Contacts:

 Знания теплофизики, например, нужны для исследования законов  снижения температуры воздуха в тупиковых горных выработках при ведении работ, связанных с выделением большого количества теплоты. Разработка способов нормализации термодинамических параметров рудничного воздуха в забоях на основе построения прогнозных математических моделей изменения теплового режима является необходимым условием обеспечения безопасности труда в горнодобывающей промышленности. Поэтому, получение зависимостей для определения скорости повышения температуры воздуха в тупиковой выработке при известных величинах интенсивности выделения теплоты и скорости её отведения вентиляционной струёй являются необходимыми и актуальными.  Такие задачи нестационарного теплообмена рудничного воздуха и породного массива в сопряжённой постановке решаются  с помощью преобразований Лапласа; оценка безопасности по газовому фактору интенсификации выноса теплоты из горной выработки путём увеличения подачи воздуха в забой за счёт частично-повторного использования воздуха. При решении таких задач нами установлено, что теплообменные процессы продолжительностью в несколько часов могут моделироваться в приближении малых времён, что значительно упрощает расчётные зависимости. При необходимости дополнительного отведения теплоты можно применять источники тяги высокой производительности с частично-повторным использованием исