CC BY
17УДК 622.4.3:519.67 Pavel V. Amosov
Амосов П.В.
THE RESULTS OF THE ANALYSIS OF NUMERICAL SIMULATION OF THE PROCESS OF VENTILATION OF THE OPEN PIT AT DIFFERENT LOCATIONS OF THE DUST AND GAS CLOUD AND VARIATION OF WIND FLOW VELOCITY
Institute of North Industrial Ecology Problems, KSC RAS Apatity, Murmansk region, Russia, [email protected]
Thie aim of he paper is to assess he influence of he location of mass explosions, the nitia I height of the dust and gas cloud rise and the wnd flow vebcity on the upper side of the open pit on the time of natural ventilation of the open pit and the level of atmospheric pollution of the upper side of the open ptt down the wind flow. Computer sffnuh-ton of the aerodynamics and transfer of the gas component n two-dimensionaI geometry was performed using the COMSOL program. It is shown that for the redrculation ventihtion scheme, the sHuations of the location of mass explains shifted to the windward sde of the open ptt are the longest. The wave-like nature of the removal of pollutants with different heights of maxma and the time of reachng the maxmum vahe ss predcted. A functional dependence was obtaned for estimating the vahe of the first maximum of atmospheric polution on the upper side of the open pit downstream from two variabes - thee niHal height of the rise of the dust and gas cloud and the velocity of the incomng wnnd flow. It is proved that reducng the height of the dust and gas cloud does not guarantee a reduction n the hvel of pxjllution on the upper side of the open pt downstream
Keywords: open pit, mass explosion, ventilation, lifting height, dust and gas cloud, wind velocity, pollution, numerical modeling.
DOI: 10.36807/1998-9849-2022-60-86-63-69
Введение
В последние годы вырос интерес к использованию ряда компьютерных кодов (Flowvision, ANSYS Fluent, ANSYS CFX, COMSOL и др.) для решения задач рудничной аэрологии, в т.ч. и аэрологии карьеров [111]. По мнению автора, обусловлено это рядом моментов: создание высокопроизводительных компьютеров, разработка верифицированных программных комплексов вычислительной гидродинамики (CFD-моделирование), подготовка нового поколения специалистов в области информационных технологий. При этом сама проблема обеспечения безопасных условий труда горнорабочих в силу особенностей климатиче-
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ПРОВЕТРИВАНИЯ КАРЬЕРА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯХ ПЫЛЕГАЗОВОГО ОБЛАКА И ВАРИАЦИИ СКОРОСТИ ВЕТРОВОГО ПОТОКА
Институт проблем промышленной экологии Севера, КНЦ РАН Мурманская область, г. Апатиты, Россия [email protected]
Целью работы является оценка влияния местоположения массовых взрывов, начальной высоты/ подъема пы-легазового облака и скорости ветрового потока на верхнем борту карьера на время естественного проветривания карьера и уровень загрязнения атмосферы верхнего борта карьера вниз по ветровому потоку. Компьютерное моделирование аэродинамики и переноса газовой компоненты в двухмерной геометрии выполнено с помощью программы СОМБО!.. Показано, что для рециркуляционной схемы проветривания наиболее продолжительными являются ситуации местоположения массовых взрывов, смещенных к наветренному борту карьера. Спрогнозирован волнообразный характер выноса загрязнений с разной высотой максимумов и временем выхода на максимальное значение. Получена функциональная зависимость для оценки значения первого максимума загрязнения атмосферы на верхнем борту карьера вниз по потоку от двух переменных -начальной высоты подъема пылегазового облака и скорости набегающего ветрового потока. Доказано, что уменьшение высоты подъема пылегазового облака не гарантирует снижение уровня загрязнения на верхнем борту карьера вниз по потоку
Ключевые слова: карьер, массовый взрыв, проветривание, высота подъема, пылегазовое облако, скорость ветра, загрязнение, численное моделирование.
Дата поступления - 7 февраля 2022 года
ских и горно-геологических условий Заполярья, способствующих ослаблению естественного воздухообмена в карьерном пространстве и усложняющих создание нормальных санитарно-гигиенических условий труда, по-прежнему остается актуальной.
