Моделирование тепломассообменных процессов в горных выработках глубоких рудников в условиях частичной теплоизоляции стенок

Авторы

  • Михаил Александрович Сёмин Горный институт УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет
  • Артём Вячеславович Зайцев Горный институт УрО РАН
  • Сергей Анатольевич Бублик Горный институт УрО РАН
  • Максим Олегович Пересторонин Горный институт УрО РАН
  • Роман Рустамович Сафин Горный институт УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2026-1-23-32

Аннотация

Исследовано влияние различных режимов теплоизоляции (полной, частичной и отсутствия изоляции) на тепломассообменные процессы в горных выработках глубоких рудников. В численном моделировании в ANSYS Fluent решалась стационарная задача сопряжённого тепломассообмена в турбулентном потоке воздуха и прилегающем породном массиве; турбулентность моделировалась с использованием SST k-ω. На внутренней границе задавалось условие теплообмена между воздухом и стенкой выработки; для учёта различных стадий эксплуатации рассматривались области породного массива различной толщины, имитирующие рост зоны теплового влияния. Получено, что частичная теплоизоляция без покрытия почвы снижает коэффициент теплоотдачи на 64% по сравнению с неизолированной выработкой, а разница между полной и частичной изоляцией со временем уменьшается до 14%. Показано также, что для достоверного определения эффективного коэффициента теплоотдачи требуется учитывать длину выработки порядка 500 м (≈100 поперечных размеров). Полученные данные полезны при проектировании мер по регулированию температурного режима выработок.

Загрузки

Опубликован

2026-04-15

Как цитировать

Сёмин, М., Зайцев, А., Бублик, С., Пересторонин, М., & Сафин, Р. (2026). Моделирование тепломассообменных процессов в горных выработках глубоких рудников в условиях частичной теплоизоляции стенок. Вестник Пермского университета. Физика, (1), 23–32. https://doi.org/10.17072/1994-3598-2026-1-23-32

Выпуск

Раздел

Статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)