Прогноз и выбор оптимальных параметров теплового режима при строительстве, эксплуатации и комплексном использовании горных выработок в криолитозоне

Галкин, Александр Фёдорович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Прогноз и выбор оптимальных параметров теплового режима при строительстве, эксплуатации и комплексном использовании горных выработок в криолитозоне
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Прогноз и выбор оптимальных параметров теплового режима при строительстве, эксплуатации и комплексном использовании горных выработок в криолитозоне"

На правах рукописи

ГАЛКИН Александр Фёдорович

ПРОГНОЗ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ, ЭКСПЛУАТАЦИИ

И КОМПЛЕКСНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В КРИОЛИТОЗОНЕ

Специальность 25.00.20 - Геомеханика, разрушение горных

пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

- 1 ОКТ 2009

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003478579

Работа выполнена в государственном образовательном учреяедении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, старший научный сотрудник

Шопин Олег Борисович

доктор технических наук, профессор

Гончаров Степан Алексеевич

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Перлъштейн Георгий Захарович

Ведущее предприятие - ФГУП «Национальный научный центр горного производства - ИГД им. А.А.Скочииского».

Защита диссертации состоится 30 октября 2009 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1160.

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

Автореферат разослан 29 сентября 2009 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Комплексное освоение месторождений полезных ископаемых включает вторичное использование горных выработок для нужд хозяйствующих субъектов, в том числе не связанных с горным производством. При этом доля вторичного использования горных выработок в нашей стране, особенно на шахтах и рудниках Севера, незначительна. Анализ показал, что основная причина низкого коэффициента вторичного и комплексного использования выработок - отсутствие заинтересованности горных предприятий в их сохранении и использовании для целей, не связанных с горным производством. Для подземных сооружений Севера не горного профиля сдерживающим фактором является отсутствие норм проектирования и строительства, учитывающих комплексность использования горных выработок, в том числе при эксплуатации в условиях чрезвычайных ситуаций. Прогрессивным может быть вторичное использование горных выработок верхних горизонтов шахт и рудников при их включении в общую технологическую схему добычи полезных ископаемых в качестве горнотехнических систем регулирования теплового режима. Это позволит обеспечить сохранность отработанных горных выработок, включенных в общую систему вентиляции, и экономить энергетические ресурсы на создание нормальных климатических условий на рабочих местах. Снижение энергетических затрат является не менее важной задачей, чем вторичное использование горных выработок (согласно данным Международного института энергосбережения по энергоемкости ВВП Россия уступает промышленно развитым странам Запада в 3-3,6 раза). Особенно проблема актуальна для шахт, рудников и подземных сооружений Севера, где не только высокая (в 3-7 раз выше, чем средняя по стране) стоимостью энергии, но и недостаток энергетических мощностей по ее производству.

Решение научных проблем освоения подземного пространства, в нашей стране связано с именами Е.И. Шемякина, П.Ф. Швецова, А.Ф. Зильберборда, Е.В. Петренко, В.Н. Скубы, Б.А. Картозии, В.М. Мосткова, С.И. Кабаковой и др., которые создали общие основы и систему взглядов на освоение подземного пространства как важную часть научных исследований в области комплексного освоения недр.

Методам прогноза, оценки тепловых условий и разработке способов управления тепловым режимом в подземных сооружениях и геотехнических системах различного назначения посвящен ряд фундаментальных работ, среди которых, наиболее значимыми являются работы А.Н.Щербаня, О.А.Кремнева, А.Ф.Воропаева, В.П. Черняка, А.Ф. Зильберборда, Ю.Д. Дядькина, П.Д. Чабана, О.Г. Щукина, Ю.А. Цейтлина, Ю.В.Шувалова, С.А.Гончарова, С.Г. Гендлера, Г.З.Перльштейна, Ю.П. Добрянского, Л.Б. Зимина, В.Ю. Изаксона, Е.Е.Петрова, Е.Т. Воронова, МА.Розенбаума, Е.А.Ельчанинова, Г.П. Кузьмина и других ученых.

Однако в известных работах тепловые процессы в подземных сооружениях криолитозоны системно не рассматривались с позиции управления ими по критерию экономии энергии, а так же с учетом комплексности использования горных выработок в обычный и чрезвычайный периоды эксплуатации.

Цель работы - повышение эффективности функционирования подземных сооружений в криолитозоне на основе оптимизации параметров теплового режима при строительстве, эксплуатации и комплексном использовании горных выработок по критерию экономии энергии.

Основные задачи исследований.

1. Исследовать тепловое взаимодействие человека с окружающей средой в подземном сооружении зоны многолетней мерзлоты и определить зону теплового комфорта в горных выработках, а также предельно допустимые параметры микроклимата в период отдыха и выполнения трудовых операций.

2. Разработать методологию и теоретические основы расчета и выбора оптимальных параметров горнотехнических систем регулирования теплового режима: обыкновенных, регенеративных, рекуперативных, комбинированных.

3. Разработать теоретические основы расчета и выбора оптимальных параметров многофункциональных теплозащитных несущих покрытий и теплоизоляции горных выработок подземных сооружений различного назначения.

4. Исследовать влияние теплового фактора на выбор объёмно-планировочных и конструктивных решений при проектировании

подземных сооружений зоны многолетней мерзлоты с учетом комплексного использования горных выработок.

5. Исследовать тепловой режим в горных выработках двойного назначения при управлении процессами вентиляции по заданным критериям качества.

6. Обосновать и разработать эффективные системы, способы и средства регулирования теплового режима в горных выработках, обеспечивающие нормативные параметры микроклимата при минимуме энергетических и материальных затрат.

7. Сформулировать требования к проектным решениям и разработать нормы и правила проектирования и строительства подземных сооружений в зоне многолетней мерзлоты с учетом комплексного использования горных выработок и регулирования теплового режима по заданным критериям качества.

Идея работы - оптимизацией параметров и разработкой новых способов и средств регулирования теплового режима можно обеспечить нормативные параметры микроклимата в подземных сооружениях криолитозоны как в обычный, так и чрезвычайный периоды эксплуатации при минимуме энергетических и материальных затрат.

Методы исследований. Для достижения поставленной цели в работе использован комплексный метод исследований, включающий: научный анализ и обобщение опубликованных работ по изучаемой проблеме, патентный поиск; математическое моделирование теплофизических процессов, методы экономико-математического моделирования и оптимизации функций многих переменных; численные и аналитические методы решения задач математической физики; методы планирования факторного эксперимента и регрессионного анализа; лабораторные и натурные эксперименты, опытные и опытно-промышленные испытания, долговременные наблюдения.

Защищаемые научные положения.

1. Нормирование микроклимата в период строительства и эксплуатации подземных сооружений криолитозоны должно осуществляться на основе рационального сочетания параметров воздушной среды по трем критериям качества: безопасности и комфортности условий труда подземных рабочих; устойчивости горных выработок; работоспособности машин и механизмов в соответствии с правилами технической эксплуатации.

2. Математическое моделирование горнотехнических систем регулирования теплового режима подземных сооружений при управлении процессами по критерию экономии энергии должно проводиться на основе представления их как систем с распределенными параметрами, характеристики которых изменяются во времени, с использованием методов многомерной оптимизации соответствующих целевых функций затрат на создание нормативных параметров микроклимата.

3. Формирование энергетически эффективного теплового режима в подземных сооружениях криолитозоны, обеспечивающего комплексное использование горных выработок, должно проводиться на основе выбора рациональных объемно-планировочных решений по тепловому фактору и достигается оптимальными параметрами вентиляционного режима, циклического проветривания и нестационарной реверсии вентиляционной струи.

4. Нормативные параметры микроклимата в подземных сооружениях криолитозоны как в обычный, так и чрезвычайный периоды эксплуатации достигаются оптимизацией параметров теплоизоляции и использованием новых многофункциональных теплозащитных несущих конструкций на основе набрызг-бетона с изменяющимися по координатам физико-механическими свойствами.

Достоверность научных положений, выводов н рекомендаций обеспечиваются корректностью постановки и решения задач с использованием фундаментальных и апробированных положений теории теплообмена и теплопроводности, численных и аналитических методов решения задач математической физики; совокупностью данных лабораторных и экспериментальных исследований; удовлетворительной сходимостью результатов математического моделирования, лабораторных и аналитических исследований с данными опытно-промышленных испытаний способов и средств обеспечения нормативных параметров микроклимата в подземных сооружениях криолитозоны; удовлетворительным сравнением с результатами экспериментальных исследований, полученными другими учеными, независимо от автора; использованием научно-технических и методических разработок автора в научных исследований других ученых и нормативно-методических документах регионального, отраслевого и федерального уровня.

Научная новизна работы.

1. Разработана и реализована математическая модель теплового взаимодействия человека с окружающей средой в подземных горных выработках, позволяющая установить закономерности формирования зоны теплового комфорта и предельно допустимые параметры микроклимата для подземных сооружений криолитозоны в зависимости от уровня радиационного теплообмена, изменяющегося термического сопротивления комплекта одежды, теплоотдачи при дыхании, тяжести выполнения трудовых операций и других показателей.

2. Разработаны прогнозно-оптимизационные математические модели обыкновенных, регенеративных, рекуперативных и комбинированных горнотехнических систем регулирования теплового режима подземных сооружений на основе теплообменных выработок, которые позволяют определять тепловую эффективность и выбирать оптимальные с энергетических и экономических позиций технические и технологические параметры систем при различных эксплуатационных критериях качества.

3. Установлены оптимальные параметры теплозащитных несущих покрытий и теплоизоляции подземных сооружений специального назначения сферической и цилиндрической симметрии, размещаемых в горных выработках криолитозоны, в том числе при эксплуатации в условиях чрезвычайных ситуаций.

4. Разработаны математические модели с распределенными параметрами для прогноза тепловых условий в горных выработках и окружающих их породах в период строительства и эксплуатации подземных сооружений в криолитозоне, которые учитывают: суточные, декадные и сезонные колебания наружного воздуха; изменение расхода воздуха на входе и по длине выработки; изменение термического сопротивления крепи по координатам; наличие произвольного числа, в том числе движущихся, абсолютных (переменной мощности) и относительных источников энергии; наличие теплоак-кумулирующих покрытий; изменение теплофизических характеристик талых и мерзлых пород по координатам и во времени.

сии вентиляционной струи с переменным расходом воздуха, циклическом проветривании, что позволило обосновать оптимальные вентиляционные режимы подземных сооружений по тепловому фактору в период строительства и эксплуатации.

Практическое значение выполненных исследований.

1. Разработаны и утверждены в качестве официального нормативного документа территориальных строительных норм «Подземные объекты в горных выработках криолитозоны Якутии. ТСН-31-323-2002 Республики Саха (Якутия)», реализующих научную концепцию автора о комплексном использовании горных выработок зоны многолетней мерзлоты при управлении процессами эксплуатации по критерию экономии энергии.

2. Обоснованы оптимальные параметры технических решений и разработаны технологические регламентов на проектирование горнотехнических систем кондиционирования воздуха и защитных сооружений, размещаемых в горных выработках криолитозоны.

3. Обоснованы оптимальные объёмно-планировочные и конструктивные решения при проектировании, строительстве и реконструкции подземных складов, холодильников и защитных сооружений гражданской обороны на территории РС (Я).

4. Разработан методический аппарат для решения прикладных задач горной теплофизики применительно к подземным сооружениям различного назначения и горнотехническим системам кондиционирования воздуха, созданный на основе принципов оптимального управления тепловым и вентиляционным режимами в горных выработках по заданным критериям качества, в частности при управлении процессами по критерию экономии энергии.

5. Разработаны новые конструкции и технологии возведения многофункциональных набрызг-бетонных и пенополиуретановых теплоизоляционных покрытий для горных выработок криолитозоны, а также методики для выбора оптимальных параметров и оценки энергетической и экономической эффективности использования тепловой защиты в подземных сооружениях различного назначения.

при проектировании новых и реконструкции действующих подземных сооружений, как горнодобывающего профиля, так и не связанного с горным производством организациями «ОСИцветмет», «Якутзолотопрект», «Востсибгипрошахт», «Днепрогипрошахт», «ЦНИИпромзданий» и др. Основные научные и практические результаты используются при чтении курсов лекций, выполнении курсовых и дипломных работ в Якутском государственном университете им.М.К.Аммосова и Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В.Плеханова (техническом университете).

Апробация работы. Основные научные результаты исследований докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на: выездной сессии Объединенного ученого совета СО РАН по наукам о Земле (Якутск, 1983г.); пленарных заседаниях Международного бюро по горной теплофизике (г.Пловдив (Болгария), 1983 г., г.Киев (Украина), 1993 г., г.Гливице (Польша), 2005 г.); Всемирном горном конгрессе (София, 1994 г.); Международных научных конференциях (г.Донецк, 1991 г., Санкт-Петербург, 1993 г., г.Киев, 1997 г., г.Магаса (Турция), 1999 г., г.Мирный, 2001 г., г.Красноярск, 2001 г., г.Якутск, 2004 г.); Всесоюзных конференциях (г.Москва, 1977 г., Ленинград, 1981г.); симпозиуме «Неделя горняка» (г.Москва 2004, 2005, 2008 гг.); всех ежегодных научных семинарах Национального комитета по горной теплофизике (1980-1993 гг.); ученых советах институтов ФТПС СО РАН (г.Якутск), ГДС СО РАН (г.Якутск), ГГИ ЯГУ (г.Якутск); НТС горного факультета СПГТИ(ТУ) (Санкт-Петербург).

Публикации. Основные научные результаты опубликованы автором в 83 печатных работах, в том числе: в 3 монографиях, 42 статьях (11 в журналах, рекомендованных ВАК) и в 25 авторских свидетельствах и патентах, подтверждающих новизну технических решений.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 разделов, заключения, списка литературы из 367 наименований, содержит 357 страниц машинописного текста, 18 таблиц, 96 рисунков.

При подготовке диссертации использованы материалы исследований, выполненных автором в СПГГИ(ТУ), ЯГУ, ИГДС СО

РАН, ИФТПС СО РАН и опубликованных в открытой печати. Автор выражает благодарность руководству и коллегам указанных организаций за содействие и помощь при проведении исследований. Особая искренняя благодарность профессору Ю.В.Шувалову за консультации и помощь при подготовке диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

1. Нормирование микроклимата в период строительства и эксплуатации подземных сооружений криолитозоны должно осуществляться па основе рационалыюго сочетания параметров воздушной среды по трем критериям качества: безопасности и комфортности условий труда подземных рабочих; устойчивости горных выработок; работоспособности машин и механизмов в соответствии с правилами технической эксплуатации.

Выполненный системный анализ отечественного и зарубежного опыта нормирования шахтного микроклимата показал, что специфика разработки месторождений и освоения подземного пространства северных регионов не позволяет напрямую использовать существующие методы регламентации тепловых условий для нормирования микроклимата в горных выработках криолитозоны. Для определения оптимальных параметров теплового режима по критерию комфортности условий труда разработана математическая модель теплового взаимодействия подземного горнорабочего с окружающей средой, отличающаяся от существующих моделей более корректным учетом радиационной составляющей теплообмена и термического сопротивления комплекта спецодежды, температурной топографии тела человека и зависимости тепловых потерь при дыхании от энергоемкости трудовых операций. Модель представляет собой систему нелинейных алгебраических уравнений и реализована численно, а результаты представлены в виде таблиц и номограмм для определения зоны теплового комфорта шахтного микроклимата для подземных сооружений Севера. Пример выдачи программы приведен в таблице ¡.(Скорость воздуха 0,1 м/с, Энергетическая стоимость работы 200 Вт).

Таблица 1.

Температура поверхности одежды и воздуха

Коэффициент теплопередачи одежды, Вт/(м2- К)

Относительная 2,0 2,5

влажность Паропроводно сть, Паропроводность,

воздуха - одежды Вт/(м Па) Вт/(м -Па)

0,003 0,015 0,030 0,003 0,015 0,030

0,60-0,50 -8,1 0,6 8,0 1,6 6,2 12,2

-8,7 -0,7 7,1 -0,0 5,7 11,5

0,90 - 0,80 -8,1 -0,9 5,5 1,4 5,5 9,6

-8,6 -1,5 4,7 -0,1 4,6 9,0

0,60-0,70 -8,1 -0,6 6,3 1,5 5,9 10,5

-8,7 -1,3 5,5 -0,0 5,0 9,9

0,70 - 0,80 -8,1 -0,9 5,5 1,5 5,5 9,7

-8,7 -1,5 4,8 -0,1 4,7 9,1

Создание комфортных условий труда на рабочих местах в горных выработках криолитозоны позволяет не только снизить нагрузки на систему терморегуляции рабочих, но и добиться определенного повышения эффективности производства, как за счет снижения числа простудных заболеваний, так и за счет снижения общих энергетических затрат в период трудовой деятельности. Для количественной оценки данного утверждения и повышения темпов внедрения комфортного кондиционирования на горных предприятиях Севера разработан метод оценки эффективности мероприятий по нормализации микроклимата. Метод основан на сравнении энергетических затрат на выполнение однотипной работы и позволяет, в частности, определить, насколько теоретически увеличивается общая длительность выполнения рабочих операций, включая время на отдых, при работе в неблагоприятных климатических условиях, по сравнению с выполнением тех же операций при температуре, соответствующей зоне теплового комфорта. Конечная расчетная формула имеет вид:

_ {эд)[ 1Д 5 - 7,9 • 10-3 ] - 280} • т"тд~ ЭД/*)- 280

здесь Эр(1в ) и т отд~ затраты энергии (Дж/с) и длительность отдыха (минуты) для однотипного вида работ при температуре 19 °С. Выполненные расчеты показывают, что время отдыха, требуемое для полного восстановления сил рабочего при понижении температуры, резко возрастает и, следовательно, снижается производительность труда. Разработанный аналитический метод достаточно надежен, а полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными других ученых (Дядькин Ю.Д., Тимохин Д.И., Петровская И.В., Репин Г.Н.).

Разработан метод теплового расчета, который позволяет выбрать оптимальные с точки зрения устойчивости пород призабойной зоны температуру и скорость движения вентиляционной струи. В таблице 2 представлены результаты расчетов допустимой по фактору устойчивости горных пород температуры воздуха (гох) в период интенсивного проветривания после взрывных работ.

Таблица 2

Необходимая температура воздуха в период интенсивного проветривания для обеспечения устойчивого состояния пород

Исходные данные Значение 1ох

Значение 1П„,°С 5,0 4,0 3,0 2,0

ТП=-4°С В1пр=1,0 В'пп= 0,5 -11,7 -7,9 -7,4 10,3 -3,0 12,2 +1,3 14,4

Тп =-4,5°С В1пр= 1,0 Ви = 0,5 -13,6 -1,1 -10,8 +0,3 -8,1 +1,6 -5,3 +3,0

Из таблицы видно, что температура воздуха в период интенсивного проветривания (/ох) изменяется в широких пределах и существенно зависит от температуры воздуха на первом этапе (бурение, крепление, уборка породы) и коэффициента теплоотдачи, причем, при соответствующем подборе последнего (В1пр) схема регулирования может быть использована даже при положительной температуре воздуха в призабойной зоне.

Выбор рациональных параметров теплового режима по критерию надежности работы машин и механизмов проведен для условий проходки выработок и ведения очистных работ, где эта пробле-

ма, как показали наши натурные исследования, наиболее значима Проведенными исследованиями, было установлено, что в зависимости от климатических, геокриологических, технологических и экономических условий разработки пластовых месторождений криоли-тозоны всегда существует оптимальное значение температуры воздуха на выходе из лавы, при котором эффект от кондиционирования воздуха по технологическому критерию (снижению длительности рабочих операций по креплению лавы), будет максимальный. Равно, как и существует предельная температура воздуха, выше которой подогревать его нецелесообразно. На рис.1 приведены графики изменения оптимальной температуры в типичной очистной выработке угольной шахты криолитозоны, которые наглядно подтверждают данную закономерность.

