Повышение интенсивности естественного воздухообмена в рабочих зонах карьеров на основе аэродинамического профилирования подветренных бортов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат наук Ястребова, Карина Намидиновна

• Ястребова, Карина Намидиновна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Ястребова, Карина Намидиновна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ И

МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ

ПРОЦЕССАМИ В КАРЬЕРАХ

1.1 Влияние горно-геологических, природно-климатических, горнотехнических условий ведения горных работ в карьерах

1.2 Анализ методов управления аэродинамическими процессами

в рабочем пространстве карьеров

1.2.1 Естественное проветривание карьеров

1.2.2 Искусственное проветривание карьеров

1.3 Выводы по главе 1. Задачи исследования

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Теоретические исследования

2.2 Экспериментальные исследования

2.2.1 Компьютерное моделирование

2.2.2 Натурные исследования

2.3 Результаты исследования скорости ветрового потока на площадках и дне карьера

2.4 Методика обработки результатов компьютерного и натурного исследований

2.5 Выводы по главе 2

ГЛАВА 3 АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОФИЛИРОВАНИЕ

ПОДВЕТРЕННОГО БОРТА КАРЬЕРА

3.1 Постановка аналитических исследований

3.2 Аэродинамическое профилирование верхней зоны карьера

3.3 Аэродинамическое профилирование средней части карьера

3.4 Анализ полученных зависимостей и разработка рекомендаций

3.5 Выводы по главе 3

ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ

ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННЫХ РКОМЕНДАЦИЙ

4.1 Результаты применения разработанных рекомендаций

4.2 Экономический эффект

4.3 Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение интенсивности естественного воздухообмена в рабочих зонах карьеров на основе аэродинамического профилирования подветренных бортов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Увеличение глубины открытых горных выработок до 150-450 м и повышение интенсивности добычи полезного ископаемого за счет использования высокопроизводительной техники привело к возрастанию уровня загазованности и запыленности рабочих зон, превышающего предельно-допустимые значения.

Негативным фактором углубления горных работ является снижение интенсивности естественного воздухообмена, с помощью которого осуществляется вынос загрязняющих веществ за пределы карьерного пространства.

Большой вклад в решение проблемы нормализации атмосферы карьеров внесли: В.И. Белоусов, П.В. Бересневич, Н.З. Битколов, Ю.В. Гуль, JI.K. Горшков, С.А. Козырев, Н.О. Каледина, И.И. Медведев, В.А. Михайлов, A.C. Морин, Г.Ф. Нестеренко, B.C. Никитин, В.А. Рогалев, К.З. Ушаков, С.С. Филатов, С.И. Фомин, Г.А. Холодняков и др.

В результате ранее проведенных исследований было установлено, что применение вентиляционных установок искусственного проветривания имеет ограниченный характер из-за увеличения капитальных и эксплуатационных затрат на обслуживание оборудования. Следовательно, при малых скоростях ветровых потоков экономически выгодна интенсификация естественного проветривания карьеров.

Поэтому, решение проблемы по увеличению эффективности проветривания следует искать на пути повышения естественного воздухообмена в рабочем пространстве карьера.

Цель работы. Нормализация атмосферы рабочих зон карьеров за счет повышения интенсивности естественного воздухообмена.

Идея работы. Интенсификация естественного воздухообмена осуществляется методом аэродинамического профилирования подветренных бортов карьеров в результате создания направленного движения воздушного

потока после уменьшения угла откоса уступов при подсыпке гранитного отсева на нерабочие площадки открытых горных выработок. Основные задачи исследования:

- анализ горно-геологических, горнотехнических и природно-климатических условий ведения открытых горных работ;

- обзор и анализ соответствующих способов естественного и искусственного проветривания карьеров;

аналитическое обоснование целесообразности аэродинамического профилирования подветренного борта карьера с целью усиления естественного воздухообмена в рабочих зонах;

- экспериментальная проверка полученных зависимостей и оценка ожидаемого экономического эффекта.

Научная новизна:

- получена экспоненциальная зависимость изменения скорости ветрового потока на площадках уступов от их длин;

- установлено увеличение воздухообмена в открытой горной выработке при применении аэродинамического профилирования подветренного борта карьера.

Основные защищаемые положения:

1. Использование естественного способа проветривания карьера определяется величиной скорости ветрового потока с учетом его снижения относительно увеличения глубины открытой горной выработки, составляющей в среднем 0,7 % на каждый метр, и ограничивается минимальной величиной скорости на нижележащем горизонте.

2. Повышение эффективности использования ветровой энергии для формирования безотрывного движения воздушного потока в карьере реализуется за счет уменьшения угла откоса уступа до 30° с помощью подсыпки гранитного отсева на нерабочие площадки уступов, что позволяет повысить скорость воздушного потока в карьерном пространстве в среднем до 36 %.

3. Аэродинамическое профилирование борта карьера после проведения массового взрыва обеспечивает снижение времени проветривания карьерного пространства в 1,6 раз.

Методы исследований. Принят комплексный метод исследования, включающий в себя: анализ и обобщение ранее опубликованных в горнотехнической литературе работ по вопросам проветривания карьеров; аналитическое исследования по усилению естественного воздухообмена в карьерах на основе аэродинамического профилирования подветренного борта с целью обеспечения его безотрывного обтекания ветровым потоком; натурное исследование распространения ветрового потока на Каменногорском карьере ЗАО «Каменногорское карьероуправление»; исследование на основе экспериментальной математической модели, созданной в специальной программе Ansys Fluent.

Достоверность научных положений подтверждается достаточным объемом экспериментальных исследований по улучшению движения воздушного потока в карьере путем профилирования бортов, технико-экономическими показателями эксплуатации карьера, использованием современного метода компьютерного моделирования, положительным эффектом технико-экономического анализа.

Практическая значимость работы состоит в разработке методики аэродинамического профилирования бортов карьеров и получении практических рекомендаций по усилению естественного воздухообмена, нормализации атмосферы рабочих зон открытых горных выработок.

Реализация результатов работы. Получение в диссертационной работе рекомендаций по увеличению интенсификации воздухообмена планируется к внедрению на карьерах ЗАО «Каменногорское карьероуправление». Научные и практические результаты работы могут использоваться в учебном процессе при чтении лекций студентам Национального минерально-сырьевого университета «Горный» по курсу «Аэрология карьеров».

Личный вклад автора:

- обзор и анализ литературных источников по способам и методам проветривания карьеров;

- проведение натурных исследований на карьере;

- создание математической модели исследуемого объекта;

- установление экономического эффекта от применения разработанных рекомендаций.

Апробация работы. Основные защищаемые положения диссертации докладывались на: Международной научно-практической конференции «Аэрология и безопасность горных предприятий» (Санкт-Петербург, Горный университет, 2012 г.); ежегодной Международной конференции в Краковской горно-металлургической академии (Краков, 2012 г.); симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, 2013 г.); Вузовском туре Всероссийского съезда олимпиады -кафедральный этап (Санкт-Петербург, Горный университет, 2013 г.), 15-й Международной конференции «Экология и развитие общества» (Санкт-Петербург, 2014 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России. Получен 1 патент на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, содержащих 35 таблиц и 39 рисунков, заключения, списка литературы из 91 наименования и 2 приложений. Общий объем работы составляет 118 страниц.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н, профессору В.А. Рогалеву за помощь в выполнении работы; техническим работникам ЗАО «Каменногорское карьероуправление» за помощь в сборе информации и проведении исследований; ведущим специалистам и сотрудникам кафедры безопасности производств Национального минерально-сырьевого университета «Горный» за полезные замечания и ценные советы.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ И МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

В КАРЬЕРАХ

1.1 Влияние горно-геологических, природно-климатических, горнотехнических условий ведения горных работ в карьерах

Широкое распространение открытых горных работ имеет целый ряд достоинств по сравнению с подземным способом разработки месторождений полезных ископаемых. Достоинства открытой разработки: безопасное ведение горных работ, применение высопроизводительных машин и механизмов, следовательно, высокая производительность труда, наименьшие затраты на добычу полезного ископаемого; меньшие потери руды и большие возможности селективной выемки; более простая организация работ.

Недостатки открытых горных работ: некоторая зависимость от климатических условий; значительные капитальные затраты в случае необходимости предварительного удаления большого объема покрывающих пород; большие расходы на восстановление (рекультивацию) поверхности после окончания разработки [1].