Данная работа является естественным продолжением исследований автора в области использования численного моделирования в приложении к задачам рудничной аэрологии по обеспечению безопасных условий труда горнорабочих. Так в статье [8] на базе метода численного моделирования выполнен анализ расчетного времени естественного проветривания карьера при варьировании трех параметров компьютерной модели: местоположение массовых взры-
вов, начальная концентрация газовой компоненты в пылегазовом облаке (ПГО), скорость набегающего ветрового потока. А в статье [10] представлены результаты исследования влияния начальной высоты подъема ПГО на время проветривания карьера при фиксированной скорости ветра. При этом нерассмотренным остался вопрос влияния скорости ветрового потока при вариации начальной высоты подъема ПГО и местоположения массовых взрывов на время естественного проветривания карьера и уровень загрязнения атмосферы верхнего борта карьера вниз по ветровому потоку.
Устраняя указанный недостаток, ниже представлены результаты исследований по отмеченному вопросу.
Цель исследований - оценить влияние местоположения массовых взрывов, скорости ветрового потока и начальной высоты подъема ПГО на время естественного проветривания карьера и уровень загрязнения атмосферы верхнего борта карьера вниз по ветровому потоку.
Описание компьютерной модели и методика исследований
Более полное описание компьютерной модели и методики исследований приведены в указанных выше [8, 10] и других работах автора с коллегами по обозначенной проблематике. Ниже приведен минимальный объем информации необходимый для понимания представляемых результатов.
Для достижения цели исследований использована ранее построенная в программе СОМБОЬ [12] двухмерная компьютерная модель аэрогазодинамики атмосферы карьера [8, 10]. Выбрана геометрия карьера (рис. 1, заимствованный из работы [10]), который проветривается по рециркуляционной схеме [13, с. 34]: глубина 500 м, длина в направлении движения ветра 1500 м, (относительная длина карьера в направлении движения ветра равна 3, угол откоса подветренного борта карьера более 15°).
В численных экспериментах варьируются следующие параметры модели:
местоположение массовых взрывов (рис. 1): левое (Ь) - вблизи границы подветренного борта и подошвы карьера, центральное (С) - по центру подошвы карьера, правое (К) - близи границы наветренного борта и подошвы карьера;
скорость набегающего ветрового потока на борту карьера на высоте 10 м от 1 до 5 м/с с шагом 1 м/с;
начальная высота подъема ПГО от 70 до 420 м с шагом 70 м.
1000
Рис. 1. Стационарное поле скорости и линии тока в геометрической схеме модели карьера (контуры окружностей демонстрируют три местоположения массовых взрывов: левое-центральное и правое) (рис. 1 в работе [10])
В расчетах зафиксирована начальная концентрация газовой компоненты в облаке принятая равной 100 ПДК.
Исследование выполнено поэтапно в той же последовательности, как и в работах [8, 10].
На первом этапе рассчитывается аэродинамика атмосферы карьера в приближении несжимаемой жидкости (уравнения неразрывности и Навье-Стокса осредненные по Рейнольдсу) с привлечением стандартной (Ат-£)-модели турбулентности (уравнения кинетической энергии турбулентности и скорости ее диссипации) [14-16]. Для получения пространственного распределения аэродинамических параметров (поле скорости, коэффициенты турбулентной вязкости) решается стационарная задача. Устойчивость вычислений достигается подбором решателя (Direct UMFPACK) и значений демпфирующих коэффициентов (Isotropic diffusion) для уравнений сохранения импульса и (Turbulence isotropic diffusion) для уравнений (-^-модели на уровне 0,5. На этом же шаге через операцию осреднения пространственного распределения коэффициентов турбулентной вязкости по объему области моделирования вычисляется с привлечением числа Прандтля-Шмидта коэффициент турбулентной диффузии [10, 14-16].
На втором этапе моделируется распространение газовой компоненты загрязнения. Выполняется это посредством решения классического нестационарного конвективно-диффузионного уравнения переноса пассивной примеси до выхода загрязнения в области моделирования на уровень ПДК. Устойчивость вычислений обеспечивается выбором указанного выше решателя и значения демпфирующего коэффициента (Iso-tropic diffusion) на уровне 0,75. На этом этапе для выхода на уровень ПДК потребовалось неоднократно выполнять численные эксперименты, чтобы аккуратно «поймать» расчетное время естественного проветривания.
