автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Интенсификация воздухообмена глубоких карьеров Севера комбинированным способом

На правах рукописи

МИЗЕРНЮК Андрей Вячеславович

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ВОЗДУХООБМЕНА ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ СЕВЕРА КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБОМ

Специальность 05.26.01 - Охрана труда

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

В.А.Рогалев

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

В.Н.Денисов

кандидат технических наук

Ю. В. Гуль

Ведущее предприятие: АО Гипроруда

Защита диссертации состоится 27 июня 2000 г. в 15 ч на заседании диссертационного совета Д 063.15.11 в Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В.Плеханова по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. № 1206 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 26 мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент А.Н.МАКОВСКИЙ

¡422-4,0

Актуальность работы: Тенденция развития открытых горных работ, как в нашей стране, так и в мире, свидетельствует о постоянном увеличении глубины карьеров, что предопределяет ухудшение условий воздухообмена в них. Поэтому в настоящее время на действующих, реконструируемых и вновь создаваемых карьерах одним из основных вопросов является обеспечение нормальной атмосферы, отвечающей требованиям санитарных норм и правил, гарантирующих безопасную и высокопроизводительную работу.

Анализ опыта работы горных предприятий показывает, что недооценка роли атмосферных условий складывающихся в карьерном пространстве, приводит к значительным экономическим потерям и отрицательно влияет на здоровье трудящихся. В связи со сказанным выше, в горной промышленности возникла одна из наиболее сложных ее проблем - необходимость оздоровления атмосферы в глубоких карьерах.

Цель работы: поиск обоснованных технических решений по определению рабочих параметров эффективного усиления воздухообмена в пространстве глубоких карьеров путем подвода в нижние слои его атмосферы теплого воздуха.

Идея работы: создание схемы проветривания карьера, обеспечивающей нормальные условия воздухообмена на его глубоких горизонтах с максимальным использованием вторичных ресурсов подземного рудника.

Основные задачи работы:

1. Обосновать использование тепла исходящей вентиляционной струи близлежащего подземного рудника в совокупности с ветровыми энергоресурсами для оздоровления атмосферы в глубоких карьерах.

2. Провести аналитические исследования процесса движения подогретого потока воздуха, поступающего из подземного рудника в карьерное пространство, для определения его основных параметров

3. Проанализировать соотношения эффективности проветривания с геометрическим расположением выработок подающих воздух из подземного рудника в карьер.

4. Установить закономерности влияния разницы температур потока воздуха из подземного рудника и атмосферы карьера на интенсивность воздухообмена в карьерном пространстве.

5. Определить эффективность проветривания карьера на основе экспериментальных исследований воздухообмена в карьерном пространстве при использовании энергии ветра и вторичных энергоресурсов подземного рудника.

Основные защищаемые научные положения:

1. Способом борьбы с инверсионным состоянием в карьере является повышение энергетического потенциала атмосферы на нижних горизонтах.

2. Высота инверсионного слоя, разрушаемая подогретой струей воздуха напрямую зависит от высоты ее подъема, а возможная глубина карьера, при которой рационален данный метод интенсификации воздухообмена, зависит от совокупности высоты подъема воздушной струи и глубины проветривания карьера естественными потоками воздуха.

3. Носителем тепловой энергии может быть воздух, поданный по специальным выработкам из ближайшего подземного рудника, так как в зимнее время его температура намного превышает температуру воздуха в карьере.

Научная новизна состоит в разработке научно - практических основ усиления движения потоков воздуха в карьерном пространстве, при использовании вторичных энергоресурсов близлежащего подземного рудника в сочетании с интенсификацией естественного проветривания, что позволит существенно улучшить состав атмосферы на нижних горизонтах карьера.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением современных методов исследований и всей совокупностью данных лабораторных и натурных экспериментов, сопоставимостью результатов аналитических решений с физическими (лабораторными и натурными) исследованиями.

Методы исследований: работа выполнена с использованием комплексного метода исследований, включающей обобщение и научный анализ данных литературных и патентных источников по методам расчета и способам нормализации воздухообмена в

карьерах, аналитические исследования, лабораторные и натурные эксперименты.

Практическая значимость работ. Предложен расчетный метод интенсификации воздухообмена в глубоких карьерах при помощи вторичных энергоресурсов близлежащего подземного рудника, который может быть применен на уже работающих и проектируемых карьерах со сходным расположением открытых и подземных работ, что позволит экономить значимые суммы из-за уменьшения или полной ликвидации простоев карьера.

Разработан метод расчета времени разрушения инверсии в зависимости от расположения канала подводящего подогретый воздух из подземного рудника, а так же от температуры и скорости подачи теплого воздуха в карьер.

Разработан метод расчета положения оси струи теплого воздуха в карьере, предложен расчетный метод интенсификации воздухообмена для глубоких карьеров.

Апробация работы. Основные положения работы, как в целом, так и результаты отдельных этапов обсуждались и были одобрены на: ежегодной научной конференции молодых ученных в 1998, 1999г. СПГГИ (ТУ); конференции "Научно-педагогическое наследие профессора Медведева И.И.", в 1999г. СПГГИ (ТУ); 3-й и 5-й Международной Конференции "Экология и развитие Северо-Запада России", в 1998г. и 2000 г. МАНЭБ.

Публикации.

Основные положения диссертации опубликовывались в 6 печатных работах.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 21 таблицу и список литературы из 86 наименований.

Содержание работы.

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. Способом борьбы с инверсионным состоянием в карьере является повышение энергетического потенциала атмосферы на нижних горизонтах.

Результаты анализа тепловых режимов многих карьеров и подземных рудников показывают, что в холодный период года, когда наиболее часто отмечаются случаи нарушения естественного воздухообмена в карьерах, температура воздуха в подземных рудниках, значительно выше, что позволяет рекомендовать для активизации воздухообмена в карьерах тепловую энергию исходящей тепловой струи близлежащих подземных рудников.

Теплоноситель, проходя через приземные слои атмосферы карьера, увеличивают его теплосодержание, способствуя тем самым развитию конвективных потоков и разрушению инверсионной стратификации в карьере. Объем дефицита тепловой энергии в атмосфере карьера ,при высоте инверсионного слоя И составляет:

ДУ= жСрИ20Р-])(Яо- Ко И с1ёрк+ с1ё2рк И2/3) (1)

где: Ср - удельная объемная теплоемкость воздуха, кДж/м3град; Ио - радиус основания конуса на уровне границы инверсии, м; рк -среднее значение угла откоса борта карьера, град; jp, ] -теплоемкость соответственно рудничного и карьерного воздуха.

Зная теплопроизводительность поступающего рудничного воздуха и расположение выводящего канала можно определить время разрушения существующей инверсии:

N.

где: Н - теплопроизводительность воздуха, подаваемого из подземного рудника; ку - относительный коэффициент, учитывающий расположение канала подводящего теплый воздух в карьер (для горизонтального положения канала выходящий в борт карьера на уровне дна ку=0,9).