При разработке месторождений открытым способом микроклимат карьеров имеет отличительные особенности. Карьеры, как правило, расположены в различных зонах, для которых характерны разнообразные климатические условия (таблица 1.1) [2]. В неблагоприятных условиях находятся открытые горные выработки Якутии, Восточной Сибири, Северо-Запада и Урала, штилевые периоды с инверсиями составляют 3500, 2720, 1650 и 1220 часов в год. Таким образом, наблюдаются вынужденные простои горных работ, что приводит к снижению производительности предприятия. При отсутствии осадков (дождь, снег, град) или неблагоприятных метеоусловий возникает дополнительное загрязнение атмосферы от технологического комплекса. Следовательно, управление аэродинамическими процессами в карьерах является главным условием в непрерывной и безопасной работе горного производства [3].

Таблица 1.1- Зависимость атмосферной температуры от района расположения карьеров (по B.C. Никитину и Н.З. Битколову)

Тип климата Широта, градус Средняя температура января, С Средняя температура июля, С Годовой ход температуры, °С Среднегодовая температура, °С

Арктический 80 -32,2 2 34,1 -17,2

Арктический 70 -26,9 7,2 34,1 -10,4

Умеренный 60 -16,4 14 30,4 -0,6

Умеренный 50 -7,7 18,1 25,8 5,4

Субтропический 40 4,6 23,9 19,3 14

К основным составляющим микроклимата рабочей зоны относят: скорость воздуха, температуру и влажность. Скорость, температура воздуха в карьере зависит от скорости и температуры воздуха на поверхности, а также от термического фактора, который ускоряет нагрев или охлаждение потока воздуха. Максимальное значение скорости ветра наблюдается в дневное время суток, при этом возникает конвекция, инверсия - в ночное время суток. Относительная влажность воздуха в выработанном пространстве, может быть меньше или больше, чем на поверхности [2].

При ведении открытых горных работ за счет вскрытия карьерного поля происходит изменение земной поверхности. В результате чего возникает перераспределение теплового баланса в зависимости от физико-механических свойств отрабатываемого месторождения, параметров карьеров [4, 5].

Развитие горнодобывающей техники при ведении открытых горных работ способствует непрерывному росту глубины отработки отдельных месторождений полезных ископаемых, что ухудшает естественный воздухообмен и приводит к росту концентрации вредностей в атмосфере карьера [6, 7, 8, 9].

Для надежной защиты атмосферы от загрязнений необходимо проведение комплекса профилактических мероприятий, учитывающих горно-геологические, горнотехнические и климатические условия, на основе которых производится расчет проветривания карьера.

В процессе анализа горно-геологических условий месторождения определяются химический состав, физико-механические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород, геологическая и гидрогеологическая характеристики, форма и условия залегания рудных тел. Необходимостью данного процесса является проектирование и выбор эффективной системы и способа проветривания.

При применении конкретной системы разработки и технологического оборудования [10] в атмосферу выделяются вредные примеси такие как, оксид азота, оксид углерода, сероводород, альдегиды и другие газообразные вредности. Количество вредных веществ в атмосфере непостоянно из-за изменения горнотехнических и горно-геологических условий. При увеличении глубины отработки и воздействии на горный массив, внедрении производительной техники увеличивается интенсивность добычи, а также возрастает загазованность и запыленность атмосферы рабочего пространства [11, 12, 13].

Основные параметры карьера и технологические схемы ведения открытых горных работ, формируются на стадии разработки технического проекта разработки месторождения. Включают в основном следующие показатели: форму и глубину карьера, углы откоса его борта и уступов, вид открытых разработок и карьерного поля, способы вскрытия, систему разработку и др. [14, 15, 16, 17, 18].

Таким образом, изменение перечисленных факторов с целью улучшения естественного проветривания карьера, и тем самым сокращения концентрации вредных примесей, хотя и возможно, но весьма в ограниченных масштабах. Состав атмосферы окружающей среды также влияет на свойства воздушных потоков, поступающих в атмосферу рабочей зоны карьера. Поэтому такие факторы, как геометрия карьера, технологические основы открытых горных работ и состав атмосферы окружающей среды, относятся к категории трудноуправляемых [2, 19].

Исследования [20] микроклимата на карьерах «Мир», «Удачный», «Мурунтау» проводились с помощью статистического анализа многолетних наблюдений при измерении скорости ветра, градиентных наблюдений на

отметках «дно-поверхность». С помощью анемометра была измерена скорость движения воздуха, направление ветра на поверхности и дне карьера. Авторами было установлено, что на дне карьера ветровой поток имеет преимущественно северо-восточное направление - 38%, северного направления на поверхности -33%, в районе Тамды западного направления - 16-22 %, при скорости ветра V<2 м/с происходит загрязнение атмосферы карьера.

Способ добычи, перемещение горной массы определяется выбранной технологией. При выборе технологии важно учесть преобладающее направление ветров для интенсификации естественного проветривания и объем работ.

Уровень загрязнения атмосферы рабочего пространства зависит от вида технологического процесса. Основными источниками пыли и газа в карьерах, разрезах являются буровые работы, погрузочно-транспортные операции и пыль, взметываемая ветровыми потоками. Выделение токсичных газов вызвано также проведением массовых взрывов и работой технологического автотранспорта при перевозках взорванной горной массы на отвалы, дробильно-перегрузочные пункты и т.д. Концентрация вредных примесей, как в облаке, так и в атмосфере карьера, а также в горной массе достигает значительных величин. Количество одновременно взрываемых взрывчатых веществ колеблется в среднем от 200 до 1100 т. При массовых взрывах объем пылегазового облака доходит до 15 -

3 3

19,5 млн. м , пыль присутствует в количестве 0,027-0,17 кг/м (63-80% пыли имеет крупность менее 1,4 мкм) горной массы, которая в результате действия ветра распространяется на значительные расстояния равные 7-15 км [21, 22]. Пылегазовое облако поднимается при неустойчивой термической стратификации, но в результате инверсий продукты взрыва (пыль, газ), как правило, не выходят за пределы выработанного пространства.

Газообразные, паровые и пылевые примеси в атмосферы карьеров не должны превышать допустимых норм (таблицы 1.2, 1.3) [11].

Таблица 1.2 - ПДК для некоторых газообразных примесей в атмосфере карьеров

Вещества Химическая ПДК

формула абсолютная, мг/м относительная, % по объему

Акролеин СН2СНСОН 0,7 0,00009

Оксиды азота (в и205 5 0,00026

пересчете на N205)

Оксид углерода со 20 0,0017

Сернистый БОг 10 0,00038

ангидрид

Сероводород Н28 10 0,00071

Тринитротолуол С6Н6(Ж)2)зСНз 1 -

Формальдегид сн2о 0,5 0,00004

Таблица 1.3- ПДК пылевыделения, присутствующего в атмосфере рабочих зон карьеров и разрезов__

Вид пыли ПДК, мг/м3

Пыль с содержанием 8Ю2 более 70% 1

Пыль с содержанием ЭЮ210-70% 2

Асбестовая пыль (более 10% асбеста) 2

Силикатная пыль (тальк, оливин и др.) с содержанием свободного Б Ю2 менее 10% 4

Пыль барита, апатита, фосфорита с содержанием свободного менее 10% 5

Угольная и угольно-породная пыль с содержанием свободной 8Ю2 более 10% 2

Угольная пыль, содержащая менее 10% ЭЮ2 4

Пыль глин и минералов, не содержащих свободной 8Ю2 6

Угольная пыль без БЮ2 10

Пыль свинца и свинцовых неорганических соединений 0,01

Марганцевая пыль 0,3

Пыль с оксидом алюминия в виде аэрозоля дезинтеграции (глинозем, корунд) 6

Пыль с оксидом железа и оксидами марганца до 3% 6

Пыль с оксидом железа с примесью фтористых и марганцевых 4

соединений до 6%

Магнезитовая пыль 10

Пыль с содержанием хромистых веществ (хроматов, бихроматов, хромового ангидрита) 0,01

Уран (растворимые соединения) 0,015

Уран (нерастворимые соединения) 0,075

Значительное количество вредных веществ выделяется в результате ведения буровзрывных работ, экскавации, транспортировки горной массы и т.д.

Л

Запыленность при этом достигает 0,5-10000 мг/м [10, 23, 24, 25].