Безусловно, на каждом этапе задействуются необходимые для расчетов начальные и граничные условия.
На последнем этапе анализируется расчетное время естественного проветривания карьера и уровень загрязнения атмосферы верхнего борта карьера вниз по ветровому потоку в зависимости от начальной высоты подъема газового облака, скорости ветрового потока и местоположения проведения взрывных работ.
Анализ результатов численных экспериментов
Проветривание карьера. В качестве примера на рис. 2 и 3 представлены результаты расчетов процесса проветривания карьера. В частности, на рис. 2 приведены расчетные графические зависимости времени проветривания от начальной высоты подъема ПГО при трех местоположениях (L, C, R) массовых взрывов и трех значений скорости ветра (1, 3 и 5 м/с). На рис. 3 представлено трехмерное изображение поверхности расчетного времени проветривания карьера для ситуации правого местоположения взрывных работ, как функции двух переменных - скорости ветрового потока на верхнем борту карьера и начальной высоты подъема ПГО.
100 150 200 250 300 360 400 450
Начальная высота ПГО, м Рис. 2. Зависимость времени проветривания от начальной высоты подъема ПГО при трех местоположениях массовых взрывов и вариации скорости ветра (легенда: 1/1 - левое местоположение и скорость ветра 1 м/с и т.д.)
Как было показано в работе [10], в последнюю очередь (фиксация времени проветривания) очищается область вблизи подветренного борта карьера (на высотных отметках около 350 м; здесь формируется застойная зона, (рис. 1, и рис. 2 из работы [10]) и структура области загрязнения для разных местоположений массовых взрывов имеет определенные различия. Анализ результатов расчетов позволяет констатировать, что для рециркуляционной схемы проветривания наиболее продолжительными являются ситуации местоположения массовых взрывов, смещенных к наветренному борту карьера (рис. 2 и 3).
Максимальный разброс в значениях времени проветривания для разных местоположений массовых взрывов соответствует начальной высоте подъема ПГО 280 м: при скоростях ветра 1 м/с, 3 м/с и 5 м/с разброс в значениях времени проветривания составляет ~2700 с, ~900 с и ~550 с, соответственно.
Высота ПГО, м
Скорость ветра, м/с Рис. 3. Трехмерное изображение поверхности расчетного времени проветривания карьера для ситуации правого местоположения взрывных работ, как функции двух переменных -скорости ветрового потока на верхнем борту карьера и начальной высоты подъема ПГО
Н_070м
■ Н_140м Н_210м
■ Н_280м ■Н_350м . Н_420м
Поведение графиков рис. 2 и 3 свидетельствует о сложном и разнообразном характере процесса проветривания карьера для различных местоположений массовых взрывов. Лишь для левого местоположения массового взрыва имеем достаточно простое поведение графика с постепенным (близким к линейной зависимости) уменьшением времени проветривания с увеличением начальной высоты подъема ПГО. В этом случае с ростом начальной высоты подъема ПГО «грязь» быстрее попадает в воздушный поток, который выносит загрязнение из карьера. Для центрального и правого местоположений картина более сложная: до высоты 280 м (а это высотная отметка практически соответствует центру большого вихреобразования (рис. 1)) прогнозируется рост времени проветривания, а вот далее с увеличением начальной высоты подъема ПГО имеем достаточно резкий спад. Полученный результат представляется вполне объективным, поскольку при значениях начальной высоты подъема ПГО 350 м и 420 м для центрального и правого местоположений основной объем загрязнения не совершает (вместе с обратным потоком вдоль подошвы) «путешествие» к подветренному борту карьера в область застойной зоны, а направляется непосредственно на выход из области моделирования. Наиболее продолжительным процесс проветривания прогнозируется для начальной высоты подъема ПГО 280 м, что обусловлено сложившейся структурой воздушных течений и справедливо в рамках используемых модельных приближений.