Однако нарушение инверсионной стратификации в атмосфере карьера еще не является полновесным решением проблемы ее оздоровления. В случаях, когда энергии теплового воздуха не достаточно для того, чтобы вывести за пределы карьерного пространства загрязненный воздух, или достичь потока внешней атмосферы, необходимо учитывать возможность возвращения

остывшего воздуха обратно в карьер, Для этого нужно четко представлять положение оси тепловой струи и дальность ее распространения.

2. . Высота инверсионного слоя, разрушаемая подогретой струей воздуха напрямую зависит от высоты ее подъема, а возможная глубина карьера, при которой рационален данный метод интенсификации воздухообмена, - зависит от совокупности высоты подъема воздушной струи и глубины проветривания карьера естественными потоками воздуха.

Выходящий из подземного рудника поток теплого воздуха представляет собой не что иное, как свободную неизотермическую струю. При существенной разнице температур происходит искривление траектории струи за счет действия архимедовой силы.

Учитывая степень неизотермичности и критерий Архимеда, можно определить траекторию струи:

где: а0 - степень неизотермичности; g - ускорение свободного падения, м/с2; У0 _ начальная скорость струи, м/с; х - удаление от начала струи по горизонтали; - начальный диаметр струи, м; а -коэффициент структуры турбулентной струи.

Из приведенной формулы видно, что с увеличением разницы температур между окружающей средой и теплым воздухом ось струи стремится к вертикали. Однако при увеличении скорости наблюдается обратная тенденция.

Скорость же потока с увеличением расстояния от его начала вдоль оси при вертикальном расположении рассчитывается следующим образом:

уи = + 2яГ- }) (г + Г«(Т< ~т"}!п ) (4)

V } 1 т«~]2

и при горизонтальном положении:

V, = 1+ (5)

V 1 1 То~]2

где: г, Хо - соответствующая высота подъема частицы и выходного сечения струи относительно поверхности; ]а -адиабатический градиент температуры поднимаемой частицы в струе; j — градиент температуры воздуха, окружающего струю; Тс -температура струи в начальном сечении ^=0; Т0 - температура окружающей среды на высоте г=0.

А высота распространения соответственно: Т (Т -Т ) Т

(1+ «< с о;1п_»_) = 0 (6)

У Т„-]2

Так как полученное представляет собой уравнение с одним неизвестным, то решение его не представляет труда.

Рассматривая расположение струй (вертикальной и горизонтальной), можно сделать вывод о том, что при вертикальном расположении теплой струи теплообмен с окружающим воздухом будет происходить на большей высоте, чем при горизонтальном, из-за большей начальной вертикальной скорости, тогда как загрязненный воздух при инверсионном состоянии атмосферы находится на самом дне карьера. Однако по той же причине (большой начальной вертикальной скорости) подъем загрязненного воздуха при вертикальном расположении струи будет происходить на большую высоту, что в свою очередь увеличивает шансы загрязненного воздуха быть вынесенным за пределы карьера. Глубина карьера, до которой возможно улучшение воздухообмена при использовании тепла близлежащего подземного рудника, зависит от высоты подъема нагретой воздушной массы и от глубины распространения естественных потоков воздуха.

Чем больше разница температур поднимающийся массы воздуха и окружающей среды, тем больше ускорение, которое испытывает поднимающаяся масса. Следует отметить, что на границе дальнобойности тепловой струи, при которой полной начальный перегрев струи уменьшается до 0, она приобретает скорость Ук>0 и начинает работать как изотермическая струя с начальной скоростью У0=УК. В этом случае происходит переподъем массы воздуха, характерный для изотермической струи и вычисляется по той же методике. При этом после перехода этой части энергии в потенциальную, воздух опускается на уровень Z ф Именно

указанный эффект не позволяет опустится поднятому воздуху назад в карьер непосредственно в зоне действия струи. На высоте Z', когда температура сравнивается с температурой атмосферы, а скорость будет стремиться к 0, можно установить границу воздействия теплой струи на атмосферу карьера (рис 1).

Приняв Z за высоту границы улучшения воздухообмена карьерного пространства при помощи тепла подземного рудника от дна карьера, можно рассчитать всю глубину карьера, при которой эффективен данный метод

# = Z + Zccm. (7)

где: ZecT - глубина естественного проветривания карьера от поверхности.

Так как наилучший вынос загрязненного воздуха из карьерного пространства наблюдается при прямоточном проветривании, то примем ZeCT за глубину распространения прямоточных потоков воздуха, при этом:

7-сст = L tga (8)

где: L - горизонтальная длина участка карьера подвергаемого прямоточному проветриванию, м; а - угол раскрытия ветрового потока при срыве с верхней кромки карьера (или внутренний угол сужения ядра постоянных скоростей).

Для увеличения глубины поступления естественных воздушных потоков в карьерное пространство возможно применение нескольких способов интенсификации естественного проветривания. Наиболее перспективным и эффективным является метод профилирования бортов карьера, который позволяет увеличить глубину поступления свежего воздуха в выработанное пространство вдвое и при этом обладает несомненным экономическим преимуществом.

(х4 -Px)V2

Выполнение условия: sin /? =-í—j-2- (9)

^ fк

где: 1к - переменный коэффициент, зависящий от Y; f,p -коэффициент аэродинамического сопротивления при движении потока воздуха по борту карьера (по Веймауту, f^ = 9*10'3); g -ускорение свободного падения, м/с2; V0 - начальная скорость естественного потока перед бортом карьера, м/с.

обеспечит безотрывное обтекание естественным потоком воздуха борта и дна карьера в режиме поддержания ламинарного пограничного слоя,

Рис.1 Распространение естественных и искусственных потоков воздуха. (I - зона естественного проветривания; II - зона проветривания теплым потоком подземного воздуха; Zí.cт - высота подъема струи теплого воздуха; 2есг - глубина проветривания карьера естественными потоками воздуха; Нк - глубина карьера).

Задаваясь значениями X (при определенном постоянном значении 1к), можно определить необходимый профиль падения борта карьера для обеспечения безотрывного обтекания его со скоростьюУ0 или определить глубину проникновения воздушного потока, для участков преобразовав (9) в следующий вид:

Необходимо учесть, что в случаях, когда расчетная глубина карьера и угол борта не будет совпадать с фактическими параметрами, будет происходить отрыв потока воздуха от борта и распространение его в пространстве карьера по уже рассмотренным законам. Глубину нахождения точки отрыва можно считать

(10)

глубиной проветривания карьера естественными прямоточными потоками ст. ■ -

3. Носителем тепловой энергии может быть воздух, поданный по специальным выработкам из ближайшего подземного рудника, так как в зимнее время его температура намного превышает температуру воздуха в карьере а концентрация вредных примесей в нем не превышает допустимой нормы. В случаях, когда используется теплый воздух подземного рудника для интенсификации воздухообмена в карьере, наблюдается не только процесс разрушения инверсионного состояния атмосферы и подъема загрязненного воздуха на более высокие горизонты, но и процесс разбавления примесей, что ведет к снижению их концентраций или предупреждению их накопления с минимальными затратами на искусственную вентиляцию. При подаче подземного воздуха в карьер изменение концентраций примеси в рабочей зоне описывается уравнением:

1

С =■ К.