Пылеобразование возникает в результате взаимодействия транспорта с дорогой, воздушного потока с транспортируемой горной массой (таблицы 1.4, 1.5) [2, 26, 27].

Таблица 1.4 - Интенсивность пылевыделения при транспортировании горной

массы в карьерах

Наименование оборудования Характеристика автодорог Карьер

угольный рудный

БелАЗ-540 Без покрытия и обработки 3000-4000 60012000

С обработанной поверхностью 1000-2000 200-300

БелАЗ-548 Без покрытия и обработки - 50006000

С обработанной поверхностью - 200-300

Конвейер (1-2 м) Без средств борьбы с пылью 35-50 100-400

С орошением горной массы 15-25 20-50

Перегрузочный пункт конвейера Без средств борьбы с пылью 80-100 400-3000

С использованием системы аспирации - 30-1800

С орошением горной массы 45-60 -

Таблица 1.5 - Интенсивность пылевыделения экскаваторов на выемочно-погрузочных районах при сухой (числитель) и влажной (знаменатель) горной

массе

Экскаватор Интенсивность пылевыделения, мг/с

Карьер угольный Карьер рудный

ЭКГ-4 400-500/150-250 100-500/30-120

ЭКГ-4,6 - 150-500/50-120

ЭКГ-8 1000-1200/500-600 300-800/60-200

ЭШ-4/40 10000-11000/1400-1800 -

ЭРГ-400Д 11000-12000/1600-2000 -

ЭРГ-1600-40/10* - 6000-7000/1300-2500

*-породы суглинки, глины

Интенсивный процесс выделения пыли в атмосферу происходит при отвалообразовании горной породы. Запыленность на рабочих местах машиниста экскаватора и бульдозера в несколько раз превышает предельно-допустимую концентрацию (таблицы 1.6, 1.7) [28].

Таблица 1.6- Запыленность на рабочих местах машиниста экскаватора

Количество складируемой горной массы, т. ж Запыленность воздуха, мг/м

в кабине машиниста на расстоянии от места разгрузки, м

5 120

560 2,7-4,6 5,3-9 3,3-4,8

560 1,1-2,7 2,8 2,5-6,7

560-1120 1,6-3,9 1,7-3,5 -

560 - 1,6-6,7 -

560 2-10 2,3-6,9 2,0-6,9

Таблица 1.7 - Запыленность на рабочих местах машиниста бульдозера

Количество складируемой горной массы, т. Запыленность воздуха, мг/м3

в кабине машиниста на расстоянии от места разгрузки, м

25 150

275 1,3-2,4 1,6-2 0,6-0,8

1070-1260 2-3,8 1,7-3,1 0,5

193-825 - 4,3-29 1,5-3,1

1470-2720 0,9-1,2 - 0,3-0,6

470-1260 1,6-4,8 1,5-3,7 -

1.2 Анализ методов управления аэродинамическими процессами в рабочем пространстве карьеров 1.2.1 Естественное проветривание карьеров

Первым исследователем схем естественного проветривания глубоких карьеров стал О.С. Гещун. Его исследование было направлено на особенности прямоточного и рециркуляционного режимов движения воздушного потока в карьерах. Воздушные потоки, термический фактор при естественном проветривании карьеров были изучены К.В. Кочневым в 50-е года.

Существенный вклад в изучении метеорологических особенностей пространства карьеров внесли ученые под руководством доктора технических

наук Н.З. Бнтколова. Были исследованы ветровой поток, термический и радиационный режимы, причины нарушения воздухообмена в карьерах Казахстана и Средней Азии. Н.З. Битколов и И.И. Иванов впервые рассмотрели процесс искусственного разрушения температурных инверсий в карьере [29].

B.C. Никитин предложил методику расчета скоростей в первом приближении, так как данный процесс не охватывает всех различных схем распространения воздушных потоков и действия температурного фактора. Автор рассматривал вопросы прогнозирования состава атмосферы карьеров и распространения пыли от источников ее возникновения. Были разработаны схемы аэрации карьеров и выявлены зависимости для оценки структуры аэродинамических параметров естественного воздухообмена. Установлено, что скорость ветра в рабочем пространстве зависит от геометрии карьера при определенном этапе разработки месторождения [30].

В результате исследований по реализации программ академика A.A. Скочинского было накоплено достаточно большое количество данных, которые послужили не только развитию исследований в этой области, но и началу нового направления в горной науке - аэрологии карьеров.

Одним из основных элементов, определяющих естественное проветривание, является энергия ветра, непостоянство которой во времени определяет различную интенсивность воздухообмена и, как следствие, возможность его нарушения с накоплением в атмосфере карьера газов и пыли определенных концентраций.

Термический режим атмосферы карьеров влияет на интенсивность загрязнения вредными примесями. При передаче теплоты конвекцией осуществляется перемещение в пространстве неравномерно нагретых объемов газов.

Вследствие выделения тепла от рабочего оборудования, окислительных процессов в горной породе, солнечной энергии, в атмосфере создается конвективный теплообмен [31]. Солнечная энергия усиливается за счет времени суток, расположения карьера в пространстве и его параметров. Нагретые массы воздуха поднимаются на поверхность вдоль откосов борта карьера, захватывая за

собой вредные вещества из выработанного пространства. Так создается конвективная схема проветривания (рисунок 1.1).

Инверсионная схема (рисунок 1.2) проветривания возникает при малой энергии ветрового потока на поверхности, а также радиационном охлаждении поверхности бортов карьера. B.C. Никитин, Н.З. Битколов выделяют два типа инверсионного проветривания. На рисунке 1.2 а представлена схема замкнутого контура карьера, при которой холодный воздух приносит вредные примеси на глубину карьера, вытесняя более нагретые слои со дна карьера. Застойные зоны не образуются в карьерах, которые расположены на косогорах с открытым выработанным пространством (рисунок 1.2 б). Холодный воздух опускается вниз, вынося вредные вещества.

Рисунок 1.1- Конвективная схема проветривания

а

б

Рисунок 1.2 - Инверсионная схема проветривания карьера с замкнутым контуром (а) и открытым (б) выработанным пространством

В результате неравномерного нагрева бортов карьера, создается инверсионно-конвективная схема перемещения воздушного потока. При этом по одному борту воздух спускается вниз, а по другому борту поднимается вверх. Скорость перемещения воздушного потока на поверхности уступов не превышает 1-1,5 м/с, а на дне - минимальна.

Прямоточная схема проветривания (рисунок 1.3) характеризуется совпадением вектора скорости воздуха на поверхности и в самом карьере. Прямоточная схема проветривания возникает при углах откосов подветренного борта менее 15° и равномерном опережении уступов этого борта друг относительно друга [9].

Рисунок 1.3- Прямоточная схема проветривания карьера В случае неравномерности опережения уступов данная схема переходит в рецикуляционную (рисунок 1.4). Ветровой поток воздуха, поступая в карьер, расширяется, заполняя его весь профиль, омывает все уступы подветренного и наветренного бортов.

Рисунок 1.4 - Рециркуляционная схема проветривания карьера

Рециркуляционная схема проветривания возникает в карьере с углами откосов подветренного борта более 15° или равном 15°, но различном опережении уступов бортов относительно друг друга, когда господствующая скорость ветра превышает 0,8-1 м/с и характеризуется наличием зоны обратных воздушных потоков.

Воздушный поток, движущийся над карьером, постоянно расширяется, достигает противоположного борта карьера, омывает его уступы, движется вверх, унося с собой вредные примеси из глубокой части карьера, приходящейся в направлении ветра. В глубоких карьерах после штиля процесс проветривания наблюдается весьма длительное время. С увеличением скорости ветра и размеров карьера эффективность проветривания при этой схеме возрастает [32].

В карьерах с углами откоса подветренных бортов более 15° возникает прямоточно - рециркуляционная схема проветривания (рисунок 1.5).

О

Рисунок 1.5 - Прямоточно - рециркуляционная схема проветривания

Вследствие малых скоростей потоков на поверхности и ускоренном изменении параметров карьера, создаются неблагоприятные условия для безопасного ведения открытых горных работ, что связано с образованием застойных зон. Прямоточно - рециркуляционная схема допустима при изменчивом угле подветренного борта карьера [2].

Интенсификация естественного проветривания

Усилить естественное проветривание в рабочих местах на карьерах можно путем уменьшения шероховатости прикарьерной территории при помощи планировки бульдозером. Скорость ветра возрастет на 15% [2].