Рис.1. Экономическая эффективность кондиционирования воздуха в очистной выработке угольной шахты. К(Т) - эргономический коэффициент, доли единицы.

Графики построены на основании разработанной методики выбора оптимальных параметров теплового режима очистных выработок криолитозоны. Методика позволяет также прогнозировать изменение температуры по длине лавы и рассчитывать установочную и эксплуатационную мощность калориферной установки при локальной схеме регулирования теплового режима.

Проведены комплексные теоретические исследования горнотехнических систем регулирования теплового режима подземных сооружений различного назначения - как связанных с горным производством (шахты, рудники), так и не связанных (подземные холодильники, защитные сооружения, специальные геоаккумуляторы). Были исследованы основные классы горнотехнических систем: обыкновенные, рекуперативные, регенеративные, смешанные (рекуперативные, работающие в регенеративном режиме) и комбинированные, включающие горные выработки и скважинные коллекторы.

Для тепловых расчетов параметров вентиляционной струи в горнотехнических системах кондиционирования нельзя однозначно применить методы, используемые в теплотехнике для расчета подобных систем. Принципиальным различием является то, что в теплотехнике рекуперативные и регенеративные системы обычно моделируются как системы с сосредоточенными параметрами, в то время как горнотехнические системы такого класса относятся к системам с распределенными параметрами, характеристики которых переменны по координатам и во времени. В связи с этим, сохраняя общую идеологию моделирования, принятую в теплотехнике, и учитывая особенности теплообмена, происходящего в горных выработках, был разработан комплекс программ по выбору оптимальных параметров горнотехнических систем всех рассмотренных классов. Для инженерных расчетов предложены регрессионные зависимости, позволяющие оперативно, не прибегая к численному моделированию, оценить эффективность использования горнотехнических систем различного класса в конкретных условиях. В основу расчетных моделей заложена методика прогноза температуры в горных выработках, включающая численное решение системы дифференциальных

уравнений в частных производных, а именно: двухмерного уравнения энергии для воздуха и уравнений Фурье для описания теплового поля в талой и мерзлой зоне пород, которые дополнены дифференциальным уравнением Стефана на движущейся границе раздела фаз и уравнением Ньютона на границе «воздух - порода». Начальные условия предполагают произвольное распределение температур по координатам и во времени, причем функция изменения температуры воздуха на входе в выработку учитывает не только сезонные, но и суточные колебания, что позволяет более полно учесть особенности климата северных регионов. В отличие от существующих, разработанная нами модель позволяет учесть также и изменение основных факторов, влияющих на интенсивность теплообмена во времени, а именно изменение влажности (льдистости) горных пород, и, как следствие, изменение теплофизических свойств породного массива в пределах зоны теплового влияния. Модель позволяет учесть переменность термического сопротивления по длине выработки и наличие произвольно распределенных нестационарных абсолютных источников тепловыделений. Подобная модель является наиболее полной из известных и адаптированной к различным условиям эксплуатации выработок, пройденных в криолитозоне. Для выбора оптимальных параметров горнотехнических систем минимизировалась целевая функция приведенных затрат, которая включала в себя затраты на проведение и крепление (реконструкцию для случая вторичного использования) выработок, затраты на вентиляцию и затраты на кондиционирование. Так как температура воздуха определена не явно, а ищется из численного решения соответствующей задачи Коши, для минимизации полученной целевой функции многих переменных, использовался метод Хука и Дживса, который не требует знания производных функций. Результаты расчетов позволяют определить для конкретных условий эксплуатации обыкновенных горнотехнических систем такие параметры, как оптимальное сечение и длину выработок, оптимальное количество параллельных выработок и расход воздуха в них, годовой экономический эффект от использования системы и целесообразность строительства специальных теплообменных выработок. Результаты математического моделирования, в частности, показали, что традиционное представление об

эффективности параллельного соединения теплообменных выработок справедливо только в определенных случаях. В действительности, в зависимости от стоимостных параметров (затрат на проведение новых или реконструкцию старых выработок, стоимости тепловой и электрической энергии) последовательное соединение является более предпочтительным, как энергетически, так и экономически. Для инженерных расчетов получено простое выражение, позволяющее определить целесообразность того или иного способа соединения выработок в единую сеть:

2гт-Ы' Ка п025 -1 ^(Е + Е,)" Кв > 1-л-3 '

где 2т, - стоимость электрической энергии, руб./кВт-ч; т - длительность периода эксплуатации выработок в году, час/год; - затраты на проведение и крепление погонного метра выработки, руб./м; Е -нормативный коэффициент, Угод; Е\ - нормативный коэффициент, учитывающий часть капитальных вложений, идущих на эксплуатацию теплообменных выработок, 1/год; Аг'- мощность вентилятора, затрачиваемая на проветривание одного метра теплообменной выработки в год, кВт/ мтод.

Если условие выполняется, то имеет смысл соединение "л" выработок параллельно, если нет - то последовательно. Оптимальное количество выработок, которое может быть соединено параллельно: п0 -{\2Ка/К^'^■ Выполненная оценка величин Кл и Кв показывает, что для вновь строящихся теплообменных выработок целесообразным соединением является только последовательное.

Для рекуперативных и регенеративных систем построены математические модели, основанные на применении современных методов экспериментальных исследований и вычислительной математики: метода подобия, факторного анализа, планирования эксперимента, регрессионного и статистического анализа, теории разностных схем. Оценку экономической эффективности систем проводили с помощью целевой функции приведенных затрат. Для характерных случаев определялись эффективные длина, сечение выработок и расход воздуха в них, а, для регенеративных систем также и длительность циклов проветривания выработок, которая является управляющим параметром. Комплексный анализ рекуперативных

систем двух классов: «труба в трубе» и «разделительная стенка» показал, что, в отличие от существующих традиционных представлений, горнотехнические системы второго типа более эффективны, как с энергетической, так и экономической точки зрения.

Сложность условий, в которых проходятся выработки в зоне многолетней мерзлоты - наличие термальных вод, высокая интенсивность тепловых процессов, наличие сторонних, не из воздухопроводов, утечек (притечек) воздуха, сложные схемы проветривания и др. обусловили необходимость разработки не конкретной методики прогноза тепловых условий в выработке в период проходки, а обобщенной модели для тепловых расчетов, которая бы наиболее полно учитывала все особенности и возможные варианты проходки выработок в мерзлых породах, и позволяла бы оперативно получить методику прогноза для конкретного способа и условий проходки путем упрощения исходной модели. В общем случае принято, что все параметры, входящие в уравнение теплового баланса, а именно: геометрические размеры выработки и трубопроводов, коэффициенты теплопередачи, источники абсолютных тепловыделений в выработке и воздухопроводах, количество транспортируемого ископаемого, расходы воздуха в выработке и воздухопроводах и др., являются функцией координат и времени. То есть, по существующей терминологии параметры модели являются распределенными. Обобщенная модель получена в виде системы дифференциальных уравнений первого порядка в частных производных, которая для определения промежуточных параметров дополнена системой линейных алгебраических уравнений. В предложенном виде модель может быть реализована одним из численных методов, а, принимая во внимание известное и широко используемое допущение о том, что инерционным членом в уравнении энергии для воздуха можно пренебречь, модель представляет собой систему обыкновенных дифференциальных уравнений, которая в некоторых частных случаях может быть решена аналитически или интегрируется с помощью стандартных программ. На графиках (рис.2) приведены результаты численных расчетов по предлагаемым уравнениям, с результатами расчетов по уравнениям, аналогичным тем, которые приведены в известных методиках А.Н.Щербаня, В.П.Черняка, Н.А.Брайчевой, В.Кертикова и др., где использовано допущение о возможности усреднения определяющих параметров по длине.

по предлагаемому методу

/ \

нагнете тельный / -

/ 1

выработк 1

всасывс ющий у (и

4— Г

/ V

100 200 300 \

при усреднении исходных данных

Рис. 2. Изменение температуры воздуха при движении по выработке и воздухопроводам

Из графиков, представленных на рисунке, видно, что, следуя традиционному допущению о возможности усреднения исходных данных по длине выработки, мы можем получить не только количественно, но и качественно отличные результаты.

Исследованы закономерности формирования теплового режима выработок различного назначения при наличии рассредоточенных источников энергии. Результаты дали возможность получить новые представления о формировании температурного режима в горных выработках и энергоёмкости процесса кондиционирования рудничного воздуха при использовании рассредоточенных источников энергии. В частности, получены зависимости для определения оптимального количества установок, необходимых для энергетически и экономически эффективного регулирования теплового режима. Установлено, что наиболее эффективным способом регулирования теплового режима подземных сооружений является способ, основанный на использования рассредоточенных источников энергии. На рис.3 показаны графики изменения суммарной мощности двух установок в зависимости от места их расположения по длине выработки.

13,513,0" 12.512,0" 11.5 -11,010,510,0-

• 10"'кВт

'¡А«

0,66

0,50

200 <00 600 800 I,м

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 П

Рис. 3. Изменение суммарной мощности двух калориферных установок в зависимости

Рис. 4. Изменение отношения длин в зависимости от коэффициента доставки воздуха

от места их расположения

Результаты исследований показали, что место расположения установок существенно влияет на суммарные энергетические затраты и в данном примере позволяет снизить их на 15-к55%. Установлено, что при переменном расходе воздуха в выработках распределение источников энергии по длине должно быть неравномерным. Получены формулы для определения оптимального расстояния между источниками в зависимости от закона изменения расхода воздуха в выработке и определена длина вентиляционного пути, при которой целесообразно использовать одну энергетическую установку, т.е. применять центральную схему регулирования теплового режима. На рис. 4 приведены графики изменения отношения расстояния между установками (/, //,+1) в зависимости от коэффициента доставки воздуха и различного числа энергетических установок в выработке. Из графиков видно, что с уменьшением коэффициента доставки отношение увеличивается, т.е. размещать установки по длине выработки для достижения максимального энергетического эффекта надо неравномерно. В случае постоянного расхода воздуха наиболее эффективным является равномерное распределение источников по длине.

Проведенные исследования послужили теоретической основой для разработки нового класса систем регулирования теплового режима, защищенных авторскими свидетельствами и патентами, которые позволяют существенно (до 30%) сократить затраты на

обеспечение нормативных параметров микроклимата в подземных сооружениях криолитозоны.

Новая концепция освоения подземного пространства при управлении процессами по критерию экономии энергии заключается в поэтапном использовании горных выработок для целей связанных и не связанных с горным производством, путем включения их в единую систему вентиляции и кондиционирования рудничного воздуха. Для реализации этой идеи разработаны и научно обоснованы новые технические решения по комплексному использованию горных выработок, в частности, по проектированию и строительству модульных подземных сооружений.. Проведенные комплексные оценочные тепловые расчеты показали, что в случае возникновения ЧС возможно обеспечить нормативные параметры микроклимата в защитных сооружениях, размещаемых в выработках двойного назначения, в необходимые сроки, не нарушая при этом тепловой и вентиляционный режим основных технологических модулей. Использование модульного принципа возможно и на действующих горнодобывающих предприятиях. На основе научного обоснования целесообразности включения выработок отработанных горизонтов горнодобывающих предприятий в системы вентиляции и кондиционирования рудничного воздуха, разработки новых способов регулирования теплового режима шахт и рудников Севера, методов расчета рациональных схем подготовки шахтных полей и объемно-планировочных схем подземных сооружений созданы конкретные схемы вскрытия месторождений малых рудных тел области многолетней мерзлоты, рудников средней мощности при переходе горных работ на подмерзлотные горизонты, а также схемы компоновки подземных холодильников и хранилищ. Разработанные схемы вскрытия и подготовки месторождений позволяют в среднем на 30-40% сократить энергетические затраты на кондиционирование рудничного

воздуха. Предложена новая модульная схема компоновки подземных холодильников, основанная на использовании холодоаккумули-рующих камер двойного назначения. При этом часть камер используется в обычное время в качестве элемента общей системы кондиционирования воздух в сооружении, а в условиях чрезвычайных ситуаций в качестве защитного сооружения. Использование нового подхода к проектированию подземных холодильников позволяет во многих случаях отказаться от использования холодильных установок или свести их мощность и время работы для поддержания нормативных параметров микроклимата в эксплуатационных камерах до минимума. Для реализации нового принципа при проектировании был разработан программный комплекс для ПЭВМ, с помощью которого представляется возможным выбрать оптимальные по энергетическому фактору объемно-планировочные решения подземных сооружений. Результаты математического моделирования позволили установить основные закономерности формирования теплового режима при наличии камер двойного назначения. В частности, на основании обработки данных, полученных в результате математического моделирования, установлена следующая закономерность: параметры целиков подземных сооружений криолитозоны зависят от температурных режимов эксплуатации соседних камер, причем существует оптимальное значение ширины целика, определяющее энергетическую эффективность функционирования подземного сооружения. На рис.5 приведены графики, подтверждающие данную закономерность.

Рис. 5. Изменение температуры в це1ггре междукамерного целика (а) и рациональная (по минимуму температуры в центре целика в сентябре третьего года эксплуатации) ширина междукамерного целика при эксплуатации камер с различной температурой и проморозкой при температуре, равной -40 °С (б).

б) о." «Ч

Из графиков следует, что в зависимости от выбранного из технологических соображений порядка расположения камер должна изменяться и ширина междукамерного целика. Т.е., при проектировании подземных сооружений криолитозоны, в частности холодильников, расчеты междукамерных целиков необходимо проводить по двум определяющим факторам: устойчивости пород и тепловому, а в проектные решения закладывать наибольшее из полученных значений ширины целика.

Разработана методика выбора оптимальных параметров разделительных перемычек подземных объектов специального назначения, обеспечивающих не только заданный уровень безопасной эксплуатации конкретного объекта в различных нормативных режимах, но и повышающих энергетическую и экономическую эффективность использования объекта в обычный период, а также гарантирующих оптимальность проектных решений. В частности, оптимальная толщина изоляционного слоя перемычки определяется из следующего выражения:

Г А

5' ~

(Т,-Г2ЦС3тЮ"3 '

с к

5п, м.

'о'

"О У

Здесь Сэ - стоимость электрической энергии, руб./кВт-ч; С'м - стоимость материала теплоизоляции с учетом затрат на возведение второго слоя перемычки, руб./м3; 60,8 - толщина бетонного и теплоизоляционного слоя, м; Я0, ~ коэффициент теплопроводности бетона и теплоизоляционного материала, Вт/м -К; Кй - коэффициент амортизации средств, Угод; ГьГ2-температуры воздуха в разделяемых камерах, К; т - количество часов эксплуатации камеры в году, час/год.

На базе проведенных исследований и установленных закономерностей обоснованы основные принципы проектирования подземных сооружений в криолитозоне при управлении процессами по критерию экономии энергии. К основным из них ним относятся:

- использование специальных холодоаккумулирующих выработок, в том числе двойного назначения;

- выбор оптимальных режимов проветривания выработок подземного сооружения с целью максимального использования природного холода;

- управление тепловым режимом камер с помощью специальных теплоизолирующих покрытий, которые одновременно выполняют функцию крепи;

- выбор оптимальных объемно-планировочных решений, в частности ширины междукамерных целиков по энергетическому фактору и пролета камер в зависимости от температурного режима эксплуатации;

- выбор оптимальных параметров разделительных перемычек.

Вариантные расчеты показывают, что реализация приведенных принципов позволяет существенно сократить затраты энергии на обеспечение нормативных параметров микроклимата, а в некоторых случаях полностью отказаться от использования кондиционирующего оборудования. Совокупность результатов исследований позволяет при проектировании новых и реконструкции действующих подземных сооружений различного назначения максимально учесть влияние теплового фактора на эксплуатационные характеристики и обеспечить минимум энергетических затрат для создания нормативных параметров микроклимата

Оценка энергетической и экономической эффективности использования нестационарных вентиляционных режимов для регулирования теплового режима, в частности влияние изменения расхода воздуха в годовом цикле для достижения заданного критерия качества (рис. 6), за который в данном случае принята температура поверхности горных пород (Т < 0°С) на заданном расстоянии от начала горной выработки, выявила следующую закономерность.

Рис. 6. Изменение температуры стенки в конце горной выработки при различных расходах воздуха в зимний период ] - при максимальном - 15 м3/с; 2 - при минимальном - 5 м3/с; 3 — при оптимальном

Достижение критерия качества: возможно как при максимальном, так и при оптимальном расходе воздуха, но условный суммарный расход воздуха в течение зимнего цикла во втором случае почти в 1,5 раза ниже. То есть, регулирование расхода воздуха в течение периода охлаждения без ущерба для критерия качества позволяет снизить энергозатраты в рассматриваемом случае в два раза.

Для оценки эффективности различных режимов проветривания были разработаны алгоритмы и программы для численного моделирования температурных условий в горных выработках и окружающем их массиве пород при циклическом проветривании, неравномерной периодической реверсии вентиляционной струи с изменением расхода воздуха. Результаты моделирования позволяют выбрать оптимальные по тепловому фактору расходы воздуха в период реверсии струи и мощность управляющей энергетической установки. Результаты отдельных численных расчетов по программам представлены на графиках (рис. 7).

г,°с

1 2 3 Ы0'3.М 1 2 3 1.-10"3,м

Рис. 7. Изменение температуры воздуха и горных пород по длине выработок холодоаккумулирующего модуля при реверсии вентиляционной струи.

Как видно из графиков, при реверсии вентиляционной струи после пяти суток проветривания с температурой на входе в выработку, равной -40 °С, на седьмые сутки температура на почти половине длины выработки поднимается в среднем на 10-15 °С. Соответственно и мощность энергетической установки, которая необходима для дальнейшего увеличения температуры в модуле после прекращения реверсии значительно уменьшается. Если необходимо вновь использовать выработку в качестве аккумулирующего модуля (отмена назначения на переоборудование), то, как видно из нижнего графика на рис.7, уже на вторые сутки положение, практически, восстанавливается. На графиках справа показано изменение температуры при реверсии вентиляционной струи после 33 суток промораживания. Хотя абсолютные значения температуры прогрева в этом случае ниже, но общая тенденция сохраняется и эффективность реверсии очевидна.

Энергетическая эффективность циклического проветривания выработки определялась путем сравнения с постоянным проветриванием с неизменной скоростью. При проведении исследований в качестве сравнительных функций использовались: а) суммарные затраты на вентиляцию выработки при циклическом и постоянном проветривании; б) увеличение (уменьшение) общей длительности проветривания выработки для достижения заданного критерия качества; в) снижение (увеличение) длительности интенсивного проветривания (проветривания с максимальной скоростью воздуха). В качестве критерия качества использовалось количество холода, накопленного в породах, за заданный промежуток времени при постоянном проветривании выработки с неизменной скоростью. Результаты математического моделирования позволяют утверждать, что эффективность циклического способа проветривания по сравнению с простым понижением скорости значительно выше. Так, уменьшая время интенсивной вентиляции при циклическом проветривании выработки в два раза, мы снижаем темп охлаждения пород всего в 1,2 раза. Установлено также, что с течением времени эффективность циклического проветривания по сравнению с простым уменьшением скорости возрастает, т.е. темп изменения температуры, как на стенке выработки, так и по глубине для циклического случая выше, чем для

случая простого уменьшения скорости Подтверждением этой закономерности могут служить результаты численных расчетов, приведенных в виде графиков на рис.8, где показано сравнение характеристик циклического и постоянного проветривания при различных периодах цикла для достижения одинакового уровня охлаждения породного массива в пределах деятельного слоя.