КтС„ -С- —

т II

где: Кт - коэффициент турбулентного перемешивания при подаче воздуха из подземного рудника; К0 - коэффициент обмена; в — интенсивность выделения примесей, мг/с; С) - расход воздуха, подаваемого для проветривания м3/с; Су - концентрация примесей в воздухе, подаваемом для проветривания, мг/м3; Сн - концентрация примесей в атмосфере до начала проветривания, мг/м3.

Из анализа выражения (11) следует, что воздух в проветриваемую зону карьера должен поступать с концентрацией

СУ<СЛ (12)

Известно, что при расчете проветривания подземных рудников соблюдается условие:

Си<Сд (13)

где: Си - концентрация примесей в исходящей струе. При выводе же исходящей струи из подземного рудника в дно карьера условие (13) не нарушается так как:

Су = Си < С) (14)

На случай если в подземном пространстве будут производиться массовые взрывы, необходимо предусмотреть второй выход исходящей струи (не в дно карьера), который в обычном режиме проветривания будет закрыт.

Подтверждение теоретических выкладок было получено при проведении лабораторных и натурных экспериментов.

Для лабораторных исследований была использована объемная модель Оленегорского карьера (в М 1: 1000), содержащая 18 уступов из твердого профилированного пенопласта. В дне и борту карьера было сделано три выводящих канала с! 4 мм (два горизонтальных и один вертикальный), по которым по очереди подавался теплый воздух, имитирующий поток воздуха, подаваемый из подземного рудника.

Замеры скорости распространения теплого воздуха в карьере и его температуры производились термоанемометром ТА-14, который перемещался по специальным рельсам на крышке модели с помощью шасси, на котором, кроме того, смонтировано устройство для подъема и спуска датчика термоанемометра в соответствующие точки карьерного пространства.

С целью повышения точности регистрации распространения струи, в карьерном пространстве термоанемометром и установления оптимального сочетания геометрического расположения выводящих каналов, в соответствии с рекомендациями Повха Л.М., при моделировании на лабораторном аэродинамическом комплексе использовалось задымление потока теплого воздуха, выходящего на нижние горизонты. Основными геометрическими параметрами расположения подводящих каналов являются: диаметр (Б), угол наклона к горизонтали ((3), высота расположения от дна карьера 0). Основными физическими свойствами струи являются температура (Т) и скорость (У0).

На модели Оленегорского карьера проведена серия лабораторных экспериментов, при этом проводилось сравнение распределения скоростей и тепловой энергии при различных положениях каналов, подводящих теплый воздух (см. таб. 1).

Высота подъема теплого воздуха

Расположение струи Средняя Средняя

высота подъема от высота подъема от

начала струи дна карьера

опытная теоретич опытная теоретич

Вертикальное, в дно 47,5 49 47,5 49

карьера

Горизонтальное, на 20 21 20 21

уровне дна карьера

Горизонтальное, на 20 21 32,5 33,5

высоте 12,5 см от дна

карьера

В случае, когда воздухо-подающий канал расположен вертикально, раскрытие струи, а следовательно и теплообмен, происходит на более высоких горизонтах, поэтому нижние слои атмосферы карьера, где сосредотачивается большинство вредных примесей, в воздухообмене, как правило, участвуют в меньшей степени. Однако уровень, на который поднимается при этом теплый воздух, намного превышает уровень первого варианта подачи рудничного воздуха. В третьем эксперименте, когда горизонтальный канал для подачи воздуха из подземных горных выработок в карьерное пространство расположен выше дна карьера на высоту ДZ, происходит тот же процесс воздухообмена, что и во втором эксперименте, только выше на ту же Ы., а следовательно нижние слои атмосферы карьера так же в меньшей степени участвуют в воздухообмене.

И чем выше находится канал, подводящий теплый воздух от дна карьера, тем меньше интенсивность воздухообмена в нижних слоях атмосферы карьера.

Выполненные исследования позволяют сделать вывод о том, что интенсивность воздухообмена нижних слоев с верхними в атмосфере карьера, пропорционально зависит от объема поступающего в них воздуха:

/ IV

- (15)

/, IV

о<п» 2

где: ¡ь ¡2 - соответственно интенсивность воздухообмена нижних слоев атмосферы карьера в первом и во втором экспериментах. И обратно пропорционально времени проветривания:

где: 11, - соответственно время проветривания в первом и во втором эксперименте.

Из вышесказанного также можно сделать вывод о том, что с увеличением интенсивности теплообмена в нижних слоях атмосферы карьера, интенсивность воздухообмена на его нижних горизонтах возрастает, а время замещения грязного воздуха чистым (за счет его притока с верхних горизонтов карьера) уменьшается.

Полученные выводы нашли подтверждение при визуальном наблюдении интенсивности выноса имитатора вредных примесей из пространства модели при различных температурах подаваемого воздуха (ДТ = 5, 10, 15°). Результаты наблюдений показаны в таблице 2 и на рис 2.

Из результатов исследований видно, что наиболее эффективным по насыщению тепловой энергией нижних горизонтов, а также выносу загрязненного воздуха с них является способ с горизонтальным расположением подводящего канала на уровне дна карьера. Однако .чрезмерное увеличение разницы температур теплого воздуха и окружающей среды отрицательно влияет на эффективность выноса вредных веществ за счет увеличения вертикального ускорения с увеличением температуры.

Рассматривая полученные данные о времени проветривания карьера (таб. 2) получаем коэффициент (ку), учитывающий расположение канала, подводящего теплый воздух в карьер:

ку - — (17)

ч

где: и - теоретическое время проветривания карьера, мин.; Ц -фактическое время проветривания карьера, при тех же параметрах струи и окружающего воздуха, (для горизонтального подвода теплого воздуха на уровне дна карьера ку = 0,9; для горизонтального подвода теплого воздуха на уровне 12,5 см ку = 0,3; для вертикального вывода теплого воздуха из дна карьера ку = 0,7).

Таблица 2

Замеры времени выноса вредных примесей из атмосферы карьерного пространства (на модели карьера)_

Объем подавае МО го воздуха Q, мVс Объем загазова нности W ** ИНВ) м3/с Расположение струи теплого воздуха Темп ерат ура ДТ° Объем струи в загазова нном простра нстве, м3 Время проветр ивания, сек

0,00002 0,0225 Вертикальное, из дна карьера 5 10 15 0,00025 0,0002 0,00015 91 101 108

Горизонтальное, на уровне дна карьера 5 10 15 0,0005 0,00045 0,0004 61 67 72

Горизонтальное, на высоте 12,5 см от дна карьера 5 10 15 0,0001 0,00007 0,00005 183 202 216

Данные табл. 3 показывают удовлетворительную сходимость результатов расчета и эксперимента (расхождение не более 7%), что свидетельствует о правомерности практического использования полученных аналитических зависимостей для проектных расчетов, а так же применимости предлагаемой методики интенсификации воздухообмена атмосферы карьера в реальных условиях.