Московским горным институтом разработана конструкция, которая состояла из наклонных лопаток и поддерживающего упора. Было доказано, что при использовании данного устройства, увеличится скорость ветра вдоль борта на 1520% за счет уменьшения сечения между поверхностью карьера и лопаткой.

Днепропетровский горный институт предложил создать благоприятные условия в карьере путем создания высоконапорных воздушных (водовоздушных) завес. Угол раскрытия воздушного потока возрастет на 20-40%, при этом вынос вредных веществ увеличится, а количество застойных зон значительно сократится [11].

По данным В.И. Белоусова и Унипромеди [33] сокращение застойных зон можно достичь при помощи создания внешних отвалов с углом откосов к карьеру не более 8°. Отвалы должны располагаться на минимально допустимом расстоянии от предельного контура карьера. В результате этого скорость воздушного потока увеличится, сократится количество застойных и рециркуляционных зон, усилится воздухообмен в карьере. Было также предложено использовать сооружение в виде крыльев, которые представляли собой породные отвалы, здания, размещенные под углом с определенным расстоянием между ними (рисунок 1.6). Эффективность вхождения воздушного потока увеличится на 10-20%, вынос вредных веществ - в 1,25 раза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ястребова, Карина Намидиновна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Борисов С.С. Горное дело. Учебник для техникумов. М.: Недра. -1988.-С. 320.

2. Бересневич П.В. Аэрология карьеров / П.В.Бересневич, В.А.Михайлов, С.С.Филатов // Справочник. - 1990. М.: Недра. - С. 280.

3. Нестеренко Г.Ф. Управление аэрогазопылединамическими тепломассообменными процессами при нормализации атмосферы карьеров / Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук: 25.00.20. - Пермь: ИГД УрО РАН, 2008. - С. 45.

4. TpyöetfKoü КН. Проектирование карьеров / К.Н.Трубецкой, Г.Л.Краснянский, В.В.Хронин // Учеб. для вузов в 2 т. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Академии горных наук, 2001.-Т. I. - С. 519.

5. Трубецкой КН. Проектирование карьеров / К.Н.Трубецкой, Г.Л.Краснянский, В.В. Хронин // Учеб. для вузов. В 2 т. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Академии горных наук, 2001.- Т. II. - С. 535.

6. Новожилов М.Г. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых / М.Г. Новожилов, Ф.И. Кучерявый, B.C. Хохряков -Часть 1, М.: Недра, 1971. - С. 512.

7. Хохряков B.C. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1991. - С. 336.

8. Ржевский В.В Процессы открытых горных работ. МГГУ: Недра, Издание 3-е перераб. и доп., 1978. - С. 544.

9. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ 4-е издание, перераб. и доп. М.: Недра, 1985. - С. 549.

10. Шувалов Ю.В. Снижение пылеобразования и переноса пыли при разрушении горных пород / Ю.В. Шувалов, С.А. Ильченкова, H.A. Гаспарьян, А.П. Бульбашев // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004. - № 10. - С. 75-78.

11. Рогалев В. А. Нормализация атмосферы горнорудных предприятий. М.: Недра, 1993.-С. 240.

12. Johanson W.B., Uthe Е.Е. Atmospheric environment, 1971 - N 8. P. 703 -724.

13. Sidney C.J. et al Combined removal of SO, NO and flyash. from simulated fiue gas using pulsed streamer corona / IEEE Trans. Ind. Appl., 1989, V. 25.-N l.-P. 62-69.

14. Холодняков Г.А. Открытые горные работы. Учебное пособие. - JL: ЛГИ, 1990.-С. 107.

15. Фомин С.И. Основы технологии горного производства / Учебное пособие. СПб.: СПГГИ (ТУ), 1993 - С. 124.

16. Трубецкой К. Н. Открытые горные работы / К.Н.Трубецкой, М.Г. Потапов // Справочник. М.: Горные бюро, 1994. - С. 573.

17. Брюховецкий О.С. Технология и комплексная механизация разработки месторождений полезных ископаемых / О.С. Брюховецкий, Ж.В. Бунин, И.А. Ковалёв // Учебник для вузов. - М.: Недра, 1989. - С. 300.

18. АнистратовЮ.И. Технология отрытых горный работ. - М.: Недра, 1995.-С. 215.

19. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. МГГУ: Недра, Издание 3-е перераб. и доп., 1978. - С. 544.

20. Конорев М.М. Обоснование проектных решений при разработке системы искусственной вентиляции и пылегазоподавления карьера трубки "Мир" / М.М. Конорев., В.Н. Макаров, Г.Ф. Нестеренко // Горный журнал. -1984.-№9.-С. 57-59.

21. Конорев М.М. К вопросу снижения негативного воздействия на окружающую среду массовых взрывов в карьерах / М.М. Конорев, Г.Ф. Нестеренко // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: 2005. -№ 1. -С.109-113.

22. Кутузов Б.Н. Проектирование взрывных работ / Б.Н. Кутузов, Ю.К. Валухин, С.В. Давыдов // Учебник. - М.: Недра, 1974. - С. 328.

23. Ловля С.А. Взрывное дело / С.А.Ловля, Б.Л.Каплан, В.В.Майоров // Учебник. - М.: Недра, 1976. - С. 272.

24. Эпов Б. А. Основы взрывного дела. - М.: Воениздат, 1974. - С. 224.

25. Друкованый М.Ф. Буровзрывные работы на карьерах: Учебник для техникумов / М.Ф. Друкованый, Б.Н. Кукиб, B.C. Куц - М.: Недра, 1990. -С. 367.

26. Кулешов A.A. Проектирование и эксплуатация карьерного автотранспорта / Справочник. Санкт-Петербургский горный институт. - СПб., ч. 1, 1994. - С. 230, ч. 2, 1995. - С. 203.

27. Чиаев Т. И. Справочник горного мастера нерудных карьеров / Т.И. Чиаев, Р.Л. Бернштейн, В.А. Головко - М.: Недра, 1977. - С. 357.

28. Битколов Н.З. Нормализация атмосферы глубоких карьеров - Л.: Наука, 1986.-С. 295.

29. Битколов Н.З. Интенсификация воздухообмена в карьерах тепловым способом / Н.З. Битколов, И.И.Иванов // Межвуз. сб.: Вентиляция шахт и рудников. Ленинград: ЛГИ, 1978. - С. 11-20.

30. Никитин B.C. Проветривание карьеров / В.С.Никитин, Н.З. Битколов, - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1975. - С. 256.

31. Исаченко В.П. Теплопередачи / В.П.Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел.- М.: Энергия, 1975. - С. 488.

32. Порцевский А.К Вентиляция шахт. Аэрология карьеров (Аэрология горных предприятий) / Учебное пособие для студентов. - М.: 2014. - С. 71.

33. Авт. свид. № 1025899 E21F 1/00 (СССР). Способ проветривания карьеров / В.И. Белоусов, И.А. Соболева. - № 3278547/22-03; заявл. 13.04.1981; опубл. 30.06.1983. - Бюл. № 24.

34. Филатов С.С. Вентиляция карьеров. - М.: 1981. - С. 206.

35. Битколов Н.З. Аэрология карьеров / Н.З.Битколов, И.И.Медведев // Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1992. - С. 264.

36. Белоусов В.И. Влияние искусственного рельефа на естественное проветривание карьеров / В.И. Белоусов, Я.З. Бухман // В сб.: Опыт борьбы с загазованностью и запыленностью атмосферы карьеров. - М.: НИИ Цветметинформация , 1968.- С. 86-87.

37. Авт. свид. № 1006770 E21F 1/00 (СССР). Устройство для проветривание карьеров / Н.Ф. Кременчуцкий, A.B. Зверовский, В.И. Бескровный, В.Д. Хомасуридзе. - № 3326180/22-03; заявл. 16.07.1981; опубл. 23.03 1983. -Бюл. №11.

38. Авт. свид. № 1361347 E21F 1/00 (СССР). Способ проветривания карьеров / В.И. Белоусов, А.Т. Колотыгин, Р.Г. Шваб,- № 3991463 / 22-03; заявл. 16,12,1985; опубл. 23.12.1987. - Бюл. № 47.

39. Авт. свид. № 589420 E21F 1/00 (СССР). Способ проветривания карьеров / С.С.Филатов, С.М.Росляков, А.И.Павлов. - № 2170331/22-03; заявл. 08.09.1975; опубл. 25.01.1978. - Бюл. №3.