Попытка найти некоторое обобщенное аналитическое выражение для описания поверхности расчетного времени проветривания для всех рассмотренных местоположений взрывных работ оказалась неудачной. Если для ситуации левого местоположения взрывных работ еще можно подобрать разумную функцию аппроксимации, то для двух других местоположений взрывных работ функция аппроксимации будет иметь форму далекую от практического применения.
Уровень загрязнения атмосферы верхнего борта карьера вниз по ветровому потоку. Графики рис. 4 иллюстрируют динамику загрязнения атмосферы вблизи верхнего борта карьера вниз по потоку (контролируется загрязнение атмосферы в точке с координатой 2000 м (рис. 1)) при вариации начальной высоты подъема ПГО и двух значений скорости ветрового потока - 1 м/с и 5 м/с. Рис. 4а и 4б соответствует левому, рис. 4в и 4г - центральному и рис. 4д и 4е -правому местоположениям массовых взрывов и двум значениям скорости ветра 1 м/с (левый столбец) и 5 м/с (правый столбец), соответственно.
3 -Н_070м
Н_140м
-Н_210м
-—Н_280м —Н_350м —Н_420м
800 1000 1200 1400 1600
Время проветривания, с
б)
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Время проветривания, с
в)
г)
Рис. 4. Динамика загрязнения атмосферы в точке мониторинга при вариации начальной высоты подъема ПГО для левого (а, бб, центрального (в, г) и правого (д, е) местоположений массовых взрывов и двух значений скорости ветра (левый столбец для 1
м/с и правый столбец для 5 м/с)
Таблица 1. Время достижения первых максимумов загрязнения атмосферы в точке мониторинга для трех местоположений мас-__совых взрывов при вариации начальной высоты, подъём ПГО и_ скорости ветрового потока, с
Начальная высота подъема ПГО, м Левое местоположение массового взрыва
Скорость ветрового потока, м/с
1 2 3 4 5
70 3080 1550 1020 800 625
140 2835 1415 945 705 540
210 2205 1105 755 555 465
280 1910 955 620 475 360
350 1420 710 495 355 300
420 1185 595 425 300 240
Начальная высота подъема ПГО, м Центральное местоположение массового взрыва
Скорость ветрового потока, м/с
1 2 3 4 5
70 3620 1810 1180 905 710
140 3170 1585 1015 795 600
210 2665 1330 810 665 550
280 1495 745 530 375 285
350 1165 585 385 290 245
420 1015 505 325 255 195
Начальная высота подъема ПГО, м Правое местоположение массового взрыва
Скорость ветрового потока, м/с
1 2 3 4 5
70 3965 1960 1285 980 740
140 3965 1985 1300 995 835
210 4365 2185 1520 1095 880
280 1075 540 365 270 220
350 915 460 305 230 190
420 775 390 265 195 165
Общим для всех ситуаций является волнообразное поведение кривых во времени (с разной высотой максимумов), которое свидетельствует о том, что загрязнение выносится из объема карьера не за один раз (как того, наверное, хотелось бы). Основной причиной такого сложного выноса загрязнения является наличие крупного вихреобразования, что обусловлено физикой процесса при выбранных геометрических параметрах. Отметим, что для большинства ситуаций первый максимум является превалирующим. Однако, для правого местоположения массового взрыва при начальной высоте подъема ПГО 280 м именно второй максимум «выходит» на первое место.
В таблице 1 представлены расчетные значения времени, которые отвечают первым максимумам загрязнения атмосферы для трех местоположений массовых взрывов при вариации начальной высоты подъема ПГО и скорости ветрового потока.
Для левого и центрального местоположений характерно уменьшение времени достижения первого максимума загрязнения с ростом начальной высоты подъема ПГО (таблица 1). Чего нельзя отметить для правого местоположения. В этом случае с ростом начальной высоты подъема ПГО имеем увеличение времени достижения максимума загрязнения, а, начи-
ная с высоты 280 м, прогнозируется уменьшение времени, которое отвечает максимальному уровню загрязнения атмосферы.
И по данным таблицы 1, и по графикам рис. 4 четко прослеживается зависимость уменьшения времени достижения первого максимума загрязнения с ростом скорости ветрового потока. Зависимость эта близка к линейной (с отрицательной производной), но наличие механизма турбулентной диффузии, зависящей от скорости ветрового потока, делает ее не строго пропорциональной.