Таблица 3

Расположение оси струи при горизонтальном выходе ее в

карьер

Метод получения данных Удаление от начала струи, см Высота распрост ранения Время проветрив ания

0 5 10 15 20 25 30

Теоретиче ский 0 0,29 1,68 4,65 9,56 16,7 26,3 32,1 48

Опытный 0 0.3 1,74 5 9 16 25 33 45

Высота, м

---Расчетная ось

Удаленность от начала струи, м

Рис. 2 Положение осей нагретой струи, полученных опытным и математическим путем в карьерном пространстве при горизонтальном положении подводящего канала

Натурные эксперименты выполнялись на базе карьера "Центральный" АО "Апатит" с рудоспусками, опускающимися на "Расвумчоррский" рудник (г. Кировск, Мурманской области) (рисЗ).

Методикой экспериментов предусматривалось наблюдения и сравнение термо-скоростных характеристик, а также направлений потоков воздуха в нижних слоях атмосферы карьера в зоне рудоспуска. При этом эксперименты проводились обязательно в штилевую погоду с явной инверсионной стратификацией атмосферы. Регистрация ветровых характеристик велась на уровнях 2 и 6 м над поверхностью карьера с использованием стационарных приборов. При этом температура на подошве составляла -20°С (253°К), а из рудоспуска поднимался поток теплого воздуха температурой +3°С (276°К). Диаметр рудоспуска составлял 8м, а скорость потока 0,4 м/с.

Измерения термо-скоростных параметров карьерной атмосферы осуществлялась в двух направлениях: по горизонтали с удалением

от воздухо-падающей выработки на 5, 10, 15 и 20 м и по вертикали на бортах карьера 0, 50, 100, 150 м от уровня выхода рудоспуска в карьер.

Рис. 3 Совмещенная схема расположения "Центрального " карьера и "Расвумчоррского" рудника (АО "Апатит")

Из анализа полученных данных можно сделать выводы об идентичности экспериментальных данных, полученных на модели и в натурных условиях, а также о сопоставимости их с теоретическими выкладками: поток теплого воздуха, направленный в нижние слои атмосферы, нарушает инверсионное состояние и вовлекает в движение приземные слои, что обеспечивает подъем загрязненного воздуха, скапливающего в нижних слоях атмосферы, и его разбавление до безопасных концентраций, а на его место приток свежего воздуха с поверхности карьера.

Воспользовавшись методикой Битколова Н.З, Медведева И.И. для расчета экономического эффекта от сокращения простоев карьера из-за нарушения нормального состава атмосферы при использовании комплекса оборудования для условий карьера

"Центральный" АО "Апатит", где средняя повторяемость инверсионных распределений температуры воздуха за последние 10 лет, составляет около 7%, использование предложенного метода интенсификации воздухообмена позволяет получить годовую экономию в размере 19813960 рублей в ценах 2000 г.

Заключение

Диссертация является законченной научно-исследовательской работой, в которой содержится решение актуальной задачи оздоровления атмосферы глубоких карьеров путем вывода на их нижние горизонты отработанного воздуха из близлежащего подземного рудника, в комбинации с методом интенсификации естественного проветривания и профилированием бортов карьера.

В диссертационной работе на основании анализа наблюдений, аналитических разработок и лабораторных исследований установлены закономерности и особенности формирования воздухообмена на нижних горизонтах глубоких карьеров, что позволяет решить проблему нормализации условий труда, сократить простои дорогостоящего горного оборудования, увеличить фактическую производительность предприятия с одновременной экономией дефицитных видов энергии.

Содержание и основные результаты проведенных исследований заключаются в следующем:

1. Существующие глубокие карьеры являются несовершенной аэродинамической системой, не позволяющей в ряде случаев эффективно осуществлять воздухообмен в нижних горизонтах за счет естественного проветривания. Известные способы интенсификации естественного проветривания карьеров сопряжены со значительными трудностями технологического, экономического и организационного характера.

2. На основании анализа проведенных исследований и производственных данных установлено, что для карьеров Кольского полуострова необходимо осуществление ряда мероприятий по оздоровлению атмосферы, так как при определенных метеорологических условиях (например, при скорости ветра 0-3 м/с на поверхности) влияние ветровой энергии на воздухообмен в нижних горизонтах недостаточно.

3. Теоретические расчеты, лабораторное моделирование и производственный эксперимент показали, что наиболее приемлемым для усиления воздухообмена в карьерном пространстве по организационным, экономическим и технологическим аспектам является метод вывода на нижние горизонты карьера воздуха ближайшего подземного рудника, отрабатывающего тоже или иное рудное тело по специальным подземным выработкам. Получены аналитические зависимости для расчетов высоты подъема подогретого воздуха, его траекторию распространения и необходимого времени полного разрушения инверсии, что дает возможность построения канала подводящего, теплый воздух с наиболее эффективными геометрическими параметрами. Подтверждены выводы о возможности использования, для увеличения глубины карьера, метода интенсификации естественного проветривания путем аэродинамического профилирования бортов карьера. Так же приведены зависимости, подтверждающие возможность использования исходящей струи из подземного рудника для проветривания карьерного пространства с точки зрения санитарно гигиенических норм.

4. Экспериментальным путем на лабораторной модели, подтверждена пригодность полученных аналитических выражений для расчета положения оси струи подаваемого в карьерное пространство воздуха, высоты ее подъема и времени проветривания карьера при различных положениях подводящего канала.

5. Натурный эксперимент на карьере "Центральный" АО Апатит подтвердил пригодность разработанного метода усиления воздухообмена в карьерном пространстве, что позволяет рекомендовать его для использования, на действующих карьерах и при проектировании.

6. Внедрение разработанного метода усиления воздухообмена в глубоких карьерах, за счет разрушения инверсионного состояния атмосферы, позволит ежегодно экономить более 19*106 руб только за счет работы основного горного оборудования (на примере "Центрального "рудника).

По теме диссертации опубликованы следующие работы

]. Мизернюк A.B. Интенсификация воздухообмена глубоких карьеров. // Сб. науч. докладов 3-й Международной Конференции "Экология и развитие Северо-Запада России". С.-Пб. МАНЭБ. 1998. С.218-219.

2. Мизернюк A.B. Аналитические исследования процесса движения ветрового потока в пространстве карьера // Сб. научных докладов 5-й Международной Конференции "Экология и развитие Северо-Запада России". С.-Пб. МАНЭБ. 2000. С. 185-187.