40. Авт. свид. № 1488517 E21F 1/00 (СССР). Устройства для проветривания карьеров / В.А.Рогалев, Ю.В.Гуль, А.С.Барышев, Г.И.Саблин, В.Г.Коваленко. - № 4351096/23-03; заявл. 26.11.1987; опубл. 23.06.1889. -Бюл. № 23.

41. Сытенков В.И. О целесообразности искусственного проветривания глубоких карьеров / Горный журнал - 2003 - № 8. - С. 89-93.

42. Авт. свид. карьеров № 1244339 E21F 1/00 (СССР). Способ проветривания нагорных карьеров / В.Е. Хван. - № 3811772/22-03; заявл. 11.11.1984; опубл. 15.07.1986.-Бюл. № 26.

43. Ушаков К. 3. Аэрология карьеров / К.З.Ушаков., В.А.Михайлов. -М.: Недра, 1985.-С. 272.

44. Силин Ф.М. Зависимость загазованности карьеров от метеорологических условий / Ф.М. Силин, Я.З. Бухман // В сб.: Опыт борьбы с загазованностью и запыленностью атмосферы карьеров. - М.: НИИ Цветметинформация, 1968.- С. 60-68.

45. Битколов Н.З. Применение снежных покрытий для пылеподавления на автодорогах в карьерах при отрицательных температурах воздуха / Н.З. Битколов, И.И. Иванов // Горный журнал, 1980. - №3. - С. 58-59.

46. Битколов Н.З. К вопросу проветривания глубоких карьеров / Известия вузов. Горный журнал. - 1959. - № 4. - С. 37-46.

47. Авт. свид. № 901560 E21F 1/00 (СССР). Способ проветривания карьеров / Е.Г. Фурсов, А.И. Незговоров, Б.Н. Кротенко, В.П. Гусев, В.И.Кашин, Н.И. Стружкин - № 2910360/22-03; заявл. 14.04.1980; опубл. 30.01.1982. -Бюл. №4.

48. Патент № 2036311 E21F 1/00 (РФ). Способ проветривания карьеров / Ю.К. Батманов, М.Ш. Зельвянский, Г.Г. Поздняков, С.А. Саратикянц,

A.Н.Худяков. - № 4888496/03; заявл. 05.12.1990; опубл. 27.05.1995. -Бюл. № 15.

49. Авт. свид. № 246443 Е21С 47/00 (СССР). Способ вентиляции карьеров с газовыделениями / Б.Ю. Берман, В.И. Филиппов, П.В. Цюрупа.-№ 1111906/22-03; заявл. 09.11.1966; опубл. 20.06.1969. - Бюл. № 21.

50. Авт. свид. № 479873 E21F 1/08 (СССР). Устройство для проветривания карьера / Е.М. Левин, Г.М. Нечушкин, Ю.В. Суслин,

B.П.Куликов, В.П.Соллогуб, Ю.В.Демидов.- № 1442520/22-03; заявл. 25.05.1970; опубл. 05.08.1975. -Бюл. № 29.

51. Патент № 2052126 E21F 1/00 (РФ). Способ проветривания карьеров / Ю.Н. Гуляев, Т.А. Толмачева, А.Ю. Гуляев, И.И. Дорошенко. - № 5048515/03; заявл. 17.06.1992; опубл. 10.01.1996. - Бюл. № 1.

52. Авт. свид. № 775337 E21F 1/00 (СССР). Устройство для проветривания карьеров / Ю.А. Гвоздев. - № 2640960/22-03; заявл. 07.07.1978; опубл. 30.10.1980. - Бюл. №40.

53. Maezono /., Chang I.S. Reduction of CO from combustion gases by DC -corona torchers. - Conf. Res. IEEE Ind. App. Soc. 23 Annual Meet. - Pittsburgh, Oct. 2-7, 1988, P. 1636-1690.

54. Кузнецов И.П. Об улучшении условий труда на открытых горных разработках / Известия вузов. Горный журнал. - 1958. - № 8. - С. 76-79.

55. Никитин В.С Обеспыливание атмосферы карьеров / В.С.Никитин, О.Б. Левинский, Н.В. Суслов. - Ташкент: ФАН, 1974. - С. 160.

56. Фату ев Н.Г. О принудительном проветривании карьеров средствами авиационной техники / Н.Г. Фатуев, B.C. Ивашкин, А.Н. Дудырев // Горный журнал. - 1964. - № 12. - С. 59-60.

57. Арсентьев А.И. Введение в специальность горного инженера -открытчика / А.И. Арсентьев, В.А. Падуков // Учебное пособие. Ленинград: ЛГИ, 1979.-С. 87.

58. Мельников Н.В. Горные инженеры. М.: Наука, 1974. - С. 271.

59. Бобровников В.Н. Методы управления аэрогазопылединамическими процессами на горнодобывающих предприятиях / В.Н. Бобровников, Е.Б. Гридина, Л.Ю. Самаров, К.Н. Ястребова // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2013. М.: Отдельный выпуск № 2 - С. 274-278.

60. Козырев С.А. Оценка параметров аэрации и загрязнения атмосферы карьеров вредными технологическими примесями / Вестник МГГУ. - 2009. -Том 12, № 14.-С. 588-590.

61. Ястребова К.Н. Моделирование аэрогазопылединамических процессов в рабочем пространстве карьеров / Труды 11 -ой Межрегиональной научно-практической конференции: «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения». Филиал СПГГИ (ТУ) «Воркутинский Горный институт». -Воркута, 2013. - С. 328-330.

62. Ястребова К.Н. Имитационное моделирование процесса обтекания бортов открытой горной выработки естественным ветровым потоком / Безопасность труда в промышленности. - М.: 2014. - № 8 - С. 60-62.

63. Ястребова К.Н. О целесообразности аэродинамического профилирования бортов карьера / Экология и развитие общества. - СПб., 2014.-№ 1-2(10).-С. 28-31.

64. Батурин O.B. Построение расчетных моделей в процессоре Gambit универсального программного комплекса Fluent / O.B. Батурин, H.B. Батурин, В.Н. Матвеев // Учеб. пособие. - Самара: Изд-во Самаре, гос. аэрокосм. Университета, 2009. - С. 172.

65. Сухов С.А. Основы моделирования в Solid Works / Методические указания. - Ульяновск: УлГТУ, 2007. - С. 48.

66. Крапивский Е.И. Численное моделирование неизотермического течения нефти в трубопроводе в программном комплексе Ansys / Fluent Е.И. Крапивский, О.В. Кабанов, И.А. Вишняков, В.И. Климко // Учебное пособие. - СПб.: СПГГУ, 2012. - С. 128.

67. Бахтурин Ю.А. Моделирование работы сложных транспортных систем карьеров / Горный информационно-аналитический бюллетень. - М., 2011. - № 1. - С. 82-90.

68. Сазанов И.И. Гидравлика / Конспект лекций. Учебное пособие. - М.: ИЦ МГТУ, Станкин, 2004. - С. 292.

69. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. -СПб.: Минтопэнерго РФ, РАН. Гос. НИИ горн, геомех. и маркшейдерского дела - Межотраслевой научный центр ВНИМИ, 1998. - С. 208.

70. Руководство по эксплуатации Al.00.000 РЭ переносного рудничного анемометра АПР - 2, Москва, 2006.- С. 22.

71. Прибор Testo 625 для измерения влажности и температуры / Руководство пользователя. - Москва.- С. 27.

72. Кравченко Н. С. Методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в учебном лабораторном практикуме / Н.С. Кравченко, О.Г. Ревинская // Учебное пособие: Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - С. 88.

73. Савчук В.П. Обработка результатов измерений. Физическая лаборатория. Ч. 1. Одесса: ОНПУ, 2002. - С. 54.

74. Козин В.З. Теория инженерного эксперимента: учебное пособие / В.З. Козин, А.Е. Пелевин // Урал. гос. горный ун-т.-Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2013.-С. 166.

75. Абдульманов Р.Р. Измерение физических процессов / Р.Р. Абдульманов, Л.И. Каганов // Методическое пособие для студентов всех специальностей и форм обучения. - Самара: СамГАПС, 2006. - С. 25.

76. Рогалев В.А. Оздоровление атмосферы карьеров и угольных разрезов / В.А. Рогалев, Л.К. Горшков // Методические основы: Учебное пособие. - СПб.: МАНЭБ, 2013. - С. 130.

77. Патент 2539086 Российская Федерация, МПК Е21С 41/26 Способ аэродинамического профилирования бортов карьеров и угольных разрезов /

B.И. Дикарев, Л.К. Горшков, В.А. Рогалев, К.Н. Ястребова; заявитель и патентообладатель ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы. № 2013148747; заявл. 31.10.13; Опубл. 10.01.15, Бюл. № 1 -9 с.

78. Рогалев В.А. Методические особенности интенсификации естественного проветривания карьеров / В.А. Рогалев, К.Н. Ястребова // Записки Горного института. - 2014. СПб.: Т. 207 - С. 131-133.

79. Струминский В.А. Аэродинамика и молекулярная газовая динамика. -М.: Наука, 1985.-С. 240.

80. Горшков Л.К. Оздоровление атмосферы рабочих зон карьеров изменением геометрии их бортов / Л.К. Горшков, В.А. Рогалев, К.Н.Ястребова // Экология и развитие общества. - 2013. СПб.: № 1 (7) -

C. 46 -50.

81. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: ГИТЛ, 1957. -С. 784.

82. Горшков Л.К. Обеспечение безотрывного обтекания срединной части борта карьера естественным воздушным потоком/Л.К. Горшков, В.А. Рогалев, К.Н. Ястребова // Экология и развитие общества: Материалы ХУ-й Международной научно-практической конференции. СПб.,2014. - С. 69 - 74.

83. Горшков U.K. Профилирование придонной части подветренного борта карьера / JI.K. Горшков, В.А. Рогалев, К.Н. Ястребова // Экология и развитие общества. - СПб., 2014. - № 3 - 4 (11). - С. 34-38.

84. Бобровников В.Н. Основные методы управления аэрогазопылединамическими процессами в рабочем пространстве карьеров и разрезов Крайнего Севера / В.Н. Бобровников, Е.Б. Гридина, К.Н. Ястребова // Сборник научных трудов «Аэрология и безопасность горных предприятий» («СУЭК»). - М., 2013. - Выпуск 1. - С. 59-63.

85. Горбонос М.Г. Расчет параметров буровзрывных работ при отбойке горных пород на карьерах / Методические указания. - М., изд.: МГГУ, 2005. -С. 74.

86. Федеральные норма и привила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при взрывных работах». - СПб.: ЦОТПБСППО, 2014. - С. 272.

87. Холоднлов А.Н. Вентиляция карьеров: Методические указания к выполнению расчетно-графических заданий / Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет), СПб., 2009. -С. 19

88. Холодняков Г.А. Основы геологии и горного дела (при открытых горных работах) / Г.А. Холодняков, С.И. Фомин Методические указания // Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2004 - С. 17.

89. Анистратов Ю.И. Технологические процессы открытых горных работ / Учебник для вузов. - М.: Недра, 1995. - С. 350.

90. Шпанский О.В. Технология и комплексная механизация добычи нерудного сырья для производства строительных материалов / О.В. Шпанский, Ю.Д. Буянов // Учебник для вузов. - М.: Недра, 1996. -С. 462.

91. Вдовиченко A.M. Планирование на предприятии. Расчет производственной мощности горного предприятия / A.M. Вдовиченко, O.A. Маринина // Методические указания. - Санкт-Петербургский государственный горный университет (технический университет). СПб, 2004. - С. 44.

Модель распределения воздушного потока в карьере при различных

скоростях ветра на поверхности

■ 10.00 9.55 9.10 8.65 —_ 8.20 7.75 7.30 6.85

Рисунок А.1 - Без аэродинамического профилирования (при скорости ветра на поверхности 2 м/с)

110.00 9.55 9.10 8.65 и 8.20 7.75 7.30 6.85

Рисунок А.2 - С аэродинамическим профилированием

(при скорости ветра на поверхности 2 м/с)

Рисунок А.З - Без аэродинамического профилирования (при скорости ветра на поверхности 4 м/с)

Рисунок А.4 - С аэродинамическим профилированием (при скорости ветра на поверхности 4 м/с)

Распределение воздухообмена на всех горизонтах карьера

Таблица Б.1 - Подветренный борт карьера, скорость ветра 2 м/с

Горизонт Высота уступа, м Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

Ом Юм 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 2,0

+47 12 Непрофилированная 0,05 0,45 0,63 0,95 1,10 1,18

Профилированная 0,10 0,60 0,79 1,18 1,36 1,63

Рост скорости, % 50,0 34,3 25,5 24,0 23,7 38,3

+35 12 Непрофилированная 0,03 0,41 0,55 0,85 0,94 1,08

Профилированная 0,04 0,55 0,75 1,16 1,18 1,49

Рост скорости, % 49,2 35,3 35,6 36,0 25,3 37,9

+23 12 Непрофилированная 0,04 0,40 0,55 0,81 0,90 1,07

Профилированная 0,06 0,56 0,74 1,01 1,10 1,46

Рост скорости, % 42,9 40,6 35,1 25,5 22,2 36,6

+11 12 Непрофилированная 0,05 0,39 0,53 0,80 0,83 0,94

Профилированная 0,07 0,57 0,75 1,09 1,20 1,28

Рост скорости, % 33,3 45,2 41,2 36,2 44,8 35,8

-1 12 Непрофилированная 0,01 0,40 0,50 0,73 0,80 0,95

Профилированная 0,02 0,53 0,71 1,03 1,03 1,28

Рост скорости, % 50,0 33,3 42,5 42,4 28,8 34,9

-13 12 Непрофилированная 0,01 0,39 0,50 0,85 0,98 1,02

Профилированная 0,02 0,54 0,69 1,13 1,23 1,37

Рост скорости, % 50 37,5 38,1 32,6 25,5 34,5

-25 12 Непрофилированная 0,05 0,50 0,48 0,83 0,87 0,98

Профилированная 0,08 0,67 0,67 1,05 1,14 1,31

Рост скорости, % 50,0 34,3 39,6 27,1 30,9 33,7

-37 12 Непрофилированная 0,01 0,43 0,50 0,74 0,82 0,80

(дно) Профилированная 0,02 0,65 0,69 0,93 1,0 1,06

Рост скорости, % 50,0 50,0 38,5 25,0 22,4 32,4

Горизонт Высота уступа, м Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

Ом Юм 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 1,90

+47 12 Непрофилированная 0,04 0,37 0,67 0,83 1,10 1,16

Профилированная 0,06 0,56 0,91 1,06 1,37 1,28

Рост скорости, % 50,0 50,0 36,1 28,6 24,3 11,2

+35 12 Непрофилированная 0,03 0,36 0,69 0,82 0,92 1,01

Профилированная 0,05 0,51 0,96 1,11 1,13 1,16

Рост скорости, % 50,0 42,1 38,9 36,0 23,0 11,5

+23 12 Непрофилированная 0,03 0,34 0,66 0,80 0,85 1,01

Профилированная 0,04 0,49 0,95 1,07 1,03 1,12

Рост скорости, % 50,0 44,4 43,5 34,2 20,8 10,9

+11 12 Непрофилированная 0,04 0,31 0,61 0,78 0,83 0,90

Профилированная 0,06 0,46 0,89 1,11 1,05 1,0

Рост скорости, % 50,0 47,4 45,0 41,8 26,0 11,8

-1 12 Непрофилированная 0,01 0,30 0,54 0,76 0,80 0,87

Профилированная 0,02 0,46 0,80 1,0 1,07 1,11

Рост скорости, % 50,0 51,8 48,9 31,6 33,3 28,6

-13 12 Непрофилированная 0,01 0,29 0,53 0,75 0,92 0,94

Профилированная 0,02 0,42 0,74 1,03 1,17 1,03

Рост скорости, % 50,0 46,4 40,5 36,7 26,8 10,0

-25 12 Непрофилированная 0,04 0,26 0,51 0,73 0,90 0,93

Профилированная 0,06 0,39 0,75 1,03 1,22 1,12

Рост скорости, % 50,0 50,8 47,8 40,7 36,0 20,3

-37 12 Непрофилированная 0,01 0,23 0,47 0,70 0,76 0,80

(дно) Профилированная 0,02 0,35 0,66 0,93 0,95 1,12

Рост скорости, % 50,0 50,0 40,0 33,3 25,6 11,9

Горизонт Высота уступа, м Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

Ом Юм 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 4,0

+47 12 Непрофилированная 0,01 0,45 0,66 1,34 1,75 1,84

Профилированная 0,02 0,65 0,89 1,66 2,09 2,57

Рост скорости, % 45,1 30,3 26,0 24,0 19,5 39,7

+35 12 Непрофилированная 0,05 0,40 0,60 0,83 1,10 1,62

Профилированная 0,10 0,63 0,93 1,22 1,47 2,24

Рост скорости, % 40,0 36,0 35,6 32,0 25,1 38,2

+23 12 Непрофилированная 0,07 0,35 0,44 0,70 0,90 1,53

Профилированная 0,12 0,58 0,68 0,92 1,14 2,11

Рост скорости, % 43,0 40,0 35,0 24,0 21,3 38,1

+11 12 Непрофилированная 0,03 0,30 0,35 0,65 0,85 1,32

Профилированная 0,06 0,56 0,60 1,03 1,20 1,81

Рост скорости, % 48,6 46,6 41,8 36,7 28,9 37,2

-1 12 Непрофилированная 0,01 0,30 0,60 0,65 0,65 1,28

Профилированная 0,02 0,57 1,04 0,97 0,91 1,76

Рост скорости, % 50,0 47,5 42,5 33,3 28,9 37,2

-13 12 Непрофилированная 0,01 0,25 0,46 0,50 0,65 1,27

Профилированная 0,02 0,42 0,72 0,73 0,87 1,74

Рост скорости, % 45,0 40,0 37,1 30,4 25,0 36,8

-25 12 Непрофилированная 0,01 0,50 0,40 0,60 0,65 1,12

Профилированная 0,02 0,94 0,57 0,75 0,81 1,51

Рост скорости, % 56,0 47,0 30,0 20,0 18,6 34,8

-37 12 Непрофилированная 0,01 0,10 0,40 0,60 0,65 1,23

(дно) Профилированная 0,02 0,15 0,66 0,81 0,82 1,65

Рост скорости, % 52,4 50,1 39,0 25,5 20,3 34,3

Горизонт Высота уступа, м Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

Ом 10м 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 3,80

+47 12 Непрофилированная 0,01 0,44 0,65 1,31 1,77 1,81

Профилированная 0,02 0,63 0,88 1,70 2,21 2,03

Рост скорости, % 50,0 42,7 35,3 30,0 25,0 12,0

+35 12 Непрофилированная 0,04 0,41 0,64 1,27 1,58 1,60

Профилированная 0,06 0,59 0,9 1,72 1,94 1,78

Рост скорости, % 58,4 45,1 40,0 35,5 23,0 11,5

+23 12 Непрофилированная 0,04 0,40 0,62 1,20 1,51 1,51

Профилированная 0,06 0,61 0,88 1,63 1,81 1,66

Рост скорости, % 56,7 52,5 41,6 35,8 20,0 9,7

+11 12 Непрофилированная 0,04 0,38 0,60 1Д9 1,28 1,30

Профилированная 0,06 0,58 0,85 1,68 1,62 1,55

Рост скорости, % 55,0 52,5 41,1 40,9 26,8 12,3

-1 12 Непрофилированная 0,03 0,36 0,57 1,10 1,12 1,24

Профилированная 0,04 0,54 0,80 1,46 1,42 1,44

Рост скорости, % 50,3 49,4 41,0 33,3 26,7 16,0

-13 12 Непрофилированная 0,02 0,35 0,51 0,93 1,10 1,21

Профилированная 0,03 0,51 0,71 1,27 1,39 1,33

Рост скорости, % 50,0 46,7 40,0 37,0 26,7 10,0

-25 12 Непрофилированная 0,01 0,29 0,45 0,90 0,95 1,12

Профилированная 0,02 0,44 0,66 1,26 1,28 1,34

Рост скорости, % 57,0 50,2 47,3 40,0 35,1 20,0

-37 (дно) 12 Непрофилированная 0,01 0,25 0,40 0,72 0,88 1,10

Профилированная 0,02 0,36 0,54 0,94 1,10 1,23

Рост скорости, % 50,0 42,7 35,3 30,0 25,0 12,0

Горизонт Высота уступа, м Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

Ом 10м 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 6,0

+47 12 Непрофилированная 1,08 2,11 3,71 4,85 5,0 5,30

Профилированная 1,40 2,79 4,67 6,19 6,09 6,10

Рост скорости, % 33,3 32,0 26,0 27,6 21,7 14,8

+35 12 Непрофилированная 0,95 2,0 3,32 3,84 4,72 4,91

Профилированная 1,40 2,67 4,28 4,84 5,24 5,10

Рост скорости, % 53,3 33,5 28,8 26,0 11,0 3,5

+23 12 Непрофилированная 0,70 1,80 3,18 3,42 4,14 4,24

Профилированная 1,0 2,53 4,32 4,31 5,11 4,58

Рост скорости, % 44,4 40,5 36,0 26,0 23,5 14,3

+11 12 Непрофилированная 0,65 1,40 3,0 3,30 3,41 3,72

Профилированная 0,97 2,0 4,24 4,41 4,41 4,29

Рост скорости, % 50,0 42,3 41,2 36,6 29,4 15,2

-1 12 Непрофилированная 0,53 1,25 2,71 2,93 3,31 3,43

Профилированная 0,70 1,84 3,89 3,89 4,15 4,12

Рост скорости, % 50,0 47,5 43,4 32,6 25,2 20,2

-13 12 Непрофилированная 0,48 1,14 2,15 2,34 2,77 3,37

Профилированная 0,70 1,60 2,95 3,05 3,46 4,20

Рост скорости, % 45,0 40,0 37,1 30,4 25,0 24,5

-25 12 Непрофилированная 0,40 1,11 1,96 2,22 2,54 3,22

Профилированная 0,60 1,70 2,55 2,64 3,05 3,76

Рост скорости, % 50,0 53,2 30,0 19,0 20,0 16,7

-37 (дно) 12 Непрофилированная 0,31 1,13 1,65 1,83 2,10 3,20

Профилированная 0,46 1,70 2,29 2,33 2,56 3,58