Рис.8. Сравнение характеристик циклического и постоянного

режимов проветривания горной выработки 1-степень снижения (экономии) затрат; 2-степень увеличения общей длительности проветривания; 3 - степень снижения длительности интенсивного проветривания

По результатам проведенных исследований можно сделать вывод, что циклический способ проветривания является эффективным инструментом управления температурным режимом горных пород, окружающих выработки, для целей накопления заданного количества холода (тепла) при управлении процессом вентиляции по критерию экономии энергии.

4. Нормативные параметры микроклимата в подземных сооружениях криолитозоны как в обычный, так и чрезвычайный периоды эксплуатации достигаются оптимизацией параметров теплоизоляции и использованием новых многофункциональных теплозащитных несущих конструкций на основе на-брызг-бетона с изменяющимися по координатам физико-механическими свойствами.

На основе теоретических исследований разработаны аналитические методы расчета оптимальных параметров тепловой защиты подземных сооружений двойного назначения, которые обеспечивают их безопасную эксплуатацию в течение заданного времени. Отличительной особенностью выбора параметров тепловой защиты подобных объектов, является зависимость оптимального термического сопротивления от времени. Были рассмотрены сооружения цилиндрической и сферической симметрии. Зависимости получены из решения соответствующих задач теплообмена в безразмерном виде для критерия Био как функции других определяющих параметров, в частности чисел Фурье и Коссовича. Критерий Био определялся для условий эксплуатации подземных сооружений, не допускающих и допускающих оттаивание пород на заданную глубину за нормативный период времени. По известным числам Био определялось необходимое термическое сопротивление теплозащитного слоя, в том числе и для случая многослойной теплозащитной конструкции. Зависимости получены в простой аналитической форме, удобной для инженерных расчетов, а результаты вариантных расчетов представлены в виде номограмм. Например, для шаровой симметрии (сооружения камерного типа) выражения имеют вид:

а) для покрытий, не допускающих оттаивание пород В1 = (1-8)/,

12 3(Я/ + 1) 3(5/+1)2

" (Д/ +1X5-1) 2

б) для покрытий, допускающих оттаивание на заданную глубину

а = л/(р/з)3 + (?/2)2 ;

p-b-a2f3', q = 2(a / 3) - a-b/3 + С ; a = -a,/ / o2 - 1 ; é = -l/2aj; C=l/2-aj; a, = 2K0(s* - l);

fl2 = 6-F0 + v[3(S2-l)-2(s3-l)].

Здесь: безразмерные глубина оттаивания и температур воздуха в сооружении; Bi, F0w К0- критерии Био, Фурье и Коссовича.

Для оперативных расчетов построены номограммы (рис.9), охватывающие широкий диапазон условий эксплуатации подземных сооружений в криолитозоне.

Ко=1. О у\ S=1,35 ^^^ /l,3 ifetb--

Fo=0,5 0,4 0,3 0,2 '^^Ов i 1 1 .ibJ 1 i 1 1 1 1\ 2 ¡зЧ 5 6 7 8 9 10 Bi

Рис.9. Номограмма для определения чисел Био контактирующих конструкций цилиндрической симметрии, допускающих оттаивание пород на заданную глубину

Выполненные оценочные расчеты для различных геокриологических условий показывают, что даже при температуре пород, близкой к температуре плавления льда, можно обеспечить безопасную эксплуатацию подземных сооружений в нормативные сроки. При этом установлено, что с увеличением сроков эксплуатации и повышением естественной температуры породного массива, целесо-

образно проводить дополнительное охлаждение горных пород в пределах деятельного слоя. В характерных случаях, предварительное охлаждение пород позволяет снизить нормативное число Био почти в 3 раза, т.е. существенно снизить термическое сопротивления теплоизоляционного слоя. Получены зависимости для выбора рациональных параметров предварительного охлаждения пород до необходимой температуры, в частности длительности периода охлаждения и скорости вентиляционной струи.

Задачей экспериментальных исследований являлось установление качественных и количественных особенностей теплообмена в экспериментальной тупиковой выработке, имеющей участки с теплоизоляцией из пенополиуретана и без нее. В результате натурных наблюдений установлено, что наличие теплоизоляции существенно снижает интенсивность теплообмена между воздухом и горными породами: температурный перепад воздуха по длине выработки на теплоизолированном участке, в среднем, был равен 0,3 град/м, а на участке без теплоизоляции - 0,8 град/м. Тепловую эффективность проветривания экспериментальной выработки можно охарактеризовать разностью теплосодержания входящей и исходящей вентиляционной струи(2/) В таблице 3 приведены расчетные значения 0) для участков выработки с теплоизоляцией и без нее. Полученные величины существенно отличаются друг от друга, что свидетельствует о более интенсивных теплообменных процессах на участках без теплоизоляции.

Для оценки влияния изоляционного слоя на температурный режим горных пород были проведены наблюдения за формированием температурного поля вокруг экспериментальной выработки на различных участках. Установлено, что теплоизоляция значительно снижает интенсивность процесса аккумуляции тепла горными породами и препятствует распространению положительных температур вглубь массива; увеличивает время начала оттаивания пород, окружающих выработку, причем время наступления положительной температуры на стенке выработки зависит от толщины теплоизоляции и естественной температуры мерзлых пород.

Таблица 3

Интенсивность теплообмена на различных участках выработки

Характеристика Расход Температура Температура Интенсивность

участков воздуха кг/с в начале в конце теплообмена,

участка, °С участка, °С Дж/с

с теплоизоляцией 1,04 6 4,7 861

1,01 16 13,8 2121

1,95 22 19,1 4907

1,62 28 24,5 10904

без теплоизоляции 1,04 6 4,3 1309

1,01 16 12,5 4650

1,95 22 18,2 14840

1,62 28 21,6 14350

Обработка результатов экспериментальных исследований показала, что скорость оттаивания пород за теплоизоляцией ниже, чем на неизолированных участках. Например, скорость движения ореола оттаивания за теплоизоляцией толщиной 6 см в 2 раза ниже, чем на участке без теплоизоляции. С течением времени скорость оттаивания уменьшается, причем темп понижения скорости на теплоизолированных участках значительно выше. Экспериментальные исследования показали, что теплоизоляция горных выработок является эффективным средством кондиционирования рудничного воздуха, позволяющим обеспечить заданные термовлажностные параметры вентиляционной струи и уменьшить глубину оттаивания пород, окружающих выработку.

Эффективность использования теплоизоляции в горных выработках с энергетической точки зрения можно оценить степенью снижения теплового потока во времени. Степень снижения теплового потока (отношение критериев Кирпичёва) во времени в теплоизолированной выработке по сравнению с не теплоизолированной показана на рис.10.

(№ / К| 1,8-

из,

? ? В|

1.6

0,5 .1 2 5 годы

1.4

1,2-

1.0

2 3 4 5

* , ГОД

Рис. 10. Изменение теплового потока в теплоизолированной выработке в зависимости от времени

Анализ кривых на рисунке показывает, что с энергетической точки зрения теплоизоляция является эффективной даже для выработок с большим сроком службы г >2 лет, причем, чем выше термическое сопротивление, тем дольше сохраняется величина эффекта.

Основываясь на результатах комплексных лабораторных и теоретических исследований, разработаны новые конструкции слоистой теплозащитной крепи, обладающие повышенным термическим сопротивлением. Возведение таких крепей методом сухого набрызга дает возможность при одинаковом расходе материалов, не изменяя при этом массу крепи и ее толщину, добиться повышения термического сопротивления в 1,2-1,5 раза. Лабораторные исследования показали, что прочностные характеристики при этом не ухудшаются. Получены аналитические зависимости для определения оптимального количества слоев для достижения максимального термического сопротивления слоистой крепи. Материал покрытий и технология возведения защищены авторскими свидетельствами.

Установлены основные закономерности формирования теплового и газового режима в подземных сооружениях специального назначения, эксплуатирующихся в режимах полной или частичной изоляции при наличии в них абсолютных источников тепло-влаго-газовыделений и теплозащитных покрытий многофункционального

назначения. Экспериментальным путем выявлены закономерности формирования климатических условий в сооружениях при наличии и отсутствии в них покрытий, и доказана возможность поддержания нормативных параметров микроклимата без использования энергетических установок.

В области теоретических исследований по данному направлению разработаны алгоритмы и программы для численного моделирования процесса взаимодействия теплозащитного слоя с оттаивающим массивом горных пород. Результаты исследований, реализованы в виде диалоговых программ для ПЭВМ, которые позволяют оптимизировать параметры теплозащитной крепи для различных условий эксплуатации. На рис. 11 представлены в графической форме результаты комплексных расчетов изменения основных характеристик покрытия: минимальной (по технологическому

Рис.11. Изменение характеристик покрытия в зависимости от концентрации пористого заполнителя (/ - 10%; 2-40%) при различном содержании цемента в смеси

фактору) толщины, плотности, прочности и коэффициента теплопроводности в зависимости от концентрации пористого наполнителя при различном содержании цемента в смеси.

Сделана теоретическая оценка использования слоистых на-брызг-бетонных крепей в качестве специальных теплоаккумули-рующих покрытий в выработках для сглаживания суточных и декадных колебаний температуры. Показано, что наличие теплоак-кумулирующего слоя позволяет эффективно сглаживать импульсное повышение или понижение температуры в горных выработках. В то же время, использование теплоаккумулирующих покрытий для управления температурным режимом горных пород является не целесообразным. Это наглядно подтверждают графики, приведенные на рис.12.

Рис.12. Изменение температуры горных пород на границе с теплоизоляционным и теплоаккумулирующим слоями при толщине слоев 0,1 м в течение года 1 - температура воздуха; 2 - температура горных пород на границе с теплоаккумулирующим слоем; 3 - то же на границе с теплоизоляционным слоем

Разработаны методики и сделана оценка энергетической и экономической эффективности использования новых, теплозащитных конструкций крепи в подземных сооружениях. Результаты исследований представлены в виде графиков и номограмм. На рис.13

приведена номограмма, позволяющая при известной стоимости легкого наполнителя определить эффективность использования теплозащитных бетонов, по сравнению с обычными бетонами, используемыми для крепления выработок. Ключ к номограмме показан штриховой линией. Если результат, полученный по номограмме, лежит слева по оси, то применение легкого бетона в качестве изоляции экономически оправдано, если справа - нет. Штриховкой выделена область отношения плотностей, характерная для легких бетонов. Как видно из номограммы, даже для весьма дорогого теплоизолято-ра, каким является вермикулит, замена легкого теплозащитного бетона тяжелым, но большей толщины - не эффективна.

Рис. 13. Номограмма для определения области эффективного применения набрызг-бетонной теплозащитной крепи

Для оценки возможности применения теплоизоляции как средства кондиционирования рудничного воздуха была разработана методика оценки экономической эффективности, которая позволяет определить оптимальную толщину теплоизоляционного слоя, тип теплоизоляции, ее стоимость, включая стоимость нанесения, при которых применение данного средства кондиционирования позволяет получить экономический эффект для подземных сооружений, различного назначения, расположенных в криолитозоне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой на основе проведенных комплексных исследований научно обоснованы технические и технологические решения для обеспечения нормативных параметров микроклимата в подземных сооружениях при минимуме энергетических и материальных затрат, имеющие важное хозяйственное значение для рационального, безопасного и эффективного освоения подземного пространства, в частности при строительстве, эксплуатации и комплексном использовании горных выработок в криолитозоне, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны и ее обороноспособности.

Основные научные и практические результаты, выводы и рекомендации заключаются в следующем.

2. Обоснованные математические модели для прогноза и выбора оптимальных параметров четырех типов горнотехнических систем кондиционирования воздуха в подземных сооружениях криолитозоны: обыкновенных, регенеративных, рекуперативных, комбинированных, рассмотренные как системы с распределенными параметрами, характеристики которых переменны по координатам и во времени, позволяют оценить энергетическую и экономическую эффективность систем, обосновать целесообразность использования и оптимальные проектные решения при управлении процессом регулирования теплового режима по критерию экономии энергии.

3. Проведенные комплексные теоретические исследования (численное моделирование) на основе разработанных математических моделей позволили установить основные закономерности формирования тепловых условий в горных выработках и окружающих горных породах при: а) реверсии вентиляционной струи с переменным расходом воздуха и наличии абсолютного источника тепловыделений; б) циклическом проветривании горных выработок; в) наличии специальных теплообменных модулей. Результаты исследований дают возможность обосновать оптимальные вентиляционные режимы подземных сооружений различного назначения (теплооб-мениые выработки модульных подземных сооружений, подземные холодильники, хранилища и склады, выработки подземных коллекторов, вскрывающие и подготовительные выработки шахт и рудников криолитозоны) для достижения заданных критериев качества при сокращении затрат энергии в 1,3-2,1 раза.

4. На основании полученных расчетных зависимостей по оптимальному размещению, количеству и определяющим параметрам энергетических источников, в том числе при переменном расходе воздуха в горных выработках, доказана энергетическая и экономическая эффективность регулирования теплового режима в подземных сооружениях криолитозоны с помощью рассредоточенных энергетических и безэнергетических источников, при этом плотность размещения энергетических источников зависит от характера изменения расхода воздуха по длине выработки.

5. Доказано, что с помощью рациональных режимов промораживания можно достичь существенных технологических, энергетических и экономических преимуществ, как при строительстве, так и эксплуатации подземных сооружений криолитозоны, в частности, обеспечить устойчивость пород призабойной зоны выработки, устойчивый пролет камер, оптимальный размер междукамерных целиков, эффективное использование выработок двойного назначения при модульном принципе строительства подземных сооружений, а также уменьшить затраты на тепловую защиту подземных сооружений специального назначения в чрезвычайный период эксплуатации.

6. Разработанные методы теплового расчета и выбора оптимальных параметров для схем подготовки шахтных полей и объём-

но-планировочных и проектных решений подземных сооружений с применением специальных тепло- и холодоаккумулирующих модулей, обеспечивают комплексное использование горных выработок и минимальные энергетические затраты на создание нормативных параметров микроклимата.

7. Научно обоснованные положения новой концепции строительства и эксплуатации подземных сооружений криолитозоны, заключающиеся в комплексном использовании горных выработок и управлении процессами достижения заданных эксплуатационных характеристик (в обычный и чрезвычайный периоды) по критерию экономии энергии дают возможность сформулировать требования к проектным решениям, нормам и правилам проектирования и строительства подземных сооружений криолитозоны.

8. Исследованные основные закономерности и особенности формирования теплового и влажностного режима в экспериментальной горной выработке и окружающих горных породах с теплоизоляционным покрытием из пенополиуретана марки ППУ-Зн и разработанные методы оценки доказали энергетическую и экономическую эффективность использования данного вида теплоизоляции как средства кондиционирования рудничного воздуха и защиты мерзлых пород от оттаивания.

9. Разработанная и реализованная в отраслевых нормативных документах методика выбора оптимальных параметров тепловой защиты для подземных сооружений специального назначения, размещаемых в горных выработках цилиндрической и сферической симметрии, при эксплуатации их в период чрезвычайных ситуаций природного или техногенного характера, позволяет обеспечить выбор надежных проектных решений по заданным нормативным критериям качества.

10. Разработанные конструкции и методики выбора оптимальных параметров новых многофункциональных набрызг-бетонных теплозащитных покрытий, позволяют обеспечить эффективное управление температурным режимом горных пород, окружающих выработки, и минимизировать затраты энергии на поддержание нормативных параметров микроклимата в подземном сооружении, в том числе при эксплуатации в период чрезвычайных ситуаций.

Полученные выводы и рекомендации могут быть использованы для повышения эффективности и безопасности функционирования подземных сооружений в криолитозоне различного назначения, как связанных, так и не связанных с горным производством, в период строительства, эксплуатации и комплексного использования горных выработок, в том числе в условиях чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Галкин А.Ф., Киселев В.В., Курилко A.C. Набрызгбегтонная теплозащитная крепь,- Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1992,- 164 с.

2. Галкин А.Ф., Хохолов Ю.А. Теплоаккумулирующие выработки.- Новосибирск: Наука, 1992.- 133 с.

3. Галкин А.Ф. Тепловой режим подземных сооружений Севера,- Новосибирск: ВО Наука, 2000,- 305 с.

Статьи и доклады

4. Галкин А.Ф. Коэффициент нестационарного теплообмена для приза-бойной зоны горных выработок шахт Севера // Физико-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых Крайнего Севера,- Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1978,-с. 100-105.

5. Галкин А.Ф., Скуба В.Н., Шувалов Ю.В. Методика определения зоны теплового комфорта шахтного микроклимата // Вентиляция шахт и рудников: Меж-вуз. сб., Л.: ЛГИ, 1981,- Вып. 8,- с. 43-46.

6. Галкин А.Ф. Оценка эффективности комфортного кондиционирования рудничного воздуха // Совершенствование подземной разработки месторождений Крайнего Севера.- Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1982,- с. 60-64.

7. Галкин А.Ф. Экономическая эффективность применения теплоизоляции для регулирования теплового режима на шахтах Севера // «Экономика и управление угольной промышленностью»,- М.: ЦНИЭИуголь.- 1982 - № 6.- с. 17-18.

8. Галкин А.Ф., Лось И.Н. Оценка влияния геотермии месторождений на выбор стратегии отработки шахтного поля // ФТПРПИ.- Новосибирск.- 1985 - №2,-с. 86-89.

9. A.F.Galkin. Calculation of Thermal Conditions in Working During Drivage //

4-th IBMT Session. May 1985, Papers Volume II, United Kingdom, Number 1-13.

10. A.F.Galkin. Determination of comfort air temperature in mine working //

5-th IBMT Session. Technical Papers. February 1988, New-Deli - India, pp. 406-414.

11. Галкин А.Ф., Хохолов Ю.А. Сравнительная оценка энергетической эффективности рекуперативных систем регулирования теплового режима глубоких рудников // «Известия Сибирского отделения АН СССР», сер. техн. наук.- Новосибирск- 1989-вып. 4,- с. 129-133.

12. Галкин А.Ф. Проектирование горнотехнических систем регулирования теплового режима шахт и рудников Севера // Проблемы и перспективы развития горного дела на Северо-востоке СССР, часть I,- Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1990.-с. 122-128.

13. Галкин А.Ф. Горнотехнические системы регулирования теплового режима шахт и рудников // 24 Международная конференция НИИ по безопасности работ в горной промышленности. Доклады, ч. II.- Донецк, 1991,- с. 315-322.

14. A.F.Galkin, V.V. Kiselev, V.A.Sherstov. Experience and perspective of underground refrigerators building in the North // Cold Regions Engineering, International Symposium Proceedings, September 11-14, 1996, Harbin, China, pp 49-51.

15. A.F.Galkin, V.V.Kiselev, A.S.Kurilko, Y.A.Hoholov. Thermal Condition in the Undergraund Sever Main // «Geokryological problems of construction in Eastern Russia and Northern China» Int. Symposium, Proceeding, vol. 1, 1998, pp. 141-145.

16. A.F.Galkin, Y.A.Hoholov, E.K.Romanova. Programmer complex for deciding problems of mining thermal physics // CHMTYG Proceedings of the Int. Conf. of Computational Heat and Mass Transfer. Eastern Mediterranean University, G. Magasa, April 26-29, Turkey, 1999, pp. 153-157.

17. Галкин А.Ф. Основы комплексного использования горных выработок криолитозоны // «Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций». II Всероссийская конференция, 29 октября - 2 ноября 2001 г. Труды научных мероприятий, том 2. Красноярск, 2001.- с. 47-51.

18. Галкин А.Ф. Тепловой режим горных выработок при реверсии вентиляционной струи.//Доклады 10-й сессии Международного бюро по горной теплофизике. Гливице, 14-18 февраля 2005г., Польша, 2005.-C.321-329.

19. Галкин А.Ф. Оптимальный тепловой режим очистных выработок угольных шахт криолитозоны. Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельный выпуск. Физика горных пород. М.: Изд-во МГГУ, 2006,- с.200-205.

20. Шувалов Ю.В., Галкин А.Ф. Теоретические основы расчета горнотехнических систем регулирования теплового режима подземных сооружений криолитозоны. Записки Горного института, том 172. СПб.: Изд-во СПГГИ (ТУ), 2007.-с.138-142.

21. Галкин А.Ф., Заболоцкая Н.С. Энергетический критерий оценки трав-моопасности рабочих профессий при разработке месторождений Севера. Горный информационно-аналитический бюллетень, OB «Безопасность» № 6. М.: Изд-во МГГУ, 2008,- с.36-45.

22. Галкин А.Ф. Регулирование теплового режима при проходке выработок в мерзлых породах. Безопасность труда в промышленности, № 7, 2008.-c.28-31.

23. Галкин А.Ф. Горнотехнические системы регулирования теплового режима. Горная промышленность, № 3,2008.-е. 14-17.

24. Галкин А.Ф. Оптимизация параметров разделительных перемычек при управлении процессом теплопередачи по критерию экономии энергии. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 9. М.: Изд-во МГГУ, 2008.- с.53-57.

25. Шувалов Ю.В., Галкин А.Ф. Теория и практика оптимального управления тепловым режимом подземных сооружений криолитозоны. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 9. М.: Изд-во МГГУ, 2008.- с.57-63.

26. Галкин А.Ф. Расчет параметров теплозащитных покрытий подземных сооружений криолитозоны. Известия ВУЗов. Горный журнал, № 6,2008г., с.81-89.

27. Галкин А.Ф. Повышение надежности работы машин и механизмов в подземных сооружениях криолитозоны. Записки Горного института, том 178. СПб.: Изд-во СПГГИ (ТУ), 2008.-C.207-209.

28. Галкин А.Ф. Оценка эффективности новой технологии крепления горных выработок криолитозоны. В кн.: Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения. Труды 7-й Межрегиональной научно-практической конференции (Воркута, 8-10 апреля 2009г.), т.2, с.411-413.

29. Галкин А.Ф. Распределенные системы регулирования теплового режима шахт и рудников Севера. Записки Горного института, том 180. СПб.: Изд-во СПГГИ (ТУ), 2009.-С.21-24.

Изобретения

30. Галкин А.Ф. Способ проветривания шахт в условиях отрицательных температур. A.c. СССР, №1204742. Кл. Е 21 F 1/00 1985.

31. Галкин А.Ф Охлаждающая установка. A.c. СССР, №1170159. Кл. Е 21 F 3/00, 1985.

32. Галкин А.Ф. Способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников. A.c. СССР, №1201519. Кл. Е 21 F 3/00,1985.

33. Галкин А.Ф. Название не публикуется. A.c. СССР, №236747,1986.

34. Галкин А.Ф. Теплообменная выработка. A.c. СССР, №1320448. Кл. Е 21 F 3/00,1987.

35. Галкин А.Ф. Способ теплоизоляции поверхности выработки. A.c. СССР, №1333773. Кл. Е 21 D 11/10, 1987.

36. Галкин А.Ф. Теплообменная выработка А.с. СССР. Кл. Е 21 Р 3/00,1991.

37. Галкин А.Ф. Способ регулирования теплового режима шахт и рудников. Патент РФ, №2005192. Кл. Е 21 Р 3/00, 1993.

Нормативные, методические и официальные издания

38. Гигиена труда и профилактика профессиональных заболеваний горнорабочих угольных шахт Северо-Востока СССР. (На примере угольных шахт Якутской АССР). Рекомендации,- Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1981.- 28с. Соавторы: Е.Н.Чемезов, И.В.Петровская, Ю.В.Шувалов и др.

39. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах.- М.: Недра, 1986.-447с.(§ 162-Соавторы: Ю.В.Шувалов, В.Н.Скуба).

40. Технологические схемы очистных и подготовительных работ для шахт области многолетней мерзлоты, учитывающие применение систем и средств регулирования теплового режима.- М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1987,- 26с. Соавторы: Е.А.Ельчанинов, М.А.Розенбаум, В.Н.Скуба и др.

41. Территориальные строительные нормы. Подземные объекты в горных выработках криолитозоны Якутии. ТСН-31-323-2002 Республики Саха (Якутия). Издание официальное. Якутск, Минстрой РС(Я), 2002.- 24с. Соавторы: А.Г.Беляев, А.Т.Буров, М.А.Викулов, Г.П.Довиденко.

РИЦ СПГГИ. 08.09.2009. 3.469. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, доктора технических наук, Галкин, Александр Фёдорович

Введение.

Глава 1. Тепловое взаимодействие человека с окружающей средой в подземном сооружении.

1.1. Модель теплового взаимодействия человека с окружающей средой в горной выработке.

1.2. Определение зоны теплового комфорта подземного микроклимата.

1.3. Определение предельных параметров подземного микроклимата.

1.4. Оценка эффективности комфортного кондиционирования воздуха в горных выработках.

Глава 2. Моделирование процесса теплообмена в горных выработках.

2.1. Математическая модель процесса теплообмена рудничного воздуха с массивом горных пород.

2.2. Алгоритм численной реализации модели на ЭВМ.

2.3. Учет неоднородности массива горных пород вокруг выработки

2.4. Учет суточных колебаний температуры наружного воздуха.

2.5. Учет энтальпии вентиляционной струи при прогнозе I тепловых условий в выработках.

Глава 3. Теоретические основы расчета горнотехнических систем регулирования теплового режима.

3.1. Обыкновенные горнотехнические системы.

3.1.1. Выбор места расположения калориферной установки.

3.1.2. Выбор схемы соединения выработок в единую сеть.

3.1.3. Оценка эффективности использования выработок отработанных горизонтов в качестве ТАВ.

3.1.4. Определение оптимальной длины теплоаккумулирующих выработок.

3.1.5. Оценка целесообразности строительства специальных теплоаккумулирующих выработок.

3.1.6. Выбор оптимальных параметров обыкновенной горнотехнической системы.

3.2. Рекуперативные горнотехнические системы регулирования теплового режима.

3.2.1. Сравнительная оценка энергетической эффективности рекуперативных систем.

3.2.2. Выбор оптимальных параметров рекуперативной системы.

3.2.3. Моделирование процессов теплообмена в рекуперативной системе, работающей в регенеративном режиме.

3.3. Регенеративные системы регулирования теплового режима.

3.3.1. Математическая модель для описания тепловых процессов в регенеративной системе.

3.3.2. Влияние основных факторов на эффективность работы системы.

Глава 4. Системы регулирования теплового режима с распределенными параметрами.

4.1. Общая оценка способов регулирования теплового режима.

4.1.1 .Оптимальный тепловой режим очистных выработок.

4.2. Системы регулирования теплового режима с рассредоточенными энергетическими источниками.

4.2.1. Выбор схемы размещения калориферных установок.

4.2.2. Оптимальное размещение источников при переменном расходе воздуха в выработке.

4.2.3. Определение оптимального количества установок в горной выработке.

4.3. Системы регулирования теплового режима с рассредоточенными безэнергетическими источниками.

4.3.1. Регулирование теплового режима в транспортных штольнях.

4.3.2. Регулирование теплового режима при ведении горных работ на подмерзлотных горизонтах.

Глава 5. Тепловой режим при строительстве подземных сооружений.

5.1.Обобщенная модель для тепловых расчетов выработок в проходке.

5.2.Тепловой режим призабойной зоны

5.3. Регулирование теплового режима при проходке выработок в мерзлых породах.

5.3.1. Обеспечение устойчивости пород призабойной зоны горной выработки.

5.3.2. Выбор рационального способа проветривания призабойной зоны по тепловому фактору.

Глава 6. Тепловой режим подземных сооружений, не связанных с горным производством.

6.1. Модульные схемы подземных сооружений, размещаемых в мерзлых породах.

6.2. Тепловой режим холодильников при проморозке горных пород атмосферным воздухом.

6.3. Тепловой режим подземных холодильников при наличии холодоаккумулирующих модулей.

6.4. Учет теплового фактора при выборе оптимальных объемно- планировочных решений

6.4.1. Расчет устойчивого пролета камер при промораживании горных пород.

6.4.2. Выбор оптимального размера междукамерного целика по тепловому фактору.

6.4.3. Обоснование и выбор оптимальных параметров

разделительных перемычек.

Глава 7. Оптимальные вентиляционные режимы подземных сооружений.

7.1. Оптимальный режим охлаждения пород в подземных сооружениях.

7.2.Тепловой режим подземных сооружений при реверсии вентиляционной струи.

7.3.Тепловой режим выработок при циклическом проветривании.

7.4. Выбор оптимальных параметров вентиляционных режимов.

Глава 8. Тепловая защита подземных сооружений.

8.1. Расчет параметров теплозащитных покрытий.

8.1.1. Выбор параметров теплозащитных покрытий подземных сооружений с небольшим сроком службы.

8.1.2. Расчет термического сопротивления теплозащитных покрытий.

8.1.3. Расчет параметров режимов проморозки горных пород.

8.1.4. Общий алгоритм выбора и программы для расчета параметров теплозащитных покрытий.

8.2 Новые виды набрызг-бетонной теплозащитной крепи.

8.2.1. Слоистая теплозащитная набрызг-бетонная крепь.

8.2.2. Теплоаккумулирующая набрызг-бетонная крепь.

8.2.3. Комбинированная набрызг-бетонная крепь.

8.3.Лабораторные исследования тепловых и механических характеристик теплозащитных набрызг-бетонов.

8.3.1. Прочность теплозащитного бетона.

8.3.2. Теплофизические свойства вермикулитобетонов.

8.3.3. Адгезия теплозащитного бетона к горным породам.

8.4. Экспериментальные исследования эффективности использования тепловой защиты в горных выработках.

8.4.1. Экспериментальные исследования эффективности теплоизоляции из пенополиуретана.

8.4.2. Экспериментальные исследования эффективности теплозащитной крепи из легких бетонов.

8.5. Энергетическая и экономическая эффективность использования тепловой защиты.

8.5.1. Изменение теплового потока в теплоизолированной выработке.

8.5.2. Целесообразность применения набрызг-бетона в теплоаккумулирующих выработках.

8.5.3. Влияние теплоаккумулирующего слоя на температурный режим выработок.

8.5.4. Оттаивание пород вокруг выработок с различными покрытиями.

8.5.5. Область эффективного использования теплозащитного набрызг-бетона.

8.5.6. Эффективность использования теплозащитных покрытий.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогноз и выбор оптимальных параметров теплового режима при строительстве, эксплуатации и комплексном использовании горных выработок в криолитозоне"

Комплексное освоение месторождений полезных ископаемых включает и вторичное использование горных выработок. Однако доля вторичного использования горных выработок в нашей стране, особенно на шахтах и рудниках Севера, незначительна. В то же время проектируются и строятся специальные подземные хранилища, холодильники, убежища, которые также не предполагают комплексное использование горных выработок. Анализ показал, что основная причина низкого коэффициента вторичного и комплексного использования выработок — отсутствие заинтересованности горных предприятий в сохранении определенного объема выработок, которые в последующем могут быть использованы для целей, не связанных с горным производством. А для подземных сооружений Севера не горного профиля -отсутствие норм проектирования и строительства, учитывающих комплексность использования горных выработок, в том числе при эксплуатации их в условиях чрезвычайных ситуаций.

По данным Международного института энергосбережения (ПЕС), по энергоемкости ВВП Россия уступает промышленно развитым странам Запада в 3-3,6 раза, а, например, Японии - в 5 и более раз. Расход энергии на единицу промышленной продукции в России в 2,5-3 раза выше, чем в индустриально развитых странах мира. Расчеты российских экспертов говорят о том, что даже если учесть климатический фактор и протяженность наших дорог, то единица российской промышленной продукции «съедает» в 1,7 раза больше энергии, чем, например, в Канаде. Аналитики отмечают, что, несмотря на продолжавшийся до последнего времени спад объемов производства, энергоемкость и без того очень энергозатратной российской экономики выросла на 30 %.

Отсюда очевидно, что экономия энергетических ресурсов в целом по стране является не менее важной задачей, чем вторичное и комплексное использование горных выработок. А для шахт, рудников и подземных сооружений Севера -одной из первостепенных задач. Вызвано это не только высокой стоимостью энергии, но и недостатком энергетических мощностей по ее производству. При наметившейся тенденции к росту стоимости тепловой энергии, которая и теперь уже на Северо-востоке в 3-7 раз выше, чем средняя по стране, следует ожидать существенного увеличения долевого вклада затрат на создание нормативных параметров микроклимата в эксплуатационные расходы, как горных предприятий, так и подземных объектов, не связанных с горным производством.

Успешное внедрение комплексной разработки месторождений, включающей вторичное применение горных выработок, может быть осуществлено, если отработанные горные выработки верхних горизонтов шахт и рудников будут включены в общую технологическую схему добычи полезных ископаемых. В этом случае выработки автоматически будут поддерживаться в рабочем состоянии, и по мере развития горных работ часть из них может быть использована для нужд народного хозяйства.

Идеальный вариант реализации данного предложения — применение на шахтах и рудниках горнотехнических систем регулирования теплового режима. С одной стороны, они позволяют экономить энергетические ресурсы на создание нормальных климатических условий на рабочих местах, а с другой -обеспечить сохранность отработанных горных выработок. Это обеспечит также оптимальное использование части выработок в качестве защитных сооружений в условиях чрезвычайных ситуаций.

Для вновь строящихся подземных сооружений не горного профиля необходимо обосновать и разработать нормы проектирования, которые бы реализовывали модульный принцип строительства подземных сооружений и комплексность использования горных выработок. То есть когда часть выработок в обычный период служит для экономии энергетических ресурсов на поддержание заданного теплового режима в основных камерах, а в чрезвычайный используется для нужд специального контингента и укрытия населения.

Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что реализация идеи комплексного использования горных выработок путем включения их в горнотехнические системы регулирования теплового режима является актуальной проблемой для условий криолитозоны, так как позволяет решать две задачи одновременно.

Исследованиям теплового режима и разработке эффективных способов управления им в подземных сооружениях различного назначения в последние годы уделяется большое внимание, что также указывает на актуальность проблемы и востребованность научных результатов исследований промышленностью. Это связано не только с интенсификацией освоения подземного пространства, но с и многообразием тепловых условий и степенью влияния температурного фактора на эффективность и безопасность строительства и эксплуатации подземных сооружений.

Методам прогноза и оценки тепловых условий в подземных сооружениях и окружающих их горных породах посвящен ряд монографий, наиболее значимыми из них, определяющими отделение этапы развития горной и строительной теплофизики, являются работы А.Н.Щербаня, О.А.Кремнева, А.Ф.Воропаева, В.П. Черняка, А.Ф. Зильберборда, Ю.Д. Дядькина B.C. Гусева, О.Г. Щукина, Г.З.Перльштейна, Ю.А. Цейтлина, Ш.И.Ониани, Ю.В.Шувалова, С.А.Гончарова, С.Г. Гендлера, Ю.П. Добрянского, А.Д. Вассермана и др.

Исследованиям теплового режима, разработке методов прогноза и способов управления им в подземных сооружениях Севера различного назначения посвящены работы Ю.Д. Дядькина, Ю.В. Шувалова, П.Д. Чабана,

A.Ф. Зильберборда, С.Е.Гречищева, В.Н. Скубы, Д.П. Сенук, Б.В. Шургина, Э.А. Бондарева, Ф.С. Попова, В.А. Шерстова, Е.Т. Воронова, Б.А. Красовицкого,

B.П.Кима, В.В.Журковича, М.М.Дубины, В.Ю.Изаксона, Е.Е.Петрова, Е.А.Ельчанинова, М.А.Розенбаума, Л.Б. Зимина, Г.П. Кузьмина, Ю.А.Хохолова, Ф.М.Федорова, М.А. Викулова и др.

В широком понимании подземные сооружения включают в себя любые технические системы, находящиеся ниже поверхности земли: шахты, рудники, коллекторы, скважины, подземные переходы, подземные резервуары, тоннели и т.д. Однако, обычно принято отделять шахты и рудники от других подземных сооружений народно-хозяйственного назначения, прежде всего из-за различия требований, предъявляемым к тепловому и вентиляционному режимам.

При выборе параметров вентиляционной струи подаваемой в шахты и рудники Севера обычно исходят из требований, предусмотренных правилами безопасности по расходу воздуха, а при выборе параметров теплового режима исходят из принципа "разумности" и "экономичности", если иное не предусмотрено правилами безопасности. Как правило, тепловой режим на конкретных шахтах или рудниках выбирается исходя из рекомендаций научных организаций, проводивших исследования, и затем корректируются инженерными службами в зависимости от уровня отрицательного влияния теплового режима в шахте или руднике на основные технологические процессы и комфортность условий труда. Требования к вентиляционному и тепловому режиму подземных сооружений частично (например, теплоаккумулирующие выработки) или полностью (например, подземные склады, холодильники, геотехнические системы кондиционирования, коллекторы), не связанных с горным производством должны базироваться на других принципах.

Например, для шахт и рудников расход воздуха выбирается по необходимому уровню разжижения вредных газов, выносу пыли и т.п., то есть исходя из принципа безопасности ведения горных работ. А, в "не горнодобывающих" подземных сооружениях основным критерием является обеспечение нормативных параметров микроклимата в течение заданного промежутка времени, (а иногда и темпов его формирования, как для защитных сооружений ГО или подземных холодильников) при минимуме материальных и энергетических затрат. При этом верхним и нижним ограничением является жесткость микроклимата (соотношение температуры, скорости и влажности воздуха) при наличии людей в сооружении, а при отсутствии людей скорость вентиляционной струи ограничивается только техническими возможностями и экономическими соображениями.

В диссертационной работе рассмотрены горные выработки подземных сооружений различного назначения, вентиляционным и тепловым режимом которых можно активно управлять для достижения заданного критерия качества, которым может быть нормативный уровень температуры в сооружении на заданный промежуток времени, температура горных пород на заданной глубине, надежность работы машин и механизмов и др.

Основные задачи исследований.

4. Исследовать влияние теплового фактора на выбор объёмно-планировочных и конструктивных решений при проектировании подземных сооружений зоны многолетней мерзлоты с учетом комплексного использования горных выработок.

Методы исследований. Для достижения поставленной цели в работе использован комплексный метод исследований, включающий: научный анализ и обобщение опубликованных работ по изучаемой проблеме, патентный поиск; математическое моделирование теплофизических процессов методы экономико-математического моделирования и оптимизации функций многих переменных; численные и аналитические методы решения задач математической физики; методы планирования факторного эксперимента и регрессионного анализа; лабораторные и натурные эксперименты, опытные и опытно-промышленные испытания, долговременные наблюдения.

Защищаемые научные положения.

1. Нормирование микроклимата в период строительства и эксплуатации подземных сооружений криолитозоны должно проводиться на основе рационального сочетания параметров воздушной среды по трем критериям качества: безопасности и комфортности условий труда подземных рабочих; устойчивости горных выработок; работоспособности машин и механизмов в соответствии с правилами технической эксплуатации.

4. Нормативные параметры микроклимата в подземных сооружениях криолитозоны как в обычный, так и чрезвычайный периоды эксплуатации, могут быть обеспечены оптимизацией параметров теплоизоляции и использованием новых многофункциональных теплозащитных несущих конструкций на основе набрызг-бетона с изменяющимися по координатам физико-механическими свойствами.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечиваются корректностью постановки и решения задач с использованием фундаментальных и апробированных положений теории теплообмена и теплопроводности, численных и аналитических методов решения задач математической физики; совокупностью данных лабораторных и экспериментальных исследований; удовлетворительной сходимостью результатов математического моделирования, лабораторных и аналитических исследований с данными опытно-промышленных испытаний способов и средств обеспечения нормативных параметров микроклимата в подземных сооружениях криолитозоны; удовлетворительным сравнением с результатами экспериментальных исследований, полученными другими учеными, независимо от автора; использованием научно-технических и методических разработок автора в научных исследований других ученых и нормативно-методических документах регионального, отраслевого и федерального уровня.

Научная новизна работы заключается в следующем.

4. Разработаны математические модели с распределенными параметрами для прогноза тепловых условий в горных выработках и окружающих их породах в период строительства и эксплуатации подземных сооружений в криолитозоне, которые учитывают: суточные, декадные и сезонные колебания наружного воздуха; изменение расхода воздуха на входе и по длине выработки; изменение термического сопротивления крепи по координатам; наличие произвольного числа, в том числе движущихся, абсолютных (переменной мощности) и относительных источников энергии; наличие теплоаккумулирующих покрытий; изменение теплофизических характеристик талых и мерзлых пород по координатам и во времени.

5. Установлены закономерности формирования теплового режима в горных выработках и окружающих их породах при наличии теплоаккумулирующих и теплоизоляционных покрытий, реверсии вентиляционной струи с переменным расходом воздуха, циклическом проветривании, что позволило обосновать оптимальные вентиляционные режимы подземных сооружений по тепловому фактору в период строительства и эксплуатации.

Практическое значение выполненных исследований.

1. Разработаны и утверждены в качестве официального нормативного документа территориальные строительные нормы «Подземные объекты в горных выработках криолитозоны Якутии. ТСН-31-323-2002 Республики Саха (Якутия)», реализующие научную концепцию автора о комплексном использовании горных выработок зоны многолетней мерзлоты при управлении процессами эксплуатации по критерию экономии энергии.

2. Обоснованы оптимальные параметры технических решений и разработаны технологические регламенты на проектирование горнотехнических систем кондиционирования воздуха и защитных сооружений, размещаемых в горных выработках криолитозоны.

Личный вклад автора в решение проблемы заключается: - в обосновании научной проблемы и формулировке основной идеи работы, постановке задач исследований и разработке методов их решения, научно-методическом руководстве и непосредственном участии в проведении всех исследований, результаты которых приведены в диссертации;

- в обосновании и разработке нового подхода к теоретическим исследованиям теплового режима в горных выработках криолитозоны, заключающегося в переходе от традиционных прогнозных моделей горной теплофизики к прогнозно-оптимизационным, позволяющим оценить эффективность эксплуатации подземных сооружений при управлении тепловыми процессами по критерию минимума энергетических затрат;

- в обосновании и разработке математических моделей и выборе методов их реализации при прогнозе и выборе оптимальных параметров: горнотехнических систем регулирования теплового режима, теплоизоляции мерзлых пород, теплозащитных многофункциональных покрытий в выработках двойного назначения;

- в обобщении и анализе данных численных (математическое моделирование), лабораторных и натурных исследований формирования тепловых условий в горных выработках различного назначения, в том числе при наличии защитных покрытий, и формулировке основных закономерностей протекания тепловых процессов в период строительства и эксплуатации подземных сооружений криолитозоны;

- в разработке рекомендаций по обеспечению нормативных параметров микроклимата в горных выработках подземных сооружений как в период эксплуатации по прямому назначению, так и в период чрезвычайных ситуаций;

- в научном обосновании и разработке норм и правил проектирования и строительства подземных сооружений криолитозоны при комплексном использовании горных выработок и оптимальном регулировании теплового режима.

Реализация работы. Основные результаты работы вошли в нормативно-методические и рекомендательные документы отраслевого, регионального и федерального уровня, а также использовались при проектировании новых и реконструкции действующих подземных сооружений, как горнодобывающего профиля, так и не связанного с горным производством, институтами:

Якутзолотопроект (г.Якутск), ЗабНИИпроект (г.Чита), Дальстройпроект (г.Магадан), Норильскпроект (г.Норильск), Днепрогипрошахт г.Днепропетровск), Востсибгипрошахт (г.Иркутск), Якутнипроалмаз (г.Мирный). Отдельные научные и методические разработки использовались при проведении научных исследований институтами: ЛенНИИРГ (Ленинград), ВНИИ-1 (г.Магадан), ДвГУ (г.Владивосток), ИТТФ АНУ (г.Киев), МакНИИ (г.Макеевка), ЦНИИПП (г.Березовск), Гипроцветметобработка (г.Москва), ЦНИИпромзданий (г.Москва). Основные научные положения и практические результаты используются при чтении курсов лекций, выполнении курсовых и дипломных работ в Якутском государственном университете им. М.К.Аммосова и Санкт-Петербургском государственном горном институте (техническом университете) им. Г.В.Плеханова.

Апробация работы. Основные научные результаты исследований докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на: выездной сессии Объединенного ученого совета СО РАН по наукам о Земле(г.Якутск, 1983г.); пленарных заседаниях Международного бюро по горной теплофизике( г.Пловдив (Болгария), 1983г., г.Киев, 1993г., г.Гливице (Польша),2005г.); Всемирном горном конгрессе (София, 1994г.); Международных научных конференциях (г.Донецк, 1991г., Санкт-Петербург, 1993г., г.Киев,1997г., г.Магаса (Турция), 1999г., г.Мирный, 2001г., г.Красноярск,2001г., г.Якутск, 2004г.); всех ежегодных научных семинарах Национального комитета по горной теплофизике (1980-1993гг.); ученых советах институтов ФТПС СО РАН (г.Якутск), ГДС СО РАН (г.Якутск), ГГИ ЯГУ (г.Якутск), НТС горного факультета СПбГГИ(ТУ) (Санкт-Петербург).

Прикладные результаты исследований рассматривались и обсуждались на научно-технических советах и совещаниях институтов: Якутзолотопроект (г. Якутск), Дальстройпроект (г. Магадан), Норильскпроект (г. Норильск), ВНИИ-1 (г. Магадан), Днепрогипрошахт (г. Днепропетровск), Востсибгипрошахт (г.Иркутск), ИГД им.А.А.Скочинского (г. Люберцы), Якутнипроалмаз г.Мирный), ЗабНИИпроект (г.Чита), ЛенНИИРГ (Ленинград), ЦНИИПП (г.Березовск), Гипроцветметобработка (г.Москва), ЦНИИпромзданий (г.Москва), ВНИИ ГО ЧС (г.Москва); производственных объединений: «Якутзолото», «Якутгазпром», «Якуталмаз», «Якутуголь»,

Северовостокуголь», «Северовостокзолото», «Забайкалзолото», а также Минприроды РС(Я), Минпроме РС(Я), Минстрое РС(Я), МинЧС РС(Я), Минстрое РФ, МинЧС РФ, Госгортехнадзоре РФ .

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано автором в 83 печатных работах, в том числе: в 3 монографиях и 42 статьях (11 в журналах, рекомендованных ВАК) раскрывающих основные научные положения работы; в 25 авторских свидетельствах и патентах, подтверждающих новизну технических решений; 9 нормативно-методических, документах, определяющих уровень внедрения результатов исследований.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Галкин, Александр Фёдорович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В диссертации на основе проведенных комплексных исследований научно обоснованы технические и технологические решения для обеспечения нормативных параметров микроклимата в подземных сооружениях при минимуме энергетических и материальных затрат, имеющие важное хозяйственное значение для рационального, безопасного и эффективного освоения подземного пространства, в частности при строительстве, эксплуатации и комплексном использовании горных выработок криолитозоны, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны и ее обороноспособности.

Основные научные и практические результаты, выводы и рекомендации заключаются в следующем.

1. Математическая модель теплового взаимодействия человека с окружающей средой, отличающаяся от известных более полным учетом особенностей теплообмена в подземных условиях, позволяет определить зону теплового комфорта и предельно допустимые параметры подземного микроклимата, как в периоды выполнения трудовых операций, так и в периоды отдыха (ожидания), а разработанный метод оценки эффективности комфортного кондиционирования воздуха определить насколько увеличивается энергетическая стоимость трудовых операций и длительность физиологически необходимого отдыха при работе в неблагоприятных климатических условий по сравнению с комфортными. 2. Обоснованные математические модели для прогноза и выбора оптимальных параметров четырех типов горнотехнических систем кондиционирования воздуха в подземных сооружениях криолитозоны: обыкновенных, регенеративных, рекуперативных, комбинированных, рассмотренные как системы с распределенными параметрами, характеристики которых переменны по координатам и во времени, позволяют оценить энергетическую и экономическую эффективность систем, обосновать целесообразность использования и оптимальные проектные решения при управлении процессом регулирования теплового режима по критерию экономии энергии.

3. Проведенные комплексные теоретические исследования (численное моделирование) на основе разработанных математических моделей позволили установить основные закономерности формирования тепловых условий в горных выработках и окружающих горных породах при: а) реверсии вентиляционной струи с переменным расходом воздуха и наличии абсолютного источника тепловыделений; б) циклическом проветривании горных выработок; в) наличии специальных теплообменных модулей. Результаты исследований дают возможность обосновать оптимальные вентиляционные режимы подземных сооружений различного назначения (теплообменные выработки модульных подземных сооружений, подземные холодильники, хранилища и склады, выработки подземного коллектора, вскрывающие и подготовительные выработки шахт и рудников криолитозоны) для достижения заданных критериев качества при сокращении затрат энергии в 1,3-2,1 раза.

4. На основании полученных расчетных зависимостей по оптимальному размещению, количеству и определяющим параметрам энергетических источников, в том числе при переменном расходе воздуха в горных выработках, доказана энергетическая и экономическая эффективность регулирования теплового режима в подземных сооружениях криолитозоны с помощью рассредоточенных энергетических и безэнергетических источников, при этом установлено, что плотность размещения энергетических источников зависит от характера изменения расхода воздуха по длине выработки.

5. Доказано, что с помощью рациональных режимов промораживания можно достичь существенных технологических, энергетических и экономических преимуществ, как при строительстве, так и эксплуатации подземных сооружений криолитозоны, в частности, обеспечить устойчивость пород призабойпой зоны выработки, устойчивый пролет камер, оптимальный размер междукамерных целиков, эффективное использование выработок двойного назначения при модульном принципе строительства подземных сооружений, а также уменьшить затраты на тепловую защиту подземных сооружений специального назначения в чрезвычайный период эксплуатации.

6. Разработанные методы теплового расчета и выбора оптимальных параметров для схем подготовки шахтных полей и объёмно-планировочных и проектных решений подземных сооружений с применением специальных тепло- и холодоаккумулирующих модулей, обеспечивают комплексное использование горных выработок и минимальные энергетические затраты на создание нормативных параметров микроклимата.

10. Разработанные конструкции и методики выбора оптимальных параметров новых многофункциональных набрызг-бетонных теплозащитных покрытий, позволяют обеспечить эффективное управление температурным режимом горных пород в пределах деятельного слоя выработки и минимизировать затраты энергии на поддержание нормативных параметров микроклимата в подземном сооружении, в том числе при эксплуатации в период чрезвычайных ситуаций.

Полученные выводы и рекомендации могут быть использованы для повышения эффективности и безопасности функционирования подземных сооружений криолитозоны различного назначения, как связанных, так и не связанных с горным производством, в период строительства, эксплуатации и комплексного использования горных выработок, в том числе в условиях чрезвычайных ситуаций природного или техногенного характера.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Галкин, Александр Фёдорович, Санкт-Петербург

1. Воронков Н.Б., Драгайловская Е.А. Оценка тяжести труда рабочих комплексно-механизированного забоя. Научн. тр. ЦНИИ экон. и науч.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1974, сб. 27. - С. 50-56.

2. Воронков Н.Б., Олейников В.А., Перепечаенко В.И. Функциональное состояние очистных забоев и производительность труда рабочих очистных забоев глубоких шахт. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1974, сб.27. - С. 61-63.

3. Кондрашев П.А., Баранский Г.А. Физиологические исследования тяжести труда в лавах с механизированными комплексами. Уголь, 1973, № 12. - С. 3-5.

4. Козлев Любен. Отпоена физиологичната оценка на тяжеетта и напрежени-сто на труда при подземния добив на руди. "Рудобив", 1976, № 2, С. 18-22.

5. Воронков Н.Б. Влияние микроклимата глубоких шахт на физиологические функции и работоспособность горнорабочих. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1974, сб. 27. - С. 56-58.

6. Селянин Н.И. Влияние микроклимата на трудоемкость работ в лавах при различной технологии выемки угля. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1973, сб. 15, с. 73-75.

7. Bereczki Istvan. Banyaszati munkafolyamator optimalis szerevezese ergono-miai vizsgalat alapjan. "Banyasz es kohasz. lapok. Banyasz.", 1974, 107, N 11, 789796.

8. Hansman Alphonse, Petit Jean-Marie. Le travail a haute temperature "Ann mines Beige", 1973, N 9, 1071-1083.

9. Воловский Д.С., Швецов А.Г. Физиолого-гигиеническая характеристика условий труда проходчиков при промышленных испытаниях стволопроходче-ского комбайна ПД-2. В кн.: Человек и среда. - Караганда, 1972. - С. 56-57.

10. Тот М., Шимон К., Фаллер Г. Вопросы экономики горных предприятий. -М„ 1968.- 119 с.

11. Lehmann G. Physiologie pratiqme du travail. Edit. d'Organization. Paris, 1955, 1 Vol., 446 р. (Цит. по 17.).

12. Kobza Romuld, Wieprzychi Henryk, Pietras Donuta. Wydatek energetyczny gornikow zatrudionuch w kopalniach wegla kamiennego. "Med. pr.", 1974, 25, N 5, 445-450.

13. Sochanski Roman, Magott Boguslaw, Melmski Wieslaw, Wojcik Janusz. Ocena wydatku energetycznego pracownikow dobowych kopaln wegla kamiennego. "Med. pr." 1974, 25, N 5, 439 498.

14. Викулов M.A., Галкин А.Ф., Слепцов A.E. Методика выбора калорифера для механизированных забоев угольных шахт Севера. В кн.: Физико-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых Крайнего Севера. - Якутск, 1978. -С. 111- 117.

15. Wysoki Karel, Pazdziorova Blazena. Psychofyzicka zatez v hlubinnych dolech. . 16. Моно Г. Энергетические затраты у человека. - В кн.: Шеррер Ж. Физиология труда (Эргономика). - М.: Медицина, 1973. - С. 125-170.

16. Шеррер Ж. Физиология труда (Эргономика).- М.: Медицина, 1973.-496 с.

17. Андрющенко В.М. Комплексная оценка и регламентирование тепловых условий труда в шахтах. Уголь Украины, 1973, № 11. - С. 35-37.

18. Андрющенко В.М., Захаров Е.П. Обоснование климатических зон по рабочим местам на глубоких шахтах. Безопасность труда в промышленности, 1973, №6. -С. 32-33.

19. Андрющенко В.М., Захаров Е.П. Улучшение климатических условий труда в глубоких шахтах теплоизоляцией горных пород. Горн, ж-л, Изв. ВУЗов, 1974, № 6. С. 72-76.

20. Багданович A.C. Микроклимат калийных рудников и пути его оздоровления. Здравоохранение Белоруссии, 1975, № 8, с. 44-46.

21. Васечкин Б.В., Светличный В.П. О внедрении средств электрообогрева на предприятиях объединения "Северовостокзолото". Колыма, 1976. - № 9. -С. 31-32.

22. Бариц Ю.И., Киклевич Ю.Н., Селин В.А. Снижение тепловой нагрузки горнорабочих пневматическими средствами. Сб. тр. Ин-та горн. мех. и техн. кибернетики им. М.М. Федорова, 1974, № 36. - С. 104-109.

23. Криворучко A.M. Теплообмен человека со средой и локальные способы регулирования микроклимата глубоких шахт. в кн. Тепловой режим глубоких угольных шахт и металлических рудников. - Киев, 1977. - С. 196-205.

24. Карпекин В.В. Распределение охлаждающих поверхностей в противотепловых костюмах с конструктивным теплосъемником. В кн.: Горноспасательное дело. - Донецк, 1975. - Вып. II. - С. 27-31.

25. Кожухов А.Н., Ильницкий С.П. О результатах опытной носки электро-обогревающей спецодежды. Тр. Центр, н.-и. и проект.-констр. ин-та профи-лакт. пневмокониозов и техн. безопасн., 1973. - Вып. 8. - С. 186-187.

26. Алехичев С.П., Мишин В.Ф. О нормализации теплового режима на локальных участках рудников. В кн.: Разработки рудн. месторождений Кольск. полуо-ва. - Апатиты, 1973. - С. 168-172.

27. Максимович В.А. Измерение и управление тепловой устойчивостью человека. В кн.: Научн.-техн. прогресс и оздоровление труда в угольн. и металлург. пром-ти. - Донецк, 1975. - С. 61-62.

28. Максимович В.А., Бондаренко В.В, Миценко Ю.А. Влияние тепловой устойчивости на режим труда горнорабочих глубоких шахт. Уголь Украины, 1977.-№4.- С. 40-41.

29. Максимович В.А., Дробченко B.C. Методика оценки противотепловой эффективности средств индивидуального охлаждения рабочих. В кн.: Научн.-техн. прогресс и оздоровление труда в угольн. и металлург, пром-ти. - Донецк, 1975.- С. 67-69.

30. Олейников В.А. Оценка тяжести труда по влагопотерям организма человека. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. информ, угольн. пром-ти. - 1973. -Сб. 15. - С. 76-79.

31. Паранько Н.М. Микроклимат железорудных шахт Криворожского бассейна и его гигиеническое значение. Гигиена и санитария, 1975.-№ 8.-С. 98-99.

32. Щербань А.Н., Примак А.В., Поляков В.Н. Новый метод оценки комфортных условий труда горнорабочих в шахтах. Уголь, 1972.-№ 12. - С. 30-33.

33. Brune Heinz, Psotta Manfred. Grunbenkinklima und Weyyet-fuhrung im Kabiund Steinsalzbergbau Niedersachsens. "Gluckauf", 1975, III, N 4, c. 169-175.

34. Johannes C.H., Van Graan C.H., Strydom N.B., Yan Hecrden J.G.A. Note: the practical application of microclimate cooling in underground stope in gold mine. "J.S.Afr. Inst. Mining and Met.", 1976. 76, N 8, c. 370-371.

35. Lambrechts J. de V. A critical comparisom of specific cooling power and the wet kata thermometer in hot mining environments. "J.S. Afr. Inst. Mining and Met", 1972, 73, N 5, c. 169-174.

36. Mc. Pherson Malcolm J. The heat problem underground with particular reference to South Arfican gold mines. "Mining Eng." (Gr. Brit.) 1976, 135, N 181, c. 391-405.

37. Seelemann D. Influence du climate des chantiers sur l'activité des mineurs. Etude docuemntaire. "And miner", (france) 1973. 55, № 12, c. 560-577.

38. Strydom N.B., Benade A.J.S., Walt W.H. vander. The perfomance of the in-proved microclimate suit. "J.S.Afr Inst. Mining and Met", 1975. N 1, c. 329-333.