Анализ данных таблицы 1 позволяет построить функциональные зависимости времени достижения первых максимумов загрязнения в зависимости от скорости ветра и начальной высоты подъема ПГО. С высокими значениями коэффициентов достоверности (для левого местоположения выше 0,94; для центрального местоположения выше 0,94; для правого местоположения выше 0,71) зависимости времени достижения Т (с) первых максимумов загрязнения от начальной высоты подъема ПГО Л (м) описываются линейными функциями Т = АН Л + ВН. Коэффициенты АН и ВН являются квадратичной (АН = А" / + В/ + С) и степенной (ВН = О']/5) функциями скорости ветрового потока / (м/с). Коэффициенты достоверности указан-
ных аппроксимаций для всех местоположений массовых взрывов выше 0,97. В таблице 2 приведены значения коэффициентов аппроксимации А,В,С,й,Е. Итоговый вид обобщенной зависимости времени достижения первых максимумов загрязнения атмосферы на верхнем борту карьера имеет вид Т = (АН = Л-У2 + БУ + С)к + Б-Уе.
Таблица 2. Значения коэффициентов аппроксимации
А ,В,С,0,Е для разных местоположений массовых взрывов
Местополо- Коэффициенты аппроксимации
жение массо- А В С й Е
вых взрывов
Левое -0,4076 3,5018 -8,6224 3501,8099 -0,9975
Центральное -0,5876 5,0634 -12,4596 4210,8365 -1,0130
Правое -0,8200 7,0777 -17,4550 5350,0440 -1,0079
Анализ пространственного распределения загрязнения вдоль наветренного верхнего борта карьера показал: в течение всего времени проветривания распределение загрязнения близко к равномерному со слабым ростом загрязнения (примерно 7,5% на 100 м) по направлению к карьеру.
Сравнительный анализ максимальных значений загрязнения не позволяет однозначно согласиться с мнением авторов работы [17], по крайней мере, в отношении газовой компоненты. В указанной работе сделан вывод, что снижение высоты подъема ПГО предотвращает вынос загрязнения за пределы карьерного пространства. Как видно из данных таблицы 3, где представлены расчетные значения первых максимумов загрязнения атмосферы в точке мониторинга для трех местоположений массовых взрывов при вариации начальной высоты подъема ПГО при скорости ветрового потока 3 м/с, этот факт выполняется далеко не во всех ситуациях.
Таблица 3. Расчетные значения первых максимумов загрязнения атмосферы в точке мониторинга для трех местоположенийй массовых взрывов при вариации начальной высоты подъ-
ема ПГО при скорости ветрового потока 3 м/с, ПДК
Начальная высота подъема ПГО, м
70 | 140 | 210 | 280 | 350 | 420
Левое местоположение массового взрыва
1,1439 | 1,1126 | 1,2366 | 1,4745 | 1,9662 | 2,5738
Центральное местоположение массового взрыва
0,9623 | 0,8491 | 0,6567 | 1,0250 | 2,0216 | 3,2305
Правое местоположение массового взрыва
0,8772 | 0,8025 | 0,7220 | 0,5261 | 2,0157 | 4,2769
В частности, для левого местоположения массовых взрывов первый максимум загрязнения атмосферы на борту карьера при начальной высоте подъема ПГО 70 м оказывается больше первого максимума загрязнения атмосферы на борту карьера при начальной высоте подъема ПГО 140 м. Для ситуации центрального местоположения массовых взрывов уменьшение первых максимумов загрязнения прогнозируется до высоты 210 м. В случае правого местоположения снижение значений первых максимумов загрязнения простирается вплоть до высоты 280 м. Указанные тенденции справедливы для всех значений скорости ветрового потока. Отметим, что сами максимальные значения загрязнения атмосферы весьма слабо зависят от скорости ветра. Например, для центрального местоположения массового взрыва, начальной высоте подъема ПГО 420 м и скорости ветра 5 м/с максимальное отклонение (по модулю) расчетных значений максимальных
концентраций загрязнения от среднего по всем величинам скорости ветра не превышает 0,65%.
В заключении отметим, что представленные результаты соответствуют принятым модельным приближениям. По мнению автора, необходимо продолжить исследования по пути создания более реалистичной, в первую очередь, аэротермодинамической модели. Речь идет о СРй-модели, в которой приближение несжимаемой жидкости дополняется уравнением переноса тепла и параметрами конвекции (плавучести) и фоновой стратификации [18-21], а значит, при решении конвективно-диффузионного уравнения переноса загрязнений появится возможность учета фактора нагрева газового ПГО.
Выводы
Методом численного моделирования исследовано влияние местоположения массовых взрывов, скорости набегающего потока и начальной высоты подъема ПГО на время проветривания карьера и уровень загрязнения атмосферы верхнего борта карьера вниз по ветровому потоку.
Использована модифицированная двухмерная компьютерная модель, позволяющая выполнять расчеты аэродинамики атмосферы карьера в приближении несжимаемой жидкости с привлечением стандартной (—)-модели турбулентности и процессов распространения газовой компоненты загрязнения посредством решения нестационарного конвективно-
диффузионного уравнения переноса примеси до выхода загрязнения на уровень ПДК в области моделирования.
Выполнен анализ расчетного времени естественного проветривания карьера и динамики загрязнения атмосферы верхнего борта карьера вниз по ветровому потоку при варьировании трех параметров модели: местоположение массовых взрывов, скорости ветрового потока и начальной высоты подъема ПГО при фиксированных значениях начальной концентрации газовой компоненты в облаке. Отмечен сложный и разнообразный характер процесса проветривания карьера для различных местоположений массовых взрывов. Для рециркуляционной схемы проветривания наиболее продолжительными являются ситуации, когда местоположения массовых взрывов смещены к наветренному борту карьера.
Проанализирована динамика загрязнения атмосферы на верхнем борту карьера вниз по потоку. Отмечен волнообразный характер выноса (с разной высотой максимумов) загрязнений, обусловленный наличием в карьере вихреобразования. Представлено аналитическое выражение, позволяющее оценивать значения первого максимума загрязнения атмосферы, как функции двух параметров - начальной высоты подъема ПГО и скорости набегающего потока. Показано, что уменьшение высоты подъема ПГО не всегда обеспечивает снижение уровня загрязнения на верхнем борту карьера вниз по потоку.
Литература
1. Ястребова К.Н. Повышение интенсивности естественного воздухообмена в рабочих зонах карьеров на основе аэродинамического профилирования подветренных бортов: дис. ... канд. техн. наук. - и^: http://xn----etbhhidsfiu1b6f.xn--p1ai/system/files/lib/sci/aspirant-
doctorant/avtoreferaty/2015/2015-3/yastrebova_dissertaciya.pdf (дата обращения: 24.06.2015).
2. Chugh Y.P., MdAzmi A.Z., Gurley H., Kollipara V.K., Hirschi J. CFD Analysis of Airflow Distribution in High Mining Areas of Room-and-Pillar Coal Mining // Proceedings of the 37th International Symposium APCOM 2015, Fairbanks, Alaska. 2015. P. 911-920.
3. Tutak M, Brodny J. Influence of Auxiliary Ventilation Devices on a Distribution of Methane Concentration at the Crossing of Longwall and Ventilation Roadway // International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. 2017. V.17, N13. P. 437-444.
4. Gridina E.B., Andreev R.E. Mathematical modeling based on CFD method of wind currents in combined working out of the Olenegorsky pit in the Flowvision software package // International Review on Modelling and Simulations. 2017. V. 10. № 1. P. 62-69.
5. Raj KV Three dimensional computational fluid dynamics models of pollutant transport in a deep open pit mine under Arctic air inversion and mitigation measures / Ph.D. Thesis. - URL: https://scholarworks.alaska.edu/handle/11122/5756 (дата обращения: 17.10.2017).
6. Баширов Н.Р. Метод динамического проектирования отвалов при предварительной симуляции воздушного потока // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2018. № 2. С.40-47.
7. Амосов П.В., Козырев С.А., Назарчук О.В. Разработка компьютерной модели аэротермодинамики атмосферы карьера в Ansys Fluent // Известия СПбГТИ(ТУ). 2018. № 44 (70). С. 121-125.
8. Амосов П.В. Доминирующий фактор в паре «взрывные работы - ветровой режим» // Известия СПбГТИ(ТУ). 2020. № 54(80). С. 93-98. DOI: 10.36807/1998-9849-2020-54-80-93-98.
9. Накаряков Е.В., Семин М.А., Гришин Е.Л, Колесов Е.В. Анализ закономерностей накопления и выноса выхлопных газов от машин с двигателями внутреннего сгорания в тупиковых камерообразных горных выработках // Безопасность труда в промышленности. 2021. № 5. С.41-47. DOI: 10.24000/04092961-2021-5-41-47.
10. Амосов П.В. Численное моделирование процесса проветривания карьера при вариации местоположения пылегазового облака // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 5-15 (In Eng.). DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-5-15
11. Гендлер С.Г., Борисовский И.А. Оценка особенностей формирования температурных инверсий при открытой добыче полезных ископаемых в условиях Арктики // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2021. Вып. 4. С.59-75. DOI: 10.46689/2218-5194-2021-4-1-59-75
12. Интегрированная среда численного моделирования COMSOL. URL: https://www.comsol.ru (дата обращения: 14.12.2019)
13. Никитин В.С., Битколов Н.З. Проектирование вентиляции в карьерах. М.: Недра, 1980. 171 с.
14. Методы расчета турбулентных течений / Под ред. В. Колльмана. М.: Мир, 1984. 464 с.
15. Снегирёв А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений: учебное пособие. СПб.: Политехн. ун-т, 2009. 143 с.
16. Гарбарук А.В., Стрелец М.Х., Шур МЛ. Моделирование турбулентности в расчетах сложных течений: учеб. пособие. СПб.: Политехн. ун-т, 2012. 88 с.
17. Мислибаев И.Т., Заиров Ш.Ш., Тухташев А.Б., Норматова М.Ж. Уменьшение пылегазового загрязнения атмосферы при производстве массовых взрывов на карьерах // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2017. № 2. С. 39-43.
18. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука, 1982. 320 с.
19. Пененко В.В., Алоян А.Е. Модели и методы для задач охраны окружающей среды. Новосибирск: Наука, 1985. 256 с.
20. Бакланов А.А. Численное моделирование в рудничной аэрологии. Апатиты: Изд. КФ АН СССР, 1987. 200 с.
21. Baklanov A. Application of CFD methods for modeling in air pollution problems: possibilities and gaps // Environmental Monitoring and Assessment. 2000. V.65. N 1-2. P. 181-189. DOI: 10.1023/A:1006442514766
References
1. Yastrebova K.N. Povyshenie intensivnosti estestvennogo vozduhoobmena v rabochih zonah kar'erov na osnove aerodinamicheskogo profilirovaniya podvetren-nyh bortov: Dis. ... kand. tekhn. nauk. URL: http://xn----etbhhidsfiu1b6f.xn--p1ai/system/files/lib/sci/aspirant-doctorant/avtoreferaty/2015/2015-3/yastrebova_dissertaciya.pdf (дата обращения: 24.06.2015).
2. Chugh Y.P., MdAzmi A.Z., Gurley H, Kollipara V.K., Hirschi J. CFD Analysis of Airflow Distribution in High Mining Areas of Room-and-Pillar Coal Mining. Proceedings of the 37th International Symposium APCOM 2015, Fairbanks, Alaska. 2015. pp.. 911-920.
3. Tutak M, Brodny J. Influence of Auxiliary Ventilation Devices on a Distribution of Methane Concentration at the Crossing of Longwall and Ventilation Roadway. International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. 2017. V.17, N13. P. 437-444.
4. Gridina E.B., Andreev R.E. Mathematical modeling based on CFD method of wind currents in combined working out of the Olenegorsky pit in the Flowvision software package. International Review on Modelling and Simulations. 2017. V. 10. № 1. pp.. 62-69.
5. Raj K.V.Three dimensional computational fluid dynamics models of pollutant transport in a deep open pit mine under Arctic air inversion and mitigation measures / Ph.D. Thesis. URL: https://scholarworks.alaska.edu/handle/11122/5756 (дата обращения: 17.10.2017).