3. Мизернюк A.B., Рогалев В.А. Проветривание глубоких карьеров // Сборник научных докладов на конференции "Научно-педагогическое наследие профессора И.И. Медведева". С.-Пб. МАНЭБ. 1999. С. 157162.

4. Мизернюк A.B. Улучшение воздухообмена в глубоких карьерах // Сб. научных докладов "Ежегодной научной конференции молодых ученых". С.-Пб. СПГГИ (ТУ). 1998. С.254.

5. Мизернюк A.B. Проветривание карьеров // Тезисы, научных докладов "Ежегодной научной конференции молодых ученых". С.-Пб. СПГГИ (ТУ). 1999. С. 115.

6. Мизернюк A.B., Рогалев В.А. Интенсификация проветривания карьеров с помощью горнотехнических сооружений // Сб. научных докладов "Народное хозяйство республики КОМИ". Воркута. 1998. С.167-170.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВОЗДУХООБМЕНУ В КАРЬЕРАХ

1.1 Общие сведения

1.2 Обзор результатов исследований по естественному проветриванию карьеров

1.3 Обзор результатов исследований по разработке способов и средств искусственного проветривания карьеров

1.4 Анализ предлагаемых решений по усилению естественного проветривания карьеров

Выводы

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОСОБЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ КАРЬЕРОВ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА

2.1 Состав атмосферы и основные источники выделения вредных примесей в карьерах Кольского полуострова

2.2 Географические и климатические особенности региона Кольского полуострова

2.3 Микроклимат горнорудных районов и карьеров Кольского полуострова

2.4 Особенности изменения состояния атмосферы базовых карьеров с ростом их глубины

Глава 3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ ВЕТРОВОГО ПОТОКА В ПРОСТРАНСТВЕ КАРЬЕРА

3.1 Постановка задачи исследований

3.2 Исследования зависимости изменения геометрических величин воздушного потока от параметров его окружающей среды

3.2.1 Расчет времени разрушения инверсии

3.2.2 Расчет положения оси струи теплого воздуха в карьерном пространстве

3.2.3 Расчет осевой скорости теплой струи

3.2.4 Расчет оптимальной глубины карьера при комбинированном проветривании.

3.3 Обоснование использования рудничного воздуха для интен- 73 сификации проветривания карьеров

Выводы

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ВОЗДУХООБМЕНА КАРЬЕРНОГО ПРОСТРАНСТВА.

4.1 Основные методологические положения по исследованию аэродинамических параметров атмосферы карьеров

4.2 Экспериментальное определение оптимального места расположения каналов подводящих теплый воздух в карьерное пространство

4.3 Определение зависимости высоты подъема воздушного потока от скорости, угла распространения и температуры

4.4 Исследование эффективности воздухообмена в карьерном пространстве при поступлении в него теплого воздуха из подземных горных выработок

4.5 Результаты натурных исследований интенсификации

4.5 Результаты натурных исследований интенсификации воздухообмена в глубоких карьерах

4.6 Оценка экономической эффективности метода интенсификации воздухообмена в глубоких карьерах

Выводы

Тенденция развития открытых горных работ, как в нашей стране, так и в мире, свидетельствует о постоянном увеличении глубины карьеров, что предопределяет ухудшение условий воздухообмена в них.

Поэтому в настоящее время на действующих, реконструируемых и вновь создаваемых карьерах одним из основных вопросов является обеспечение нормальной атмосферы, отвечающей требованиям санитарных норм и правил, гарантирующих безопасную и высокопроизводительную работу.

Надежная защита атмосферы от загрязнения возможна лишь при проведении комплекса профилактических мероприятий, учитывающих горногеологические, горнотехнические и метеорологические условия. Комплексный характер задачи, требующей для своей реализации значительных материальных затрат позволяет обосновать целесообразность выбора рациональных технологических решений, обоснованных технико-экономическими показателями /1/.

Анализ опыта работы горных предприятий показывает, что недооценка роли атмосферных условий складывающихся в карьерном пространстве, приводит к значительным экономическим потерям и отрицательно влияет на здоровье трудящихся /2/

Применение высокопроизводительной техники на вскрытии, погрузке и транспортировке добытого полезного ископаемого и удаляемой в отвал горной породы позволяет значительно улучшить экономические показатели при увеличении глубины открытых горных работ. Уже в настоящее время в Российской федерации ряд карьеров имеет глубину более 300 - 600 м. В зарубежной практике так же имеются примеры открытых разработок, глубина которых составляет несколько сотен метров, а в единичных случаях приближается к километровому рубежу.

Однако, при ведении горных работ на нижних горизонтах карьеров отмечается значительное ухудшение санитарно гигиенических условий труда. Возрастание глубины ведет к формированию в карьере своего микроклимата, характеризуемого значительным снижением энергии воздушных потоков, возрастающей частотой инверсионных состояний в зимнее время, что в свою очередь ведет к нарушению естественного воздухообмена, а при наличие действующих источников выделения вредных примесей - к задымленности и загазованности карьерного пространства.

В связи со сказанным выше, в горной промышленности возникла одна из наиболее сложных ее проблем - необходимость оздоровления атмосферы в глубоких карьерах.

Наиболее тяжелыми последствиями для работ, ведущихся в карьерном пространстве, является инверсионное состояние атмосферы с отрицательной стратификацией, которое влечет за собой остановку всех работ в карьере в лучшем случае на несколько часов, а как правило на несколько смен. Это случается из-за недостатка тепловой энергии в нижних слоях атмосферы карьера. Все выше перечисленное, и необходимость обеспечения прироста продукции, главным образом за счет повышения производительности и безопасности труда, делает актуальной проблему обеспечения эффективного проветривания нижних горизонтов глубоких карьеров.

Целью настоящих исследований является поиск обоснованных технических решений для эффективного усиления воздухообмена в пространстве глубоких карьеров на основе подвода в нижние слои атмосферы теплого воздуха.

Идея работы заключается в использовании теплого воздуха ближайшего к карьеру подземного горного предприятия для активизации воздухообмена в нижних слоях его атмосферы.

Основные задачи работы:

1. Провести аналитические исследования процесса движения теплого потока воздуха, поступающего из подземного рудника в карьерное пространство.

2. Определить соотношение эффективности проветривания с геометрическим положением выработок выводящих теплый воздух в карьер.

3. Установить закономерности влияния разницы температур теплого потока из подземного рудника и атмосферы карьера на интенсивность воздухообмена в карьерном пространстве.

4. Определить эффективность проветривания карьера на основе экспериментальных исследований воздухообмена в карьерном пространстве при использовании энергии ветра и подземного тепла.

Основные защищаемые научные положения:

1. Способом борьбы с инверсионным состоянием в карьере является повышение энергетического потенциала атмосферы на нижних горизонтах.

