Пермские ученые научились предсказывать поведение пыли в шахтах

Исследователи Пермского Политеха создали математическую модель, прогнозирующую перемещение соляной пыли в калийных рудниках. Новый алгоритм опирается на показатели влажности воздуха, позволяя инженерам проектировать точечные системы вентиляции, которые снизят нагрузку на легкие рабочих и уменьшат преждевременный износ дорогостоящего промышленного оборудования, работающего в экстремальных условиях замкнутого пространства.

Добыча калийных солей неизбежно сопровождается выбросом мелкодисперсных частиц. Из-за их высокой гигроскопичности пыль постоянно меняет свои свойства: впитывая влагу, она то разбухает, то оседает, то зависает в воздухе. Существующие системы вентиляции и орошения до сих пор работали в режиме «слепого» распыления, не учитывая динамику перемещения этих частиц в реальном времени. Авторы разработки применили принципы океанологии, адаптировав методы изучения морских аэрозолей для специфического состава шахтной пыли. Ученые вычислили коэффициент гигроскопичности для смеси хлорида натрия и калия, что легло в основу прогностической модели. Лабораторные испытания в камере со стенками из соляной породы подтвердили точность расчетов: данные лазерных датчиков совпали с теоретическими графиками. По словам заведующего кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» ПНИПУ Константина Черного, инженерам больше не нужны трудоемкие замеры — достаточно текущих показателей влажности и состава пыли, чтобы вычислить траекторию ее оседания. Это позволит предприятиям точечно настраивать вентиляционные потоки, экономя электроэнергию и минимизируя профессиональные заболевания персонала.