On the numerical solution to the problem of air shock wave propagation in mine workings | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 64. DOI: 10.17223/19988621/64/8

On the numerical solution to the problem of air shock wave propagation in mine workings

Coal mines are hazardous production facilities, where various accidents are possible. The most destructive accidents are gas and dust explosions. They lead to enormous financial and often human losses. Since 2004, an industry methodology has been used to calculate the parameters of the air shock waves and impact areas. The methodology is based on a system of unsteady gasdynamic equations in a one- and three-dimensional formulation. The main source of data is a spatial network of mine workings. An approach is developed to apply the method for solving the problems of the propagation of shock waves in an extensive network of mine workings with allowance for arbitrary angles of their linking. The approach is based on the use of the Godunov method and the selection of entities: “computational cell”, “cell face”, and “boundary between cells”. The calculations are performed for the following test topologies: circle, square, and “crosscut”. The implementation of the laws of conservation of mass and energy is verified. The symmetry is observed in the circle and square topologies.

Download file
Counter downloads: 174

Keywords

сеть выработок шахты, взрыв метана, воздушные ударные волны, математическая модель, методика решения, network of mine workings, methane explosion, air shock waves, mathematical model, solution technique

Authors

NameOrganizationE-mail
Mazepa Evgeniy E.Tomsk State Universityevgenimazep@yandex.ru
Kusainov Pavel I.Tomsk State Universitydescmn@mail.ru
Lukashov Oleg Yu.LLC "SHAHTEKSPERT - Systems"mail@minesoft.ru
Kraynov Alexey Yu.Tomsk State Universityakrainov@ftf.tsu.ru
Всего: 4

References

Об утверждении Правил безопасности в угольных шахтах: постановление Госгортехнадзора России от 05.06.2003 № 50.
Алешин А.В. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Инструкция по составлению планов ликвидации аварий на угольных шахтах». 2016.
Воробьева О.В., Костеренко В.Н., Тимченко А.Н. Анализ причин взрывов с целью повышения эффективности системы управления безопасностью труда угледобывающих предприятий. М.: Горная книга, 2018. 16 с.
Устав ВГСЧ по организации и ведению горноспасательных работ. М.: Недра, 1986. 254 с.
Устав военизированной горноспасательной части (ВГСЧ) по организации и ведению горноспасательных работ на предприятиях угольной и сланцевой промышленности. М., 1997. 201 с.
О введении в действие Методики газодинамического расчета параметров воздушных ударных волн при взрывах газа и пыли: 27 апреля 2004. 16 с.
Криволапов В.Г., Палеев Д.Ю. Распространение ударной воздушной волны по выработкам выемочного участка при взрыве в выработанном пространстве // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2011. № 1. С. 77-80.
Руденко Ю.Ф. Управление распространением ударных волн в сети выработок угольной шахтні при взрыве газа и пыли: дис. канд. физ-мат наук. Томск: Томский государст венный университет, 2009.
Васенин И.М., Шрагер Э.Р., Крайнов А.Ю., Лукашов О.Ю., Палеев Д.Ю., Потапов В.П., Рашевский В.В., Артемьев В.Б., Руденко Ю.Ф., Костеренко В.Н. Математическое моделирование горения и взрыва высокоэнергетических систем. Томск: Изд-во Том. унта, 2006. 322 с.
Миньков Л.Л., Гольдина Н.В. Особенности численного решения задачи о распространении ударной волны по газовзвеси с мелкими частицами // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2017. № 49. С. 94-14.
Годунов С. К., Забродин А. В., Иванов М. Я., Крайко А. Н., Прокопов Г. П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976.
 On the numerical solution to the problem of air shock wave propagation in mine workings | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 64. DOI: 10.17223/19988621/64/8

On the numerical solution to the problem of air shock wave propagation in mine workings | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 64. DOI: 10.17223/19988621/64/8

Download full-text version
Counter downloads: 427