2. Высота инверсионного слоя, разрушаемая подогретой струей воздуха напрямую зависит от высоты ее подъема, а возможная глубина карьера, при которой рационален данный метод интенсификации воздухообмена, зависит от совокупности высоты подъема воздушной струи и глубины проветривания карьера естественными потоками воздуха.

3. Носителем тепловой энергии может быть воздух, поданный по специальным выработкам из ближайшего подземного рудника, имеющий в холодный период года относительно высокую температуру, определяющую высоту разрушаемого инверсионного слоя и рациональную область применения способа.

Научная новизна состоит в разработке концепции усиления движения потоков воздуха в карьерном пространстве, при использовании тепла близлежащего подземного рудника в сочетании с интенсификацией естественного проветривания, что позволит существенно улучшить состав атмосферы на нижних горизонтах.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением современных методов исследований и всей совокупностью данных лабораторных и натурных экспериментов, сопоставимостью результатов аналитических решений с физическими (лабораторных и натурных) исследованиями.

В работе использован комплексный метод исследований, включающий обобщение и научный анализ данных литературных и патентных источников по методам расчета и способам нормализации воздухообмена в карьерах, аналитические исследования, лабораторные и натурные эксперименты.

Практическая значимость:

Предложенный расчет метода интенсификации воздухообмена в глубоких карьерах при помощи тепла близлежащего подземного рудника, может быть применен на уже работающих и проектируемых карьерах со сходным расположением открытых и подземных работ, что позволит экономить довольно значимые суммы из-за уменьшения или полной ликвидации простоев карьера.

Разработана методика расчета времени разрушения инверсии с учетом различных расположений каналов, подводящих теплый воздух из подземного рудника, а также от температуры и скорости его подачи в карьер.

Разработан метод расчета положения оси струи теплого воздуха в карьере и высоту его подъема, на основании чего предложен расчет приемлемой для данной системы интенсификации воздухообмена, глубины карьера.

Основные результаты докладывались и обсуждались:

На ежегодной научной конференции молодых ученных в 1998, 1999г. СПГГИ (ТУ). 9

На конференции "Научно-педагогическое наследие профессора Медведева И.И.", в 1999г. СПГГИ (ТУ).

На 3-й и 5-й Международной Конференции "Экология и развитие Северо-Запада России", в 1998г. и 2000 г. МАНЭБ.

Диссертационная работа выполнялась на кафедре Экологии, Аэрологии и Охраны Труда, в Санкт-Петербургском Государственном Горном Институте (Техническом Университете).

Основные положения диссертации опубликовывались в 6 печатных работах. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 21 таблицу и список литературы из 86 наименований.

Выводы

1. Экспериментально подтверждена правомерность использования аналитических зависимостей для расчета распространения теплового потока в карьерном пространстве и усиления воздухообмена в объеме всего карьера.

2. Высота подъема теплой струи зависит от геометрического расположения начала струи, а также от ее температуры и скорости (при вертикальном распространении), что подтверждено лабораторным моделированием.

3. Интенсивность воздухообмена нижних слоев атмосферы карьера прямо пропорционально зависит от объема поступающего в него воздуха. Из чего следует, что для достижения максимального эффекта воздухообмена в карьерном пространстве наиболее эффективен способ с горизонтальной подачей теплой струи в нижнюю часть борта карьера.

4. Приток свежего воздуха осуществляется по борту карьера на ту высоту, на которой расположен канал, подводящий в него теплый воздух вследствие подъема нагретого воздуха в более высокие слои.

5. При проведении натурного эксперимента на "Центральном " карьере было еще раз подтверждена возможность использования теплого подземного воздуха для увеличения воздухообмена в карьерном пространстве, и идентичность экспериментальных данных с данными, полученными при моделировании.

6. Использование тепловой энергии подземных рудников для интенсификации естественного воздухообмена в пределах карьерного пространства позволяет значительно снизить или полностью устранить простои горного предприятия вследствие неблагоприятных метеорологических условий, что позволяет сэкономить до 19 млн. руб. в год только за счет работы основного оборудования, а также способствует уменьшению

133 профессиональных заболеваний среди работающих в карьере и в целом улучшению условий и повышению производительности труда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-исследовательской работой, в которой содержится решение актуальной задачи оздоровления атмосферы глубоких карьеров путем вывода на их нижние горизонты теплого воздуха из близлежащего подземного рудника, в комбинации с методом интенсификации естественного проветривания профилированием бортов карьера.

В диссертационной работе на основании анализа наблюдений, аналитических разработок и лабораторных исследований установлены закономерности и особенности формирования воздухообмена на нижних горизонтах глубоких карьеров, что позволяет решить проблему нормализации условий труда, сократить простои дорогостоящего горного оборудования, увеличить фактическую производительность предприятия с одновременной экономией дефицитных видов энергии.

Содержание и основные результаты проведенных исследований заключаются в следующем:

1. Существующие глубокие карьеры являются несовершенной аэродинамической системой, не позволяющей в ряде случаев эффективно осуществлять воздухообмен в нижних горизонтах за счет естественного проветривания. Известные способы интенсификации естественного проветривания карьеров сопряжены со значительными трудностями технологического, экономического и организационного характера.

2. На основании анализа проведенных исследований и производственных данных установлено, что для карьеров Кольского полуострова необходимо осуществление ряда мероприятий по оздоровлению атмосферы, так как при определенных метеорологических условиях например, при скорости ветра 0-3 м/с на поверхности) влияние ветровой энергии на воздухообмен в нижних горизонтах недостаточно.

3. Теоретические расчеты, лабораторное моделирование и производственный эксперимент показали, что наиболее приемлемым для усиления воздухообмена в карьерном пространстве по организационным, экономическим и технологическим аспектам является метод вывода на нижние горизонты карьера теплого воздуха ближайшего подземного рудника, отрабатывающего то же или иное рудное тело, по специальным подземным выработкам. Полученные аналитические выражения для расчетов высоты подъема теплого воздуха, его траектории распространения и времени насыщения атмосферы карьера тепловой энергией до полного разрушения инверсии, дают возможность сооружения канала подводящего теплый воздух с наиболее эффективными геометрическими параметрами.

4. Экспериментальным путем, на лабораторной модели, подтверждена точность полученных аналитических выражений для расчета положения оси теплой струи воздуха выходящей в карьерное пространство, высоты ее подъема и времени проветривания карьера при различных положениях подводящего канала.

5. Натурный эксперимент на карьере "Центральный" АО Апатит подтвердил эффективность разработанного метода усиления воздухообмена в карьерном пространстве, что позволяет рекомендовать его для использования, как на действующих карьерах, так и при проектировании строящихся со сходным расположением подземных и открытых работ.

6. Внедрение разработанного метода усиления воздухообмена в глубоких карьерах, за счет разрушения инверсионного состояния атмосферы позволит ежегодно экономить до 19000000 руб. только за счет например, при скорости ветра 0 - 3 м/с на поверхности) влияние ветровой энергии на воздухообмен в нижних горизонтах недостаточно.