6. Bashrov N.R. Metod dinamicheskogo proek-tirovaniya otvalov pri predvaritel'noj simulyacii vozdush-nogo potoka. Izvestiya vuzov. Gornyj zhurnal. 2018. № 2. pp. 40-47.
7. Amosov P.V., Kozyrev S.A., Nazarchuk O.V. Razrabotka komp'yuternoj modeli aerotermodinamiki at-mosfery kar'era v Ansys Fluent. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta. 2018. № 44 (70). pp. 121-125.
8. Amosov P.V. Dominiruyushchij factor v pare "vzryvnye raboty - vetrovoj rezhim". Izvestiya SPbGTI(TU). 2020. № 54(80). pp. 93-98. DOI: 10.36807/1998-9849-2020-54-80-93-98.
9. Nakaryakov E.V., Semin M.A., Grishin E.L., KoiesovE.V. Analiz zakonomernostej nakopleniya i vynosa vykhlopnyh gazov ot mashin s dvigatelyami vnutrennego sgoraniya v tupikovykh kameroobraznykh gornykh vyrabotkakh. Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2021. № 5. pp. 41-47. DOI: 10.24000/0409-2961-2021-5-41-47.
10. Amosov P.V. Chislennoe modelirovanie processa provetrivaniya kar'era pri variacii mestopolozheniya pylegazovogo oblaka. Izvestiya vuzov. Gornyj zhurnal. 2021. № 7. pp. 5-15 (In Eng.). DOI: 10.21440/05361028-2021-7-5-15
11. Gendler S.G., Borisovskij I.A. Ocenka oso-bennostej formirovaniya temperaturnykh inversij pri ot-krytoj dobyche poleznykh iskopaemykh v usloviyakh Arkti-ki. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. 2021. Vyp. 4. pp. 59-75. DOI: 10.46689/2218-5194-2021-4-1-59-75
12. Dokumentatsiya. URL: https://www.comsol.ru/documentation (data obrash-cheniya: 14.12.2019)
13. Nikitin V.S., Bitkolov N.Z. Proektirovanie ven-tilyacii v kar'erah. Moscow: Nedra, 1980. 171 s.
14. Metody rascheta turbulentnyh techenij / Pod red. V. Koll'mana. Moscow: Mir, 1984. 464 s.
15. Snegiryov A.Yu. Vysokoproizvoditel'nye vychisleniya v tekhnicheskoj fizike. Chislennoe modelirovanie turbulentnyh techenij: uchebnoe posobie. SPb.: Politekhn. un-t, 2009. 143 p.
16. Garbaruk A.V., Stre/ec M.H., Shur M.L Modelirovanie turbulentnosti v raschetah slozhnyh techenij: uchebnoe posobie. SPb.: Politekhn. un-t, 2012. 88 p.
17. Misiibaev I.T., Zarrov Sh.Sh., Tukhtashev A.B., Normatova M.Zh. Umen'shenie pylegazovogo zagrya-zneniya atmosfery pri proizvodstve massovykh vzryvov na kar'erakh. Izvestiya vuzov. Gornyj zhurnal. 2017. № 2. pp. 39-43.
18. Marchuk G.I. Matematicheskoe modelirovanie v probleme okruzhayushchej sredy. Moscow: Nauka, 1982. 320 p.
19. Penenko V.V., Aloyan А.Е. Modeli I metody dlya zadach okruzhayushchej sredy. Novosibirsk: Nauka, 1985. 256 p.
20. Baklanov А.А. Chislennoe modelirovanie v rudnichnoj aerologii. Apatity: Izd. KF AN SSSR, 1987. 200 p.
21. Baklanov A. Application of CFD methods for modeling in air pollution problems: possibilities and gaps. Environmental Monitoring and Assessment. 2000. V.65. N 1-2. pp. 181-189. DOI: 10.1023/A:1006442514766.
Сведения об авторе:
Амосов Павел Васильевич, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., лаборатория № 24, Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН: Pavel V. Amosov, Ph. D. (Eng.), Leading Research, laboratory No. 24, Institute of North Industrial Ecology Problems, KSC RAS [email protected]
