georesources. 2017. pp.324 - 328.
26. On the possibility of using controlled air recirculation in pot-ash and metal mines / B. Kazakov, N. Trushkova, A. Shalimov, E. Grishin // International Multidisciplinary Scientific Geo-Conference: SGEM. 2020. Vol. 20. No.1.2. p. 203 - 210.
27. Kazakov B. P., Levin L. Yu. Research and development of recirculating ventilation systems of mines // Mining Journal. 2006. No.12. pp. 71-73.
28. Krasnoshtein A. E., Feinburg G. Z. Diffusion network methods for calculating ventilation of mines and mines. Sverdlovsk: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 1992. 242 P.
29. Feinburg G.Z. A new approach to the problem of ensuring acceptable working conditions for miners with ventilation means // XXI century. Technosphere safety. 2023. Vol. 8. No. 4. pp. 381-392.
30. Feinburg G.Z. Problems of the formation of a new paradigm of ventilation of the mining system of ore mines // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2024. Issue 1. pp.450-465.
31. Feinburg G. Z. Digitalization of the processes of ventilation of potash mines: monograph. Perm — Yekaterinburg, 2020. 422 p.
32. Levin L. Yu., Zaitsev A.V., Novoselitskaya L. L. Investigation of the gas situation in a dead-end mine in the presence of reciprocating flows // Subsoil use. 2012. No. 3. pp. 124 -128.
33. Levin L. Yu., Grishin E. L., Kormshchikov D. S. Is recirculation dangerous when the local ventilation fan is running? // Proceedings of Tula State University. Earth sciences. 2018. Issue 4. pp. 310 - 317.
34. Trushkova N.A. Investigation of aerodynamic parameters of mine ventilation networks for determining the parameters of recirculation ventilation // Gornoe echo. 2020. No. 4. pp. 102 -106.
35. Zaitsev A.V., Trushkova N. A. Investigation of recirculation ventilation in the presence of a source of gas emission in the working zone and internal air leaks // Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2022. No. 3. pp. 34-46.
36. Zaitsev A.V., Trushkova N. A. Investigation of the parameters of recirculation ventilation of working areas, taking into account various factors for calculating the amount of air. Gornoe Echo. 2023. No. 2. pp. 82-89.
37. On the issue of calculating the spread of harmful impurities in mining systems / M. A. Semin [et al.] // Physico-technical problems of mining. 2022. No. 2. pp.
82-93. 38. Trushkova N.A., Bublik S.A. Calculation of the distribution of gas impurities in mine workings based on the model of convective diffusion transport // Gornoe echo. 2021. No. 3. pp.110 - 117.