3. Теоретические расчеты, лабораторное моделирование и производственный эксперимент показали, что наиболее приемлемым для усиления воздухообмена в карьерном пространстве по организационным, экономическим и технологическим аспектам является метод вывода на нижние горизонты карьера теплого воздуха ближайшего поземного рудника, отрабатывающего то же или иное рудное тело, по специальным подземным выработкам. Полученные аналитические выражения для расчетов высоты подъема теплого воздуха, его траектории распространения и времени насыщения атмосферы карьера тепловой энергией до полного разрушения инверсии, дают возможность построения канала подводящего теплый воздух с наиболее эффективными геометрическими параметрами.

4. Экспериментальным путем, на лабораторной модели, подтверждена точность полученных аналитических выражений для расчета положения оси теплой струи воздуха выходящей в карьерное пространство, высоты ее подъема и времени проветривания карьера при различных положениях подводящего канала.

5. Натурный эксперимент на карьере "Центральный" АО Апатит подтвердил эффективность разработанного метода усиления воздухообмена в карьерном пространстве, что позволяет рекомендовать его для использования, как на действующих карьерах, так и при проектировании строящихся со сходным расположением подземных и открытых работ.

6. Внедрение разработанного метода усиления воздухообмена в глубоких карьерах, за счет разрушения инверсионного состояния атмосферы позволит ежегодно экономить до 19000000 руб. только за счет

136 безостановочной работы основного горного оборудования (на примере "Центрального "рудника.

1. Битколов Н.Э., Медведев И.И. Аэрология карьеров. М.: "Недра". 1990. 302 с.

2. Рогалев В.А., Гуль Ю.В. Методологические задачи оздоровления атмосферы карьеров. Изд. С.-Пб.: "Институт экологии и охраны труда". 1996. 298 с.

3. Битколов Н.З. Улучшение условий труда в карьерах. М.: "Недра", 1975. 240 с.

4. Гуль Ю.В. О функциональной отдаче разрабатываемых средств искусственного проветривания глубоких карьеров. Межвузовский сборник "Вентиляция шахт и рудников", N6. Л.: ЛГИ, 1976. с. 45-49.

5. Рогалев В.А. Нормализация атмосферы горных предприятий. М.: "Недра". 1993.310 с.

6. Никитин B.C., Чесноков М.М. Борьба с пылью и газами на открытых разработках. М.: Госгортехиздат.1961. 170 с.

7. Никитин B.C., Чижов Б.Д. Естественная вентиляция карьеров. Кн. "Вопросы вентиляции карьеров", М.:ЦИТИ угольной промышленности, 1960. с. 110-121.

8. Филатов С.С. Методы нейтрализации выхлопных газов карьерного транспорта на открытых горных разработках. Труды Горно-геологического института УФ АН. Свердловск. 1960. с. 85-94.

9. Бересневич П.В., Михайлов В.А., Филатов С.С. Аэрология карьеров: справочник. М.: "Недра". 1993. 410 с.

10. Панов В.А. и др. Обеспыливание и увлажнение автодорог сульфидно-спиртовой бардой. Известия ВУЗов. "Цветная металлургия". N 18. М. 1965. с. 9-11.

11. Кобелев К.С. Эффективное устройство пылеподавления при открытых разработках на карьерах. КМА. Изд. вузов. Горный журнал N 9. М. 1991. с. 67 -72.

12. Школьникова Р.И., Давыдов В.З. Пылеуловитель к буровым станкам для открытых горных работ. "Горный журнал", N 10. М. 1964. с. 40-42.

13. Михайлов В.А., Бересневич П.В. Снижение запыленности воздуха на открытых горных работах. Киев: изд. "Техника". 1975. 112 с.

14. Рогалев В.А., Цейтлин A.A., Коваленко В.Г. Вентиляция кабин машинистов экскаваторов в условиях крайнего севера. Межвузовский сборник "Вентиляция шахт и рудников", вып. 3. JI. 1976. с. 99-101.

15. Owen В. Boland. Dust control and ventilation in an open pit iron mine. Canadian Mining Journal. October. 1985. p.72-75.

16. Fritz Brauer. Die Bohrarbeit in der Granuraeve Industrie. Bohr und Sprangpraxis. 1968. в. 78.

17. Никитин B.C. Аэрация карьеров и прогнозирование состава их атмосферы, дис. на соиск. уч. степени, докт. техн. наук. М. 1969. 450 с.

18. Никитин B.C., Битколов Н.З. Проветривание карьеров. М.: "Недра". 1975. 256 с.

19. Ахметов М.С., Щербак В.Н., Перспективная оценка энергии атмосферы неустойчивости Коркинского карьера. Труды ГГО, В294, Л.: Гидрометиздат, , 1972. с. 156-162.

20. Воронцов П.А. Селецкая В.И. Экспериментальная проверка теории плоскопараллельной струи в Коркинском карьере. Труды ГГО, В 270, Л.: Гидрометиздат,. 1972. с. 10-22.

21. Хонджко Л.А. Проверка методики прогноза тумана в Кркинском карьере на независимом материале. Труды ГГО,. Гидрометеоиздат. Л. 1972. с. 60-64.

22. Ивашкин B.C., Щербак В.Н., Харшин Е.П. Анализ загрязнения атмосферы Коркинского карьера окисью углерода. Труды ГГО. Гидрометеоиздат. 1975. с. 80-85.

23. Иванов И.И., Бондарь Л.Г. О повторяемости инверсий температуры воздуха карьере Аксай. Труды ГГО. Л: Гидрометеоиздат. 1975. с. 48-58.

24. Битколов Н.З., Зенов С.И. и др. Экспериментальная проверка и обоснование схемы искусственного проветривания карьеров производственного объединения Каратату. Горный журнал № 7. М. 1976. с. 22-25.

25. Битколов Н.З Ветровая и температурная стратификация атмосферы в карьерах. В сб. Физико техн. проблемы разработки П.И. 1967. с. 66-73.

26. Иванов И.И. Геотермический режим и естественный воздухообмен карьеров. М.: "Недра", 1982. 174 с.

27. Куликов В.П., Рогалис Ю.П. Проветривание угольных разрезов. М.: "Недра". 1973. 220 с.

28. Куликов В.П., Исследование воздухообмена в глубоких разрезах. В сб. «Добыча угля открытым способом» № 3. М.: ЦНИЭИуголь.1985. с. 63-68.

29. Старостин И.И. Исследования аэродинамики и совершенствование метода расчета воздухообмена карьеров. Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М. 1975.160 с.

30. Шинковский В. А. Исследование состояния и путей снижения загрязнения атмосферы карьеров Кривбаса токсичными газами (на примере карьера ИнГОКа). Автореферат на соиск. уч. степ, к.т.н. Днепропетровск. 1971. 19 с.

31. Белоусов В.И. Отвалы и естественное проветривание глубоких карьеров. Труды ин-та Унипроммедь. 1969. с. 14-19.