39. Stroh R.M. Environmental conditions and their effect on productivity. "J. Mine Vent Soc. D. Afr.", 1974, 27, N 8, 118-120.

40. Whillier A. Heat a challenge in deep - level mining. "J. Mine Vent. Soc. S. Afr.", 1972, 25, N 11,205-213.

41. Величко И.Г., Скороход Э.И. Влияние микроклимата на производительность труда рабочих очистного забоя в лавах с узкозахватной выемкой угля и индивидуальной крепью. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1974, сб. 27. - С. 84-86.

42. Величко И.Г., Скороход Э.И., Сартан В.З. Влияние микроклимата глубоких шахт Донбасса на производительность труда проходчиков. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1974, сб. 27. - С. 868-71.

43. Ли К.В., Бондарева A.M. Некоторые вопросы гигиены труда и вентиляции промышленных предприятий в летнее время. Тезисы докладов областной научно-практической конференции врачей-гигиенистов, профпатологов. - Ки-ровск, 1968. (Цит. по 53.).

44. Олейников В.А., Воронков Н.Б. Оценка тяжести труда горнорабочих в условиях шахтного микроклимата. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1974, сб. 27. - С. 75-76.

45. Воронков Б.Н. Влияние микроклимата глубоких шахт на физиологические функции и работоспособность горнорабочих. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1974, сб. 27. С. 81-84.

46. Дядькин Ю.Д., Шувалов Ю.В., Тимофеевский Л.С. Горная теплофизика. Регулирование теплового режима шахт и рудников. Л. : 1976. - 159 с.

47. Андрющенко В.Н., Захаров Е.П. К вопросу учета тепловых условий труда в действующих нормах выработки на подземных работах. Научн. тр. ЦНИИ экон. и научн.-техн. инф. угольн. пром-ти, 1973, сб. 15. - С. 70-73.

48. Петровская И.В. Микроклимат подземных выработок в условиях Крайнего Севера. Сб. научн. тр. Моск. НИИгигиены, 1972, вып. 20. - С. 36-38.

49. Тимохин Д.И., Шицкова А.П. Вопросы гигиены труда шахтеров Заполярья. В кн.: Труд и здоровье шахтеров. - Ворошиловград, 1974. - С. 17-19.

50. Тимохин Д.И., Петровская И.В. Метеорологические условия и их влияние на терморегуляцию горнорабочих шахт Крайнего Севера. В кн.: Мед.биол. пробл. адаптации населения в условиях Крайнего Севера. Новосибирск, 1974. - С. 153-157.

51. Вассерман А.Д., Алехичев С.П., Максимов Е.Г. Методы оценки вентиляционных систем рудников. JL, 1974. - 110 с.

52. Довиденко Г.П. О простудной заболеваемости на шахтах комбината "Алданслюда". В кн.: Повышение эффективности горн, пром-ти Якутии. - Новосибирск, 1974. - С. 4-55.

53. Дядькин Ю.Д. Основы горной теплофизики. М., Недра, 1968. - 256 с.

54. Осодоев М.Т., Шерстов В.А. К экономической оценке эффективности регулирования теплового режима шахт Севера. В кн.: Исследования по физико-техническим проблемама Севера. - Якутск, 1974. - С. 11-14.

55. Хохотва Н.Н., Черниченко В.К., Максимович В.А. К вопросу нормирования шахтного микроклимата. В кн., охлаждение воздуха в угольных шатах. -Макеевка-Донбасс, 1975. - Вып. IV. - С. 38-41.

56. Podhajsky М., Zacek Y. Lidsky faktor vektremnich Klimatickyck podminkach runeho hornictvi. "Uhli", 1976, 24, N 11, c. 462-469.

57. Андрющенко B.H., Гущин В.И. К вопросу научного обоснования нижнего допустимого температурного предела в горных выработках угольных шахт. -В кн: Тепловой режим глубоких угольных шахт и металлических рудников. -Киев, 1977. С. 187-191.

58. Лейтес Р.Г., Марциновский Б.И., Хоцнеов Л.К. Гигиена труда и промышленная санитария. М. : Медгиз, 1954. - 210 с.

59. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М., 1969. - 324 с.

60. Губернский Ю.Д., Кореневская Е.И. Гигиенические основы кондиционирования микроклимата жилых и общественных зданий. М., 1978. - 192 с.

61. Баратов Э.И., Черняк В.П. Тепловые расчеты и способы охлаждения рудничного воздуха при строительстве глубоких шахт. М., 1968. - 123 с.

62. Богинский П.Я., Гендлер С.П., Хуцишвили В.И. Исследование процессов нестационарного теплообмена при нагнетательном проветривании тупиковых выработок. В кн.: Физические процессы горного производства. - Л., 1977. -Вып. 4. - С. 80-86.

63. Величко А.Е. Зависимости для теплового расчета тупиковых выработок при охлаждении подаваемого в забой воздуха. В кн.: Охлаждение воздуха в угольных шахтах. - Макеевка-Донбасс, 1975. - Вып. 4. - С. 8-12.

64. Величко А.Е. Тепловой расчет тупиковых выработок. В кн.: Разработка месторождений полезных ископаемых. - Киев, 1978. - Вып. 49. - С. 40-44.

65. Воропаев А.Ф. Теория теплообмена рудничного воздуха и горных пород в глубоких шахтах. М., 1966. - 249 с.

66. Клебанов Ф.С., Костин В.А. Расчет теплового режима в подготовительной выработке, проводимой механизированным комплексом. Научн. сообщ. ин-та горного дела им. A.A. Скочинского, 1975. - Т. 26. - С. 199-204.

67. Малашенко Э.Н., Зимин Л.Б. Методы тепловых расчетов тупиковых горных выработок. В кн.: Тепловой режим глубоких угольных шахт и металлических рудников. - Киев, 1977. - С. 101-116.

68. Опиани Ш.И. Тепловой расчет рудничной атмосферы при наличии в горном массиве термальных вод. В кн.: Тепловой режим глубоких угольных шахт и металлических рудников. - Киев, 1977. - С. 49-60.

69. Стукало В.А. О коэффициенте нестационарного теплообмена выработок, проветриваемых менее года. В кн.: Разработки месторождений полезных ископаемых. - Киев, 1976. - Вып. 43. - С. 62-64.

70. Тепловые расчеты неплотных систем рудничной вентиляции / В.П. Черняк, Ю.П. Золотаренко, H.A. Брайчева и др. В кн.: Тепловой режим глубоких угольных шахт и металлических рудников. - Киев, 1977. - С. 88-101.

71. Щербань А.Н., Малашенко Э.М., Зимин Л.Б. Методика расчета температуры вентиляционной струи в тупиковых горных выработках. -Киев, 1975.-65 с.

72. Щербань А.H., Черняк В.П., Брайчева H.A. Методы расчета температуры воздуха в строящихся горных выработках и воздухопроводах для их проветривания. ФТПРПИ, 1977. - № 5. - С. 69-76.

73. Щербань А.Н., Черняк В.П. Методы прогноза теплового режима глубоких шахт. ФТПРПИ, 1977. - № 2. - С. 88-92.

74. Щербань А.Н., Черняк В.П., Брайчева H.A. Решение системы дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами для расчета температуры рудничного воздуха. ДАН УССР, серия А, 1975, № 9. - С. 843-847.

75. Аналитическое исследование теплового режима и определение основных параметров искусственного микроклимата горного комплекса "штольня-камера" / А.Н. Щербань, H.A. Брайчева, В.П. Черняк и др. Теплофизика и теплотехника, 1977. - Вып. 32. - С. 7-11.

76. Ягельский А.Н. Тепловые расчеты вентиляционного воздуха выработок с тупиковым забоем в глубоких угольных шахтах. М., I960.- 143 с.

77. De-Braaf W.L. Echauffment de l'air de ventilation dans les puts et les voies d'entree d'air. Geologie en Minbouw, 1961, N 4, 25-28. (Цит. по 74.).

78. Jordan D.W. The Numerical Silution of Underground Heat Fransfer Problems III. The calculution of Temperatire Distribution in Dry and Wet Force-Ventibution Headings. Int. I. Rok. Mech. Min. Sei., Vol. 2., pp. 365-387. Pergamon Press Ltd., London, 1965.

79. Кертиков В. Метод за изчисляване температурата на въздуха в проветря-вани глухи минни изработки. "Годишн. висш. Минно-геол. ин-т", т. XVIII, св. III, Техника, София, 1971-1972. С. 101-117.

80. Кертиков В. Методика за изчисляване температура на въздуха при ком-бинирана схема на местне проветряване, когато нагнатательният вентилятор е моптиниран в началото на изработката. "Рудодобив", 1973. - Т.28, № 9.-С.7-10.

81. Knechtel J., Maciejewska-Soltys W. Mozliwosc stosowania w polskich kopalniach wegla radwanickiej metody prognozowania temperetury powietrza w wyrobiskachis lepych. "Prz. gorniczy", 1975, 31, N 6, c.243-252.

82. Дядькин Ю.Д., Зильберборд А.Ф., Чабан П.Д. Тепловой режим рудных, угольных и россыпных шахт Севера. М.: Наука, 1968. - 171 с.

83. Зильберборд А.Ф. Тепловой режим шахт в области распространения многолетнемерзлых горных пород. М., 1963. - 95 с.

84. Скуба В.Н. Совершенствование разработки угольных месторождений области многолетней мерзлоты. Якутск, 1974. - 320 с.

85. Вепров B.C. Расчет количества воздуха по расходу ВВ для проветривания подготовительных выработок большой длины. Безопасность труда в промышленности, 1975. - № 7. - С. 21-22.

86. Щербань А.Н., Кремнев O.A. Научные основы расчета и регулирования теплового режима глубоких шахт. Киев, 1959. - 430 с.

87. Fraczer Ryszard. Okreslenia wplywu pracy niektorych maszyn na temperature "powietrza kopalnianego. "Polski" 2000". "Wiad. gorn". 1976, 27, № 7, 202-205.

88. Whillier A. Developing with tunnel borers the heat problem. "J. Mine Vent. Soc. S. Afr.", 1975, 28, N 11, 174-178.

89. Петровская И.В. Гигиеническая оценка микроклимата подземных выработок шахт Заполярья. Автореферат канд. дисс., М., 1973. - 20 с.

90. Скуба В.Н. Исследование устойчивости горных выработок в условиях многолетней мерзлоты. Новосибирск, 1974. - 118 с.

91. Скуба В.Н. Подземная разработка угольных месторождений в условиях вечной мерзлоты. М.: Недра, 1976. - 96 с.

92. Гавриш Ю.В. Условия постройки подземных сооружений в вечномерз-лых скальных породах. В кн.: Строительство в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера. - Красноярск, 1963. - № 4. - С. 49-58.

93. Натурные исследования динамики протаивания мерзлых пород за теплоизоляцией / В.Н.Скуба, Ю.С. Тараскин, Ю.А. Тышев и др. В кн.: Совершенствование горных работ на шахтах и рудниках Севера. - Якутск, 1976. - С. 57-60.

94. Афанасьев Р.Ф., Кричагин В.И., Окунева С.Г. Некоторые показатели теплового состояния человека при охлаждении различной интенсивности. Гигиена и санитария, 1969. - № 10, с. 31-35.

95. Бартон А., Эдхолм О. Человек в условиях холода. М., 1957. - 333 с.

96. Mochido Т. "Хоккайдо дайгаку когакубу кэнкю хококу" Bull Fac. Eng. Hokkaido Univ." 1977, N 84, pp. 1-11.

97. Кандрор И.С. Очерки по физиологии и гигиене человека на Крайнем Севере. М., 1968. - 279 с.

98. Циценко Г.В. Методика расчета температуры поверхности тела человека на основании уравнения теплового баланса. Труды ГТО, 1963. - Вып. 139. -С. 108-114.

99. Человек. Медико-биологические данные. М., 1977. - 495 с.

100. Гудмен Т.Р. Применение интегральных методов в нелинейных задачах нестационарного теплообмена. В кн.: Проблемы теплообмена. - М., 1967. - С. 41-95.

101. Lardner T.J. and Pohle E.V. Applocation of the Heat Balance Integral to Problems of cylindrical Geometry. Trans. ASME, Series "C"m june 1961, pp. 310312.

102. Михеев M.A. Основы теплопередачи. M., 1956. - 392 с.

103. Щербань А.Н., Кремнев O.A., Журавленко В.Я. Справочное руководство по тепловым расчетам шахт и проектирование установок для охлаждения рудничного воздуха. М., 1960. - 407 с.

104. Зимин JI.Б. К вопросу теплообмена в призабойных зонах тупиковых горных выработок глубоких шахт. Докл. АН УССР, серия А, 1976. № 5. - С. 464-466.

105. Фрончек Р. Определение приращения температуры воздуха в призабой-ном пространстве тупиковых выработок. В кн.: Разработка месторождений полезных ископаемых. - Киев, 1976. - Вып. 43. - С. 58-61.

106. Либерман Ю.М. Метод расчета толщины стенки ледопородного цилиндра. В кн.: Замораживание горных пород при проходке стволов шахт. - М., 1961. - С. 194-217.

107. Ушаков Г.С., Галкин А.Ф. Расчет устойчивого пролета камер при дополнительном промораживании массива горных пород. ФТПРПИ, 1976, N 4. -С. 18-21.

108. Трупак Н.Г. Замораживание грунтов в подземном строительстве. М., 1974.-277 с.

109. Северьянов А.Н. Исследование величин геотермической ступени угольных месторождений многолетнемерзлой зоны. Проектирование и строительство угольных предприятий, 1975. - N 3. - С. 21-22.

110. Муравейник В.И., Олейник И.П. Нормализация климатических условий в подготовительных выработках глубоких шахт способом радиационного охлаждения. Горный журнал, Изв. ВУЗов, 1973. - N 8. - С. 79-84.

111. Иванов В.Н. Вентилируемые подполья отапливаемых зданий на вечно-мерзлых грунтах. Л., 1972. - 120 с.

112. Умняков П.Н. Применение алюминиевой фольги для теплоизоляций зданий. В кн.: Исследования по строительной теплофизике. - М., 1959. (Цит. по 15.).

113. Кленович С. Материальные условия рабочей среды (Некоторые проблемы гигиены труда). В кн., Эргономика. - М., 1971. - С. 183-251.

114. Johnson R.E., Kark R.M. Environment and Food Intake in Men, Science, 105, 378 (1947) (Цит. no 99.).

115. Кудряшов Б.Б., Яковлев A.M. Новая технология бурения скважин в мерзлых породах. Л., 1973. - 167 с.

116. Галкин А.Ф., Энкашев М.М. Средний коэффициент теплопередачи от воздуха к породам в горной выработке. В кн.: Физико-технические проблемы Севера. Бюллетень научно-технической информации. - Якутск, 1978. - С. 16-17.

117. Репин Г.Н. Сезонные колебания терморегуляторных реакций и энергозатрат у строительных рабочих. В кн.: Физиология теплообмена и гигиена промышленного микроклимата. - М., 1961. - С. 184-197.

118. Афанасьева Р.Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для защиты от холода. М., 1977. - 134 с.

119. Prognozowanie parametrow termiznych powietrza suchego w kopalniach. Bystron Henryk. "Prz. gorn". 1981, 37, № 7-8, 347-354, XL, XLIII, XLVI, L.

120. Бурцев С.И., Иванов О.П., Цветков Ю.Н. Тепловой и газовый комфорт с учетом индивидуальных особенностей человека. Холодильная техника, № 2, 1998.-С. 30-31.

121. Черняк В.П. Тепловые расчеты подземных сооружений. Киев., Наукова думка, 1993. 200 с.

122. Галкин А.Ф., Скуба В.Н., Шувалов Ю.В. Методика определения зоны теплового комфорта шахтного микроклимата // Вентиляция шахт и рудников: сб., вып. 8, с. 43-46.

123. Гендлер С.П. Тепловой режим подземных сооружений. Л.: Изд. ЛГИ, 1987. 101 с.

124. Выбор параметров теплоаккумулирующих выработок сланцевых шахт (методика расчета) / Шувалов Ю.В., Гендлер С.Г., Фрайман Г.Б. Л.: Изд. ЛГИ, 1990,- 37 с.

125. Лиопо Т.Н., Циценко Г.В. Климатические условия и тепловое состояние человека. Л., 1971, 250 с.

126. Windisch К., Untersuchungen zur Strahlungswarmeabgabe des Menschen. -Stadt und Gebaudetechnik, 1980. № 4, s 110-113.

127. Галкин А.Ф. Расчет респираторных теплопотерь горнорабочих. БНТИ, Якутский филиал СО АН СССР, Якутск, июль 1982, С. 11-16.

128. Андриенко Б.И. Расчет парциального давления водяного пара в воздухе при атмосферном давлении. Колыма, 1963, № 4, С. 17-18.

129. Калмыков П.Е., Бекетов А.И. Изучение тепловых свойств готовой одежды на моделированном приборе. Гигиена и санитария, 1961, № 9. - С. 41-48.

130. Колесников П.А. Основы проектирования теплозащитной одежды. М., 1971.-110 с.

131. Розенблат В.В., Жуков В.Г. Вопросы методики физиологических исследований при решении задач научной организации труда. В кн.: Психофизиологические и эстетические основы НОТ. М., Экономика, 1971. - С. 110-129.

132. Шпилевой Э.М. Теплопотери излучением с различных участков поверхности тела в различных условиях микроклимата. Гигиена и санитария, 1969, №10. С. 122-125.

133. Geothermal preheating of mine intake air. Min Wang Ying, Yi Chu. "Trans Inst. Mining and Met.",1985, A 94, Oct.,189-194.

134. А.Ф.Галкин, Ю.А.Хохолов. Сравнительная оценка энергетической эффективности рекуперативных систем регулирования теплового режима глубоких рудников. Изв. СО АН СССР, сер. техн. наук, вып. 4, 1989. С. 129-133.

135. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей / Под ред. Б.Ф.Братченко. М.: Недра, 1985. - 494 с.

136. Х.Хаузен. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе: Пер. с нем. М.: Энергоиздат, 1981. - 384 с.

137. Dynamics of transient states of the counter lone heat regenerator. Wozniak Z . "Numeral Heat Transfer", 1985, 8, № 6, pp. 751-760.

138. Mathematical Modeling of Heal Transfer in Single. Duct and Double Pipe Exchangers. Mikhailow M.D. "Low Reynolds Number Flow Heat Exch. Proc. 4 NATO ASI Heat Transfer, Ankara, July 13-24, 1981", Washington e. a., 1983. pp. 137-169.

139. Промышленные тепломаееобменные процессы и установки / Под ред. A.M. Бакластова. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 328 с.

140. Б.А. Губанов. Регулирование теплового режима артезианских скважин в зоне распространения многолетнемерзлых пород. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Якутск, 1972. - 24 с.

141. А.Ф. Галкин. Повышение точности методов прогноза температуры воздуха в горных выработках. В сб.: Проблемы горного дела Севера. БНТИ. -Якутск : ЯФ СО АН СССР, 1981. С. 27-31.

142. А.Ф. Галкин. Проектирование горнотехнических систем регулирования теплового режима шахт и рудников Севера II Проблемы и перспективы развития горного дела на Северо-Востоке СССР. Ч. 1. - Якутск, 1990. - С. 122-128.

143. Рекомендации по выбору экономически эффективных параметров систем регулирования теплового режима на основе теплоаккумулирующих выработок. Якутск: Фонды ИГДС, 1986. - 30 с.

144. Справочник по рудничной вентиляции / Под ред. К.З. Ушакова. М.: Недра, 1977. - 328 с.