Рост скорости, % 50,0 50,0 38,8 27,3 21,8 12,0

Горизонт Высота уступа, м Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

Ом Юм 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 5,50

+47 12 Непрофилированная 2,50 3,10 3,93 4,61 4,74 5,0

Профилированная 3,30 4,34 5,27 6,15 5,27 6,25

Рост скорости, % 33,3 40,0 33,3 33,3 11,1 25,0

+35 12 Непрофилированная 2,0 2,75 3,55 4,32 4,53 4,83

Профилированная 3,10 4,11 5,26 5,42 5,49 5,24

Рост скорости, % 58,8 50,0 48,2 25,4 21,1 8,50

+23 12 Непрофилированная 1,80 2,31 3,22 3,91 4,12 4,50

Профилированная 2,80 3,2 4,56 5,28 5,01 4,94

Рост скорости, % 58,8 52,2 41,6 35,0 21,5 9,7

+11 12 Непрофилированная 1,50 2,11 2,71 2,98 3,24 3,61

Профилированная 2,40 3,23 3,73 4,08 4,10 4,03

Рост скорости, % 60,0 53,3 37,5 37,0 26,4 П,7

-1 12 Непрофилированная 1,10 1,94 2,38 2,77 3,13 3,25

Профилированная 1,83 2,91 3,36 3,68 3,94 3,76

Рост скорости, % 66,6 50,0 41,3 33,0 26,0 15,8

-13 12 Непрофилированная 0,80 1,55 2,14 2,58 2,94 3,06

Профилированная 1,20 2,29 3,03 3,52 3,73 3,37

Рост скорости, % 50,0 47,5 41,6 36,3 27,0 10,0

-25 12 Непрофилированная 0,72 1,43 1,90 2,44 2,61 2,73

Профилированная 1,08 2,15 2,79 3,42 3,54 3,42

Рост скорости, % 50,0 50,4 47,1 40,0 35,6 18,5

-37 (дно) 12 Непрофилированная 0,53 1,20 1,31 1,75 2,15 2,33

Профилированная 0,79 1,80 1,76 2,36 2,69 2,61

Рост скорости, % 50,0 50,0 34,0 35,0 25,0 12,0

Горизонт Высота уступа, м Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

Ом Юм 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 8,0

+47 12 Непрофилированная 2,0 4,35 6,92 7,14 7,63 7,78

Профилированная 2,5 5,73 8,71 7,89 9,30 9,0

Рост скорости, % 25,0 31,8 25,8 10,5 21,8 14,8

+35 12 Непрофилированная 1,95 3,45 5,04 6,50 6,93 7,15

Профилированная 3,0 4,61 5,24 7,20 8,70 9,25

Рост скорости, % 55,0 33,6 4,0 10,7 26,7 29,4

+23 12 Непрофилированная 1,81 3,06 5,41 6,18 6,63 6,82

Профилированная 2,5 4,28 7,37 7,77 8,18 7,77

Рост скорости, % 41,7 40,0 36,3 25,8 23,5 14,0

+11 12 Непрофилированная 1,72 2,97 5,18 5,47 6,12 6,41

Профилированная 2,5 4,16 7,28 7,66 7,97 7,38

Рост скорости, % 50,0 40,0 40,5 40,0 30,2 15,2

-1 12 Непрофилированная 1,65 2,45 4,93 5,36 5,89 6,13

Профилированная 2,40 3,60 6,95 7,04 7,35 7,47

Рост скорости, % 50,0 47,1 41,1 31,4 24,8 21,9

-13 12 Непрофилированная 1,50 2,25 4,77 4,96 5,28 5,41

Профилированная 2,30 3,17 6,48 6,44 6,62 6,65

Рост скорости, % 50,0 41,3 36,0 30,0 25,5 22,8

-25 12 Непрофилированная 0,90 2,10 3,91 4,55 4,78 5,14

Профилированная 1,40 3,08 5,0 7,60 5,58 6,0

Рост скорости, % 50,0 46,6 27,8 16,7 16,7 16,5

-37 12 Непрофилированная 0,8 1,95 3,58 3,95 4,31 4,98

(дно) Профилированная 1,20 2,93 5,04 5,04 5,31 5,64

Рост скорости, % 50,0 50,0 41,0 27,7 23,1 13,3

Горизонт Высота уступа, Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

м Ом Юм 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 7,60

+47 12 Непрофилированная 1,95 4,51 6,2 7,02 7,41 7,63

Профилированная 2,60 6,44 8,30 9,36 8,23 8,77

Рост скорости, % 33,3 42,8 33,3 33,3 11,1 15,0

+35 12 Непрофилированная 1,80 4,30 6,0 6,52 6,60 6,74

Профилированная 2,80 6,02 7,86 8,17 8,0 7,30

Рост скорости, % 58,8 40,0 31,0 25,4 21,1 8,5

+23 12 Непрофилированная 1,70 4,0 3,82 4,55 5,30 6,33

Профилированная 2,80 6,08 5,25 6,13 6,46 6,85

Рост скорости, % 60,8 52,0 37,5 34,8 22,2 8,2

+11 12 Непрофилированная 1,61 3,81 4,55 5,01 5,35 6,05

Профилированная 2,50 5,91 6,21 6,82 6,77 6,76

Рост скорости, % 60,0 55,0 36,5 36,1 26,6 11,7

-1 12 Непрофилированная 1,30 3,50 4,10 4,83 5,0 5,61

Профилированная 2,20 5,20 5,76 6,41 6,30 6,60

Рост скорости, % 66,0 50,0 40,5 32,8 26,1 17,1

-13 12 Непрофилированная 1,25 2,80 3,50 4,11 5,0 5,14

Профилированная 1,90 4,14 4,40 5,0 5,44 5,70

Рост скорости, % 50,0 48,0 26,6 20,0 8,70 11,4

-25 12 Непрофилированная 1,11 2,33 2,92 3,50 3,71 4,33

Профилированная 1,70 3,50 4,30 4,90 5,05 5,13

Рост скорости, % 50,0 50,6 47,3 40,1 36,2 18,5

-37 12 Непрофилированная 1,0 2,0 2,50 3,0 3,55 4,01

(дно) Профилированная 1,50 3,0 3,01 4,20 4,50 4,50

Рост скорости, % 50,0 50,0 21,5 40,0 23,0 12,4

Горизонт Высота уступа, м Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

Ом 10м 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 10,0

+47 12 Непрофилированная 2,50 4,91 5,30 6,0 4,50 8,70

Профилированная 3,0 6,0 6,60 6,70 9,18 10,0

Рост скорости, % 20,0 30,2 24,6 11,7 22,5 16,5

+35 12 Непрофилированная 2,10 4,50 4,91 5,50 6,22 8,53

Профилированная 3,20 6,0 6,70 6,10 7,88 10,0

Рост скорости, % 55,0 33,6 36,5 10,7 26,7 29,4

+23 12 Непрофилированная 1,83 4,0 4,53 5,0 6,0 8,21

Профилированная 2,60 5,60 6,10 6,30 7,30 9,40

Рост скорости, % 43,3 40,0 34,5 26,0 23,3 15,3

+11 12 Непрофилированная 1,76 3,81 4,43 4,95 5,81 7,93

Профилированная 2,70 5,30 6,20 6,86 7,48 9,0

Рост скорости, % 53,8 40,0 40,7 40,0 28,8 14,3

-1 12 Непрофилированная 1,69 3,51 4,40 4,71 5,55 7,72

Профилированная 2,80 5,20 6,18 6,20 7,0 9,42

Рост скорости, % 66,6 47,7 40,4 31,8 26,2 22,1

-13 12 Непрофилированная 1,57 3,30 4,11 4,57 5,25 7,35

Профилированная 2,60 4,67 5,50 5,91 6,56 8,80

Рост скорости, % 66,6 41,5 36,0 29,4 25,1 22,3

-25 12 Непрофилированная 1,41 3,10 4,0 4,3 5,0 7,10

Профилированная 2,10 4,55 5,13 5,0 5,80 7,90

Рост скорости, % 50,0 46,8 28,3 16,7 15,1 16,7

-37 (дно) 12 Непрофилированная 1,38 2,30 3,80 4,0 4,80 6,82

Профилированная 2,0 3,5 5,40 5,10 5,91 7,60

Рост скорости, % 50,0 52,5 42,1 27,6 23,3 12,8

Таблица Б. 10 - Наветренный борт, скорость ветра 10 м/с

Горизонт Высота уступа, Поверхность борта Скорость ветра относительно расстояния от откоса уступа, м/с

м Ом Юм 20 м 30 м 40 м 50 м

+59 12 Непрофилированная - - - - - 9,80

+47 12 Непрофилированная 2,0 5,15 6,90 7,55 8,30 9,10

Профилированная 2,50 7,0 8,30 8,0 9,60 10,0

Рост скорости, % 25,0 50,0 31,6 5,0 12,5 15,0

+35 12 Непрофилированная 1,93 5,03 6,75 7,12 7,81 8,85

Профилированная 2,80 7,0 7,50 7,50 9,40 9,50

Рост скорости, % 50,0 41,7 11,0 6,0 21,0 7,30

+23 12 Непрофилированная 1,81 4,91 6,31 6,89 7,53 8,71

Профилированная 2,90 7,30 8,60 9,30 9,20 9,40

Рост скорости, % 63,3 48,7 37,0 35,3 22,2 8,0

+ 11 12 Непрофилированная 1,76 3,95 5,03 6,58 7,42 8,40

Профилированная 2,80 6,0 6,84 8,40 9,0 9,20

Рост скорости, % 60,0 50,0 36,0 26,0 25,0 9,5

-1 12 Непрофилированная 1,60 3,72 4,81 6,42 7,35 8,0

Профилированная 2,60 5,37 6,69 9,20 9,40 9,40

Рост скорости, % 66,6 44,4 39,1 44,4 28,6 18,2

-13 12 Непрофилированная 1,55 3,51 4,33 6,31 7,22 7,37

Профилированная 2,30 5,10 5,40 7,70 7,80 8,10

Рост скорости, % 50,0 47,6 26,7 21,4 7,1 10,0

-25 12 Непрофилированная 1,40 3,31 4,01 5,42 6,93 7,0

Профилированная 2,10 4,90 5,82 7,59 9,43 8,23

Рост скорости, % 50,0 50,0 47,8 40,0 36,0 17,5

-37 12 Непрофилированная 1,35 2,88 3,71 5,18 6,35 6,35

(дно) Профилированная 2,0 4,32 4,56 7,12 7,80 7,13

Рост скорости, % 50,0 50,0 23,1 37,5 23,0 9,0