32. Мустедь П.И. О применении свободных струй для искусственного проветривания карьеров. М.: "Недра", 1982. 232 с.

33. Бухман Я.З., Беляев C.B. Возможность искусственного проветривания карьеров с помощью реактивных двигателей. Цветная металлургия № 3. М. 1975. с. 61-65.

34. Гармаш А.Н. Исследование искусственной вентиляции и разработка методики ее расчета для вытянутых в плане карьеров. Дис. на сиск. уч. степ, канд. техн. наук. М. 1988. с. 156.

35. Зенов С.И. Исследование схем и средств искусственного проветривания карьеров бассейна Каратау. Автореферат кандидатской диссертации. JL: ЛГИ. 1976. 19 с.

36. Быховский Л.В., Казаков Л.А. Об активных воздействиях на атмосферу для борьбы с локальными загрязнениями. М.: "Недра ". 1979. 243 с.

37. Кунин В.Н, и др. О возможности принудительной вентиляции карьеров мощными тепловыми струями. Сб. научных трудов Челяб. ПТИ. в. 117. Челябинск. 1972. с. 61-63.

38. Ецин Б.Ф., Карагодский Ш.А. Проветривание карьеров конвективными струями, Ташкент :УЗИНТИ, 1971. 115 с.

39. Гуль Ю.В., Косарев Г.И., Рогалев В.А. О методе низкотемпературного нагрева атмосферы при управлении воздухообменом в глубоких карьерах. Сб. Теория и практика работы карьеров Заполярья. Апатиты: КФАН , 1974. с. 217219.

40. Гуль Ю.В., Мустель П.И. Анализ перспективности существующих способов активного воздействия на атмосферу карьерных пространств с привлечением мнений специалистов. Межвузовский сборник "Вентиляция шахт и рудников", Л.: ЛГИ В.2. 1978. с. 121-125.

41. Мизернюк A.B., Рогалев В.А. В сборнике "Экология и развитие Северо-Запада России". Международная конференция, С -Пб.: МАНЭБ. 1998. с. 218219.

42. Драгунский О.Н. К вопросу о разрушении инверсий в карьерах. Сб. Проблемы охраны труда. Тезисы докладов. III Всесоюзной межвузовский конференции, Кишинев: "Штиница", 1978. с. 245.

43. Белоусов В.И., Бухман Я.З. Улучшение состояния воздухообмена в карьерах. Сб. работ Свердловской гидрометеорологической обсерватории В 15. Свердловск. 1980. с 38-43

44. Щербак В.Н., Ивашкин B.C. К вопросу интенсификации естественного воздухообмена внешними отвалами. Труды ГГО. Л.: Гидрометеоиздат. 1975. с.134.142.

45. Ушаков К.З., Михайлов В.А. Аэрология карьеров. М.: "Недра". 1985. 272 с.

46. Силаев В.В., Старостин И.И. К вопросу интенсификации естественного воздухообмена карьеров. Тез. докладов "Физико-технические проблемы управления воздухообменом в горных выработках больших объемов". Талин, с. 71-72.

47. Гуль Ю.В., Рогалев В.А. Разработка методов управления воздухом в карьере Ждановского рудника. Отчет НИР. Л.: Фонды ЛГИ. 1974. с. 3-59.

48. Чумаков П.И. Теория и практика обеспыливания атмосферы карьеров. М.: "Недра". 1973. 168 с.

49. ЛИ К.В. Заболеваемость рабочих рудника "Центральный" в условиях крайнего севера. В сб. науч. тр. Л.: ЛИУВ. 1983. с. 19-21.

50. Исследования сан-гигиенических условий труда на карьерах Кольского полуострова и разработка методов перспективного прогнозирования глубины их отработки при естественной аэрации. Отчет НИР. Апатиты: КФАН СССР. 1975. с. 138.

51. Яковлев В.Н. Климат Мурманской области. Мурманск: МКИ. 1980. с. 2-46. 54-60 Метеорологический ежемесячник. N1-10. Обнинск: Мурманское управление гидрометслужбы. 1983 1988.61.68. Справочник по климату СССР. В.2 ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат 1983-1988.

52. Усынин В.И. Микроклимат карьеров Кольского полуострова и рудников с большими зонами разработки. Л.: "Наука". 1969. 185 с.

53. Усынин В.И., Алехичев С.П. Характеристика состояния атмосферы на карьерах Кольского полуострова. Сб. "Физика и технология разработки на карьерах Кольского полуострова". Л.: "Наука". 1965. с. 56-62.

54. Гуль Ю.В., Кауль Б.В., Рогалев В.А. Лазерное зондирование атмосферы карьеров. Сб. "Безопасность труда в промышленности". N5. М. 1975. с. 41-42.

55. Гуль Ю.В., Рогалев В.А. Разработка методов управления воздухообменом в карьерах комбината Печенганикель. Отчет НИР. Л.: Фонды ЛГИ. 1976. с. 3-59.

56. Битколов Н.З., Пененко B.B. Нормализация атмосферы глубоких карьеров. Изд. "Наука", 1986. 286 с.

57. Фатуев Н.Г., Дудырев А.И. Тепловой фактор в карьерах. Сб. научных трудов. М.: "Недра", 1965. с. 129-133.

58. Иванов И.И. Особенности геотермического режима в карьерах. В кн.: Глубокие карьеры. Киев: "Наук, думка". 1973. с. 243-252.

59. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Физматгиз, 1960. 715 с.

60. Качурин Л.Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. Д.: Гидрометеоиздат, 1965. 356 с.

61. Шепелев И.А. Турбулентная конвективная струя над источником тепла. Изд. АН СССР, ОТН, Механика и машиностроение. 1975. 231 с.

62. Рогалев В.А., Гуль Ю.В. О целесообразности создания оптимального профиля бортов карьера с целью их эффективной аэрации. В кн. Проблемы охраны труда. Казань. 1978. с. 30-35.

63. Ушаков К.З. Аэрология горных предприятий. М.: "Недра", 1987. 308 с.

64. Единые правила безопасности при разработке полезных ископаемых открытым способом. М.: "Недра", 1987. 95 с.

65. Филатов С.С., Михайлов В.А. Борьба с пылью и газами на карьерах. М.: "Недра", 1974.374 с.

66. Повх И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроение. 3-е изд. М.: "Недра", 1981.479 с.

67. Астахов A.C., Каменский А.Е. Экономика горной промышленности. М: "Недра", 1982. 408 с.

68. Лобанов Н.Я. Экономика, организация и планирование производства на предприятиях горнорудной промышленности. М.: "Недра". 1986. 328 с.

69. Шувалов Ю.В., Пашкевич Н.В. Охрана труда, ресурсурсосбережение и экономика при добыче полезных ископаемых. В сб. Вестник горнометаллургической секции. Горное производство и наука на рубеже веков. М.: АЕН, 1996. с. 245-273.