145. А.Ф. Галкин, Ю.А. Хохолов. Теплоаккумулирующие выработки. Новосибирск: ВО "Наука", 1992. - 133 с.

146. М. Базара, К. Шетти. Нелинейное программирование. Теория и алгоритмы: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 583 с.

147. Форсайт Дж., Малькольм М., Модлер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. - 280 с.

148. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация: Пер. с англ. -М.: Мир, 1985. 509 с.

149. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнение математической физики. -М.: Наука, 1977. 736 с.

150. Кудрин В.Д., Махоткин O.A. Задача Стефана для вещества, помещенного в контейнер конечной длины // Математические проблемы химии. Новосибирск, 1970. - С. 57-74.

151. Самарский A.A. Теория разностных схем. М.: Наука, 1983. - 616 с.

152. Отчет по теме 3.2.1.11. Этап "Обосновать схемы регулирования теплового режима с рассредоточенными энергетическими источниками" / Научн. рук. А.Ф. Галкин. Якутск: Фонды ИГДС, 1987. - 38 с.

153. Инструкция к программе SOPT для прогноза температурного режима в горных выработках с переменным термическим сопротивлением крепи по длине. Якутск: Фонды ИГДС, 1989. - 16 с.

154. Инструкция к программе REQI (1,2) для расчета мощности управляющих энергетических установок и прогноза температурного режима горных выработок при реверсии вентиляционной струи.-Якутск: Фонды ИГДС, 1989.-19 с.

155. Инструкция к программе ST1F для расчета температурного режима выработок при реверсии вентиляционной струи с изменением расхода воздуха. -Якутск: Фонды ИГДС, 1988. 12 с.

156. Инструкция к программе STIF 1 для расчета температурного режима выработок при реверсии вентиляционной струи и наличии источника энергии. -Якутск : Фонды ИГДС, 1988. 12 с.

157. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1980. - 469 с.

158. Дмитриев А.П., Гончаров С.А. Термодинамические процессы в горных породах. М.: Недра, 1983. - 312 с.

159. Моитгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных. JL: Судостроение, 1980. - 384 с.

160. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. -Минск: Изд-во БГУ, 1982. 302 с.

161. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ. М.: Мир, 1982. - 448 с.

162. Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы теории теплопроводности. Часть 2. -М.: Высшая школа, 1982. 304 с.

163. Дубина М.М., Красовицкий Б.А., Лозовский A.C., Попов Ф.С. Тепловое и механическое взаимодействие инженерных сооружений с мерзлыми грунтами. Новосибирск: Наука, 1977. - 145 с.

164. Панина А.П. Отопительный баланс районов Севера. Л.: Наука, 1983.200 с.

165. Заварина М.В. Строительная климатология. Л., Гидрометиздат. 312 с.

166. Бондарев Э.А., Красовицкий Б.А. Температурный режим нефтяных и газовых скважин. Новосибирск: Наука, 1974. - 88 с.

167. Хохолов Ю.А. Математическое моделирование процесса теплообмена в регенеративной системе кондиционирования рудничного воздуха // Термодинамика и теплообмен сложных систем: Сб. научн. трудов. Якутск: изд. Якутского госуниверситета, 1990. - С. 46-52.

168. A.C. 142793 СССР МКИ Е 21 3/00. Способ подогрева рудничного воздуха. В.П. Щукин, В.И. Заморщиков, A.C. Тетельбаум, Н.П. Крамсков Опубл. 27.05.96.

169. В.А. Кузин, М.М. Пучков. Прогноз температуры воздуха, притекающего из выработанного пространства при прямоточной схеме проветривания. В сб.: Борьба с высокими температурами рудничного воздуха, изд-во МакНИИ, 1980.- С. 3-8.

170. Щербань А.Н., Кремнев O.A., Журавленко В.Я. Справочное руководство по тепловым расчетам шахт и проектированию установок для охлаждения рудничного воздуха. М., Недра, 1977. - 500 с.

171. Шор А.И. Анализ применения рекуперативных схем теплообменных выработок при подготовке шахтных полей в зоне многолетней мерзлоты. Научн. сообщ. Ин-та горн, дела им A.A. Скочинского, 1981, № 196. С. 87-91.

172. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. Учебное пособие / В.М. Пасконов, В.М. Полежаев, Л.А. Чудов. М.: Наука, 1984. - 288 с.

173. A.c. 1046538 (СССР). Способ регулирования теплового режима шахты в условиях многолетней мерзлоты / А.Е. Слепцов, В.А. Шерстов, М.А. Розенба-ум. Опубл. в Б. И., 1983, № 37.

174. Щербань А.Н., Кремнев O.A. Исследование коэффициентов теплопередачи в моделях шахтных выработок. Киев: изд-во АН УССР, 1951. - 210 с.

175. Разработка и внедрение рекомендаций по эффективному проветриванию подземных рудников объединения "Якуталмаз": Отчет / ИГДС СО АН СССР, рук. работы В.П. Щукин, № хоздоговора П-83/01, инв. № Х-179-85. -Якутск, 1985. 61 с.

176. A.c. 1320448 (СССР). Теплообменная выработка / А.Ф. Галкин. Опубл. Б. И., 1987, № 24.

177. A.c. 1368442 (СССР). Способ регулирования теплового режима шахт и рудников / А.Ф. Галкин, В.Н. Скуба, В.В. Аникин и др. // Б. И., 1988, № 3.

178. A.c. 1160047 (СССР). Способ подогрева рудничного воздуха / Шувалов Ю.В., Щукин В.П., Зуев В.М. и др. // Б. И. 1985. - № 21.

179. Единая методика прогнозирования температурных условий в угольных шахтах / МакНИИ. Макеевка - Донбасс, 1979. - 196 с.

180. Шувалов Ю.В. Регулирование теплового режима шахт и рудников Севера: Ресурсосберегающие системы. JL: изд-во Ленинградского университета, 1988.-196 с.

181. Чабан П.Д. Комбинированные схемы проветривания шахт, разрабатывающих вечномерзлые россыпи. Труды / ВНИИ-1, 1969, т. 29. - С. 41-75.

182. Мохирев H.H., Клишев B.JI. О схемах проветривания рудника с рециркуляцией / Вентиляция шахт и рудников. Сб. научн. трудов. JL: изд-во ЛГИ, 1983.- С. 81-84.

183. Краткий химический справочник / Под ред. В.А. Рабиновича. Л.: Химия, 1978. - 280 с.

184. А. с. 1518538 (СССР). Способ регулирования температуры шахтного воздуха / Ким В.П., Иудин М.М. // Б. И. 1989. - № 40.

185. Дядькин Ю.Д. Основы геотермальной технологии. Учебное пособие. -Л.: изд-во ЛГИ, 1985. 176 с.

186. А. с. 1176085 (СССР). Способ предварительного ослабления массива в зоне геологического нарушения // Ф.М. Киржнер, А.Ф. Галкин, П.Н. Васильев, Г.П. Довиденко. Б. И., 1985, № 32.

187. А. с. 1533397 (СССР). Способ управления труднообрушаемой кровлей в условиях многолетней мерзлоты / П.Н. Васильев, И.Н. Лось, А.Ф. Галкин, А.П. Ефремов. 1988, ДСП.

188. Кудряшов Б.Б., Чистяков В.К. Совершенствование технологии бурения и отбора проб в мерзлых породах и льдах. В кн.: Общее мерзлотоведение. -Новосибирск: Наука, 1978. - С. 111-123.

189. Яковлев A.M., Мехотин В.В., Будько Э.М. Гипсовый тампонажный раствор для многолетнемерзлых пород. Колыма, 1974, №11. -С. 42-44.

190. Яковлев A.M., Соломатин А.Н. Время теплового воздействия при цементировании скважин в мерзлых породах. В кн.: Методика и техника разведки. - Л.: ВИТР, 1978, вып. 108. - С. 61-65.

191. Мостков В.М. Подземные сооружения большого сечения. М.: Недра, 1974.- 320 с.

192. Кудряшов Б.Б., Яковлев A.M. Бурение скважин в мерзлых породах. -М.: Недра, 1983. 286 с.

193. Теплофизические аспекты освоения ресурсов недр/ В.Ж. Арене, А.П.Дмитриев, Ю.Д.Дядькин и др. Л.: Недра, 1988.- 344 с.

194. Дядькин Ю.Д., Кудряшов Б.Б., Чистяков В.К. Особенности теплообмена и регулирование температуры при бурении в многолетнемерзлых породах. -Нефтяное хозяйство, 1976, № 3, С. 13-17.

195. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963. - 396 с.

196. Кудряшов Б.Б., Соломатин А.Н., Чугунов В.А. К методике приближенного решения некоторых задач горной теплофизики. Зап. ЛГИ, 1973, вып. 1, т. 66., С. 33-46.

197. Шувалов Н.В., Костромитинов К.Н. Опыт применения электрокалориферов для подогрева воздуха на слюдяных рудниках Мамского района. Тепловые и механические процессы при разработке полезных ископаемых. М., Наука, 1965, 72-73 с.

198. Ельчанинов Е.А. Проблемы управления термодинамическими процессами в зоне влияния горных работ. М.: Наука, 1989,- 240 с.

199. A.C. 688642 СССР МКИ Е 21 3/00. Способ регулирования температуры воздушной струи горных выработок. Е.А. Ельчанинов. Опубл. в БИ 1979, № 36.

200. Киселев В.В., Шерстов В.А., Муксунов Н.Х. Регулирования теплового режима высокомеханизированных россыпных шахт Севера. Прогноз и регулирование теплового режима в горных выработках. Якутск, Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1987, 40-43 с.

201. A.C. 1201518 СССР МКИ Е 21 3/00. Способ регулирования теплового режима шахт. В.П. Ким, В. Н. Скуба. Опубл. в БИ, 1985, № 48.

202. Chahroudy Day. Development of thermo Crete heat storage materials //Sun: Manimfs Future Source Energy. Vol. 1. Proc. Jnt. Solar Energy Soc. Congr., New Dehli, 1978.- New-York e. a., 1978. P521-523.

203. Grane В., Blumenberg J. Analyse von Warmespeichersystemen // Ki. Klima-Kalte-Heiz-1981, 9-№ 10. Pp. 467-472.

204. Scholz Y. Warme puffer lohnt, lagern nicht // Energie (BRD). 1983, 35,- № 5.-P. 133-137.

205. Щербань A.H., Кремнев O.A. Научные основы расчета и регулирования теплового режима глубоких шахт. Т. 1-2. Киев: Изд-во АН УССР, 1959. 430 с.

206. Воропаев А.Ф. Тепловое кондиционирование рудничного воздуха в глубоких шахтах. М.: Недра, 1979. - 192 с.

207. Рекомендации по оценке эффективности систем сбора низкопотенциального тепла грунта для целей теплохладоснабжения зданий. НИИСФ. М.: Стройиздат, 1988. 16 с.

208. Петренко Е.В. Освоение подземного пространства. М.: Недра, 1988.150 с.

209. Деггет Р. Города и геология. М.: Мир, 1966. - 150 с.

210. Швецов П,Ф.,Зильберборд А.Ф. Под землю, чтобы сберечь землю. -М.: Наука, 1983. 144 с.

211. Bahadori M.N. Passive Cooling Systems in Iranian Architecture Scientific American, Fed. 1978.

212. Goswami D.Y., Ileslamlou S.Performance Analysis of a Closed-Loop Climate Control System Using Underground Air Tunnel: Transactions of the ASME, ISEE, Vol. 112, 1990, pp. 76-81.

213. Ingersoll, Zobel, Ingerzoll. Heat Conduction with Engineering Geological and other Application, The University of Wisconsin Pres, Maddison, Wise, 1954.

214. Sinha R.R., Goswami D.Y., Klett D.E. Theoretical and Experimental Analysis of Cooling Technigue Using Underground Air Pipe Proceedings of the International Solar Energy Congress, Brighton U.K. August 1981.

215. Goswami D.Y. Dhaliwal A.S., Heat Transfer Analysis in Envirounmental Control Using an Underground Air Tunnel. ISEE, Vol. 107 May 1985 pp. 141145.

216. Abrams D.W., Benton G.C., Akridge J.M. Simulated and Measured Performance of an Earth Cooling Tube. Proceedings of the 5-th National Passive Solar Conference, Amherst Mass, Oct. 19-26. 1980.

217. Nordham Э.В., A Design Procedure for Underground Air Cooling Pipes and based on Computer Models, Proceedings of the 4-th National Passive Solar Conference, Kansas City, Mo.,Oct.3-5, 1979.

218. Scott N.P., Konter T.A., Parson В.A. Analysis and Performance of an Earth Air Heat Exchanger, Transactions of A.S.E. Paper No 65-840.

219. Puri V.M. Heat And Mass Transfer and Modeling in Unsaturated Ground Soils, Solar Engineering 1985. Proceedings of the ASME-ASES Solar Energy Conference, pp. 175-182.

220. Dhaliwai A.S. Heat Transfer Analysis in Envirounmental Control Using an Underground Air Tunnel. M.S.Thesis, North Carolina Alt State University Greensboro N.C.1983.

221. Bansal N., Sodka M. Tunneling and Underground Space Tecnology V.l,1986, N. 2, 177-182.

222. Богданович Jl.С., Клепанда A.C., Черепенников Г.Б., Кузнецов А.П. Перспективность применения грунтовых аккумуляторов холода в системах хладоснабжения. Холодильная техника. 1991, N2, 11-12 с.

223. Бекман Г., Гилли П. Тепловое аккумулирование энергии. М.: Мир,1987. 277 с.

224. Francis Е. Solar Age, V.10. 1985, N4, pp. 67-69.

225. Клепанда A.C., Филипов Э.Б., Черепенников Г.Б., Богданович Л.С. Эффективность геовентиляционного теплообменника предкондиционера // Холодильная техника, 1994, №1. С. 27-29.

226. Bahadori M.N. Energy. У.9., 1984, N7. 589-604.

227. Svec О. Jnt. J. of Energy research. V.U. 1987, 573-501.

228. Walton M. Underground Space. V.9.1985, N.l, pp.5-15.

229. Кузьмин Г.П., Яковлев A.B. Рекомендации по проектированию и строительству геокриологических охладителей. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1986. -С.66.

230. Кузьмин Г.П., Яковлев A.B. Подземные резервуары в мерзлых грунтах. Якутск: ИМЗ СО РАН, 1992. 152 с.

231. Карпис Е.Е., Конев Д.П. Аккумулирование холода в подземных водоносных слоях для систем кондиционирования воздуха. Холодильная техника, 1989, N6.-С.31-35.

232. Карпис Е.Е. Аккумулирование теплоты и холода для систем отопления и вентиляции. М., 1986 (Обзор.информ.) ВНИИС, сер. 9, 1986.

233. Ким Б.П. Использование низкопотенциальных источников тепла на шахтах Севера. Якутск: Изд-во ЯИЦ СО АН СССР, 1991. - 84 с.

234. Рекомендации по совершенствованию камерных систем разработки россыпных месторождений Северо-Востока СССР. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1976.-56 с.

235. Рекомендации по строительству, реконструкции и эксплуатации подземных холодильников Якутской АССР. Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1982.-50 с.

236. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. М., 1970. -367 с.

237. Шерстов В.А., Скуба В.Н., Лубий К.И., Костромитинов К.Н. Подземная разработка россыпных месторождений Якутии. -Якутск, 1981.- 180 с.

238. Цытович H.A. Принципы механики мерзлых грунтов.-М., 1952.-168 с.

239. A.c. № 1723336 (СССР) Кл. Е 21F 3/00 "Способ регулирования температуры шахтного воздуха" / А.Ф. Галкин, В.П. Ким, М.М. Иудин, В.И. Бордадымов. Опубл. БИ № 12, 1992 г.

240. A.c. № 1756581 (СССР) Кл. Е 21F 3/00 "Способ регулирования температуры шахтного воздуха" / А.Ф. Галкин, В.П. Ким, М.М. Иудин, В.И. Бордадымов. Опубл. БИ № 31, 1992 г.

241. Добрянский Ю.П. Расчеты на ЭВМ тепловлажностных режимов подземных выработок. Киев: Наукова думка, 1991. - 122 с.

242. Пределы регулирования теплового режима и безопасность труда на угольных шахтах Северо-Востока СССР / A.B. Цыганков, В.Н. Скуба. Якутск: ИГДС ЯФ СО АН СССР, 1984. - 40 с.

243. A.C. № 823596, МКИ E21F 3/00 "Способ регулирования температуры шахтного воздуха / Е.А. Ельчанинов. БИ № 15, 1981.

244. A.C. № 402669, МКИ Е21Д 20/00 "Способ крепления теплоуравниваю-щих каналов " / А.Н. Щербань, В.П. Черняк. БИ № 3, 1974.

245. A.C. № 1168730, МКИ E21F 3/00 "Устройство для регулирования теплового режима в выработках с металлической крепью". / Ю.В. Шувалов, В.М. Зуев, Г.Б. Фрайман. БИ № 27, 1985.

246. A.C. № 1160047, МКИ E21F 3/00 "Способ подогрева рудничного воздуха" / Ю.В. Шувалов, В.П. Щукин, В.М. Зуев и др. БИ № 21, 1985.

247. A.C. № 875089, МКИ E21F 1/00 "Способ проветривания шахт, расположенных в условиях вечной мерзлоты" / В.И. Абрамов, Б.С. Остюков, В.Ф. Пьянов, Н.М. Шмагин. БИ № 39, 1981.

248. Сетенастные материалы и промысловое вооружение.- Владивосток: ОНТИ ЦПКТБ Дальрыба, 1976.- 96 с.

249. A.C. № 408983, МКИ У21Д 5/10 "Способ образования ледяной облицовки подземного сооружения" / П.Д, Чабан, В.Г. Гольдтман, Г.И. Ясаков. БИ №48, 1973.

250. A.C. № 605974, МКИ Е21Д Д 11/00 "Способ образования ледяной облицовки подземного сооружения" / А.С.Архипов. БИ № 17, 1978.

251. A.C. № 883467, МКИ Е21Д 11/14 "Теплоизоляционная бетонная крепь для горных выработок" / Ю.В. Шувалов, С.А. Ломов, Ю.С. Кузнецов. БИ № 43, 1981.

252. A.C. № 929853, МКИ Е21Д 11/00 "Теплоизоляционная пневматическая крепь для горных выработок" / Ю.В. Шувалов, М.М. Энкашев. БИ № 19, 1982.

253. A.C. № 866210, МКИ Е21Д 11/15 "Шахтная затяжка для горных выработок" / Ю.В. Шувалов, Ю.М. Смирнов. БИ № 35, 1981.

254. A.C. № 1121446, МКИ Е21Д 11/38 "Способ теплоизоляции выработок" / А.П. Микулевич, Ф.М. Киржнер, В.И. Скуба, П.И Васильев, М.А. Каблашов. БИ №40, 1984.

255. A.C. № 694647, МКИ Е21Д 21/00 "Анкер для крепления горных выработок в многолетних мерзлых породах" / П.Д. Чабан. БИ № 40, 1979.

256. A.C. № 1071758, МКИ Е21Д 21/00 "Анкерная крепь для горных выработок с теплоизоляционным ограждением" / Ю.В. Шувалов, С.А. Ломов. БИ № 5, 1984.

257. A.C. № 205779, МКИ E21F /5 d, 4/ "Способ теплоизоляции горных выработок в глубоких шахтах" / П.Л. Червинский. БИ № 24, 1967.

258. A.C. № 570680, МКИ Е04Д 5/02 "Рулонный теплоизоляционный материал" / И.М. Дражнер, Л.Е. Дробязко и др. БИ № 32, 1977.

259. A.C. № 543721, МКИ Е04В 1/78 "Теплоизоляционный элемент" / В.А. Сыромятников, A.A. Иоферс. БИ № 3, 1977.

260. A.C. № 825987, МКИ Е21Д 11/32 "Элемент крепи горных выработок" / Е.А. Ельчанинов, Е.В. Маничев, А.И. Шор. БИ № 16, 1981.

261. A.C. № 589428, МКИ E21F 3/00 "Шахтный теплозащитный экран" / А.Н. Щербань, В.П. Черняк. БИ № 3, 1975.

262. A.C. № 607049, МКИ E21F 3/00 "Способ регулирования теплового режима очистной выработки в условиях многолетней мерзлоты и глубоких горизонтов шахт" / Е.А. Ельчанинов, М.А. Розенбаум, А.И. Шор. БИ № 11, 1978.

263. A.C. № 1368442, МКИ E21F 3/00 "Способ регулирования теплового режима рудничного воздуха" / А.Ф. Галкин. БИ № 3, 1988.

264. A.C. № 1368443, МКИ E21F 3/00 "Горная термовлагоаккумулирующая выработка" / Ю.В. Шувалов. БИ № 3, 1988.

265. A.C. № 1320448, МКИ E21F 3/00 "Теплообменная выработка" / А.Ф. Галкин, БИ № 24, 1987.

266. A.C. № 900019, МКИ E21F 3/00 "Способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников" / Ю.Д. Дядькин, Ю.В. Шувалов, С.Г. Гендлер, Л.С. Тимофеевский. БИ№ 3, 1982.

267. A.C. № 1164439, МКИ E21F 3/00 "Способ регулирования теплового режима глубоких шахт и рудников" / Ю.В. Шувалов, Ю.Д. Дядькин, В.И. Скуба. БИ № 24, 1985.

268. Временная инструкция по применению комбинированных схем проветривания с частичной рециркуляцией воздуха на шахтах, разрабатывающих веч-номерзлые россыпи Северо-Востока СССР. Магадан: ВНИИ-1, 1983. - 41 с.

269. Кабанцев А.И., Ахмет В.Х., Воронов Е.Т. Проветривание геологоразведочных выработок. М.: Недра, 1984. - 183 с.

270. А.Ф. Галкин "Расчет теплового режима выработки в период проходки" В кн. Доклады 4-го заседания МБГТ, Великобритания, т. 1, 1985, с. 1-13.

271. Е.А.Ельчанинов. Способы регулирования теплового режима горных выработок / Аэрогазодинамика горных выработок. Вентиляция шахт и рудников. Л., 1985. - С. 72-75.

272. Г.С. Ушаков. Расчет кровли прямоугольных камер в многолетнемерз-лых грунтах на длительную прочность. ФТПРПИ, 1974, № 8, с. 34-40.

273. С.С. Вялов, В.Г. Гмошинский, С.Э. Городецкий, В.Г. Григорьева, Ю.К. Зарецкий, Н.К. Пекарская, Е.П. Шушерина. Прочность и ползучесть мерзлых грунтов и расчеты ледогрунтовых ограждений. М., Изд. АН СССР, 1962. (Цит. по 276.).

274. Рекомендации по проектированию и расчету элементов систем камерных выработок при их целевой подготовке использования в народном хозяйстве. М.: ЦНИИПромзданий, 1989. - 30 с.

275. Рекомендации по проектированию народнохозяйственных объектов в подземных горных выработках пильных известняков. М.: Стройиздат, 1984. -88с.

276. Применение подземных горных выработок в СССР и за рубежом для хранения овощей и других продуктов. /Беляев А.Г. и др. обзор. М.: ВНИИИИС, 1988. 62 с.

277. Разработать оптимальные поперечные сечения подземных горных выработок с учетом размещения в них объектов народного хозяйства различного назначения. Отчет т. 3613 М. ЦНИИПромзданий. 1989. 168 с.

278. Разработать основные направления строительного проектирования подземных объектов. Тема т. 3612 М. ЦНИИПромзданий. 1990. 107 с.

279. Подземные объекты народного хозяйства. Сборник научных трудов. -М.: ЦНИИПромзданий, 1990. С. 126-148.

280. Крылов М.М. Холодильные склады из льда и мерзлого грунта. М.;Л.: Изд. АН СССР, 1940. - 78 с.

281. Шургин Б.В. Исследования и выбор параметров естественной хладоза-рядки подземных холодильников Севера (на примере Якутской АССР) / Авто-реф. дисс. . канд. техн. наук. Якутск, 1982. - 16 с.

282. Шургин Б.В. О тепловом режиме подземных холодильников в вечно-мерзлых породах // Научно-технический прогресс и физико-технические проблемы Севера. Якутск, 1972. - С. 213-225.

283. Шургин Б.В., Андреев И.М., Королев A.C. Многолетние натурные исследования теплового режима подземных продовольственных холодильников на Крайнем Севере // Проблемы горной теплофизики / Тез. выст. на всес. на-учн.-техн. конф. Л., 1973. - С. 39-41.

284. Боков В.А. Использование естественного холода для сохранения продовольствия. М.: ВНИХИ, 1968. - 57 с.

285. Шургин Б.В., Скуба В.Н. Совершенствование эксплуатации подземных низкотемпературных сооружений // Разработка месторождений полезных ископаемых Крайнего Севера. Якутск, 1980. - С. 99-107.

286. Шургин Б.В. Об использовании подземных холодильников для хранения скоропортящихся продуктов питания // Проблемы развития производительных сил Якутской АССР. Якутск, 1969, вып. 11. - С. 163-165.

287. Зильберборд А.Ф., Горская Г.С., Городецкая М.А. Тепловой режим подземных сооружений и инженерно-геологические условия их оптимального размещения. М.: Недра, 1977. - 152 с.

288. Миронов Н.Г. Строительство и эксплуатация подземных холодильников Севера и Северо-Востока Советского Союза. М.: Наука, 1967. - 71 с.

289. Иванов Н.С. Моделирование тепловых процессов в горных породах. -М.: Наука, 1972. 138 с.

290. Зильберборд А.Ф. О тепловых расчетах подземных хранилищ в много-летнемерзлых породах // Проблемы разработки месторождений полезных ископаемых Севера. Л., 1972. - С. 117-120.

291. Щукин О.Г. Теплообмен подземных, заглубленных и шахтных сооружений в восточных и северных районах СССР. Тольятти: ВНИИнеруд, 1973. -156 с.

292. Капитонова Т.А., Попов Ф.С. Теплообмен подземных сооружений с окружающими мерзлыми грунтами. Исслед. по физико-технич. проблемам Севера. - Якутск, 1975. - С.22-29.

293. Красовицкий Б.А.,Попов Ф.С. Задача о теплообмене вентиляционного воздуха с окружающими мерзлыми породами // Инженерно-физический журнал, 1975, т. ХХ1У. -С. 1113-1115.

294. Зильберборд А.Ф., Янюк В. Я. Проектирование подземных холодильников. Проектирование холодильных сооружений. - М., 1978. - С. 57-69.

295. Дядькин Ю.Д., Зильберборд А.Ф., Чабан П.Д. Тепловой режим рудных, угольных и россыпных шахт Севера. М.: Недра, 1988. - 172 с.

296. Гречищев С.Е. Прогноз температуного растрескивания в кровле охлаждаемых подземных выработок. Тепловое и механическое взаимодействие мерзлых пород с инженерными сооружениями. - М., 1973, вып. 55. - С. 26-42.

297. Зильберборд А.Ф. Влияние увлажнения и промерзания на прочность горных пород вокруг подземных выработок. Тепловое и механическое взаимодействие мерзлых пород с инженерными сооружениями. М., 1973, вып. 55. -С. 15-26.

298. Рубинэ М. Кондиционирование воздуха в подземных сооружениях. Пер. с фр. М.: Горстройиздат, 1963. - 216 с.

299. Шерстов В.А., Скуба В.Н. "Повышение устойчивости выработок россыпных шахт Севера". Новосибирск: Наука, 1980. - 56 с.

300. Алехичев С.П., Калабин Г.В. Естественная тяга и тепловой режим рудников. Л.: Наука, 1974. 110 с.

301. Галкин А.Ф., Киселев В.В., Курилко A.C. Набрызгбетонная теплозащитная крепь. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1992. - 164 с.

302. Авксентьев И.В., Скуба В.Н. Теплоизоляция горных выработок в условиях многолетней мерзлоты. Новосибирск: Наука, 1984. - 176 с.

303. Богословский В.М., Щеглов В.П., Разумов H.H. Отопление и вентиляция. М., 1980. - 295 с.

304. Вассерман А.Д. Проектные обоснования параметров вентиляции рудников и подземных сооружений. Л.: Наука, 1998. - 152 с.

305. Simplified relation for phase change process in spherical geometry. Luiz F. Milanez. Jnt. I. Heat and mass Transfer. 1985. Vol. 28. № 4. - P. 884-885.

306. Руководство по проектированию гидротехнических туннелей / Всесо-юзн. проект. изыскат. и н.-и. ин-т "Гидропроект" им. С.Я. Жука. - М.: Строй-издат, 1982. - 288 с.

307. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. -Л.: Энергия, 1974. 264 с.

308. Заславский И.Ю., Быков A.B., Компанеец В.Ф. Набрызгбетонная крепь. М. Недра, 1986. - 198 с.

309. Галкин А.Ф. Исследование и регулирование теплового режима с целью улучшения условий труда и повышения безопасности работ при проходке выработок в мерзлых породах: Автореф. дис. канд. техн. наук. Л., 1980. 14 с.

310. Область экономически эффективного применения тепловой изоляции стенок выработок в глубоких угольных шахтах / A.M. Криворучко, A.M. Сучков // Уголь. 1975. - № 10. С. 59-62.

311. Заславский Ю.З., Мостков В.М., Крепление подземных сооружений. -М.: Недра, 1979. 326 с.

312. Заславский И.Ю. Оптимизация технологии крепления выработок на-брызг-бетоном / Сб. докладов республиканской конференции "Оптимизация строительства подземных сооружений, шахт". Донецк, ДонУГИ, 1976. - С. 5254.

313. Заславский И.Ю. Механизм упрочнения пород при набрызге бетона и исследование его эффективности // Разработка месторождений полезных ископаемых. Киев: Техника, 1976. - Вып. 45. - С. 26-32.

314. Технологические схемы проведения горизонтальных и наклонных горных выработок с набрызг-бетонной и смешанными крепями. Кривой Рог: ВНИИОМШС, 1978. - 52 с.

315. Гусев B.C. Методы теплотехнических расчетов по обеспечению микроклимата в сооружениях гражданской обороны. М., Стройиздат, 1975. 157 с.

316. Галкин А.Ф. Коэффициент нестандартного теплообмена для призабой-ной зоны горных выработок шахт Севера // Совершенствование технологии ведения горных работ на Севере. Якутск, 1978. - С. 100-105.

317. Цейтлин Ю.А. Влияние неопределенности исходных данных теплового расчета вентиляции на выбор проектных параметров установок кондиционирования воздуха шахт // ФТПРТИ, 1990, № 1. С. 93-98.

318. Эльясберг П.Е. Измерительная информация: сколько ее нужно? М.: Наука, 1983. - 208 с.

319. Теоретико-методические проблемы надежности систем энергетики. -Новосибирск: Наука, 1985. 221с.

320. Galkin A.F., Kiselev V.V., Kurilko A.S., Hoholov Y.A. Thermal Condition in the Underground Sever Main // «Geokryological problems of construction in Eastern Russia and Northern China»:Int. Symposium, Proceeding, vol. 1, 1988, pp. 141145.

321. Градостроительные требования промышленного подземного строительства к инженерно-геологическому картированию и выбору участков недр, перспективных для размещения подземных объектов народного хозяйства.- М.: ЦНИИпромзданий, 1990.-80с.

322. Щербань А.Н., Черняк В.П. Прогноз и регулирование теплового режима при бурении глубоких скважин. М.: Недра, 1974.- 248с.

323. Политехнический словарь.- М.: Сов. энциклопедия, 1976.- 608с.

324. Территориальные строительные нормы. Подземные объекты в горных выработках криолитозоны Якутии. ТСН-31-323-2002 Республики Саха (Якутия). Издание официальное.- Якутск.: Минстрой РС(Я), 2002.- 24с.

325. Галкин А.Ф. Тепловой режим горных выработок при реверсии вентиляционной струи.//До клады 10-й сессии Международного бюро по горной теплофизике. Гливице, 14-18 февраля 2005г., Польша, 2005.-С.321-329.

326. Галкин А.Ф. Тепловой режим подземных сооружений Севера.- Новосибирск :ВО Наука, 2000.- 305 с.

327. Стрельцов Е.В., Казакевич Э.В., Пономаренко Д.И. Крепление горных выработок угольных шахт набрызг-бетоном.- М.: Недра, 1978.- 237 с.

328. Мостков В.М., Воллер И.Л. Применеиие набрызгбетона при проведении горных выработок,- М.: Наука, 1988.- 125 с.

329. Воронин B.C. Набрызгбетонная крепь,- М.: Недра, 1980.- 199 с.

330. Витальев В.П. Бесканальная прокладка тепловых сетей.- М.: Энерго-атомиздат, 1983,- 278 с.

331. Лев М.А., Сапунов A.A. Механизация бетонных работ при креплении горных выработок,- М.: Недра, 1976.- 73 с.

332. Емельянов Б.И., Лушпей В.П. Крепление горных выработок штангами и набрызг-бетоном в сильнотрещиноватых и многолетнемерзлых породах.- Владивосток: Изд-во ДвГУ, 1985.-80 с.

333. A.C. 1073403 СССР, МКИ Е 04 В 1/76. Многослойная панель / Ю.С.Уржумцев, Л.М.Никитина, А.Т.Тимошенко, Г.Г.Попов и Д. Н. Толстяков. Институт физико-технических проблем Севера ЯФ СО АН СССР (СССР).Заявлено 07.04.82; Опубл. 15.02.84. БИ № 6.

334. Оделевский В.И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных систем // ЖТФ. 1951.-Т. 21, выл. 6.-С. 667-685.

335. Балавадзе B.K. Новое о прочности и деформативности бетона и железобетона.- Тбилиси, 1986.- 363 с.

336. A.C. 1604949 СССР, МКИ Е 04 В 1/76. Теплоустойчивый материал /

337. A.Ф. Галкин, А.С.Курилко. В.В. Киселев, А.Л.Семенов и Ю.А.Тышев. Институт горного дела Севера ЯФ СО АН СССР (СССР). Заявлено 20.06.88. Опубл. 07.11.90. БИ. № 41.

338. ГОСТ 10180.0-78. Методы определения прочности на сжатие и растяжение. М.: Изд-во стандартов, 1983. —32 с.

339. Дмитрович А.Д. Тепло- и массообмен при твердении бетона в паровой среде,- М.: Госстройиздат, 1963.- 204 с.

340. Пушкаренко В.А. Теплопроводность строительных материалов,- Куйбышев, 1977.- 58 с.

341. Вермикулит (Свойства, технология вспучивания, комплексные ограждающие конструкции и изделия): Сб. статей / Под общ. ред. лауреата Ленинской премии А.А.Марченко.- М.: Стройиздат, 1965.- 215 с.

342. Дубенецкий К.Н., Пожнин А.П., Тихонов Ю.М. Вермикулитовые строительные растворы // Исследование и применение вермикулита.- Л.: Наука, 1969,- С. 186-189.

343. Степанов A.B., Филиппов П.И. Основы теплофизического эксперимента при промерзании и протаивании.- Якутск: ЯГУ, 1986.- 79 с.

344. Викулов М.А., Галкин А.Ф., Слепцов А.Е. Методика выбора калорифера для механизированных забоев угольных шахт Севера // Физико технические разработки полезных ископаемых Крайнего Севера.- Якутск: ЯФ СО АН СССР,1978.-С.111-117.

345. Технологические схемы очистных и подготовительных работ для шахт области многолетней мерзлоты, учитывающие применение систем и средств регулирования теплового режима./ Ельчанинов Е.А., Розенбаум М.А., Скуба

346. B.Н., Галкин А.Ф. и др.- М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1987.-26 с.

347. Викулов М.А., Ефремов А.П. Эксплуатация очистных механизированных комплексов в зоне многолетней мерзлоты. Монография. Якутск: Изд-во Якутского ун-та, 2003.-169 с.

348. Галкин А.Ф., Лось И.Н. Оценка влияния геотермии месторождений на выбор стратегии отработки шахтного поля // ФТПРПИ.- Новосибирск,- 1985 -№2.- С. 86-89.

349. Галкин А.Ф. Оптимальный тепловой режим очистных выработок шахт криолитозоны. Горный информационно-аналитический бюллетень. Тематическое приложение «Физика горных пород». М.: Изд-во МГГУ, 2006.- С.200-205.

350. Способ обеспечения режима работы в лавах, оснащенных механизированными комплексами./Лось И.Н., Галкин А.Ф. Слепцов В.П., Розенбаум М.А. A.c. СССР № 1613636, БИ № 46 15.12.1990.

351. Галкин А.Ф. Прогноз и выбор оптимальных параметров теплового режима в очистных выработках угольных шахт криолитозоны. Учебное пособие. Якутск, изд-во Якутского ун-та, 2005.- 33 с.

352. Шувалов Ю.В., Галкин А.Ф. Теоретические основы расчета горнотехнических систем регулирования теплового режима. Записки Горного Института, т. 172. СПб: СПГГИ (ТУ), 2007.- С. 138-142.

353. Сетенастные материалы и промысловое вооружение. ОНТИ ЦПКТБ Дальрыба. Владивосток, 1976.- 96 с.

354. Галкин А.Ф. Регулирование теплового режима при проходке выработок в мерзлых породах. Безопасность труда в промышленности, № 7, 2008.- С. 28-31.

355. Галкин А.Ф. Горнотехнические системы регулирования теплового режима. Горная промышленность, № 3, 2008.-С. 14-17.

356. Галкин А.Ф. Оптимизация параметров разделительных перемычек при управлении процессом теплопередачи по критерию экономии энергии. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 9. М.: Изд-во МГГУ, 2008.

357. Шувалов Ю.В., Галкин А.Ф. Теория и практика оптимального управления тепловым режимом подземных сооружений криолитозоны. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 9. М.: Изд-во МГГУ, 2008.- С. 57-63.

358. Галкин А.Ф. Расчет параметров теплозащитных покрытий подземных сооружений криолитозоны. Известия ВУЗов. Горный журнал, № 6, 2008г.1. С. 81-89.

359. Галкин А.Ф. Повышение надежности работы машин и механизмов в подземных сооружениях криолитозоны. Записки горного института, том 178. СПб.: Изд-во СПГГИ (ТУ), 2008.-С. 207-209.

360. Галкин А.Ф., Заболоцкая Н.С. Энергетический критерий оценки трав-моопасности рабочих профессий при разработке месторождений Севера. Горный информационно-аналитический бюллетень, ОВ «Безопасность» № 6. М.: Изд-во МГГУ, 2008.- С. 36-45.

361. Галкин А.Ф. Распределенные системы регулирования теплового режима шахт и рудников Севера. Записки Горного института, том 180. СПб.: Изд-во СПГГИ (ТУ), 2009.-С.21-24.

Информация о работе

Галкин, Александр Фёдорович
доктора технических наук
Санкт-Петербург, 2009
ВАК 25.00.20

Диссертация

Прогноз и выбор оптимальных параметров теплового режима при строительстве, эксплуатации и комплексном использовании горных выработок в криолитозоне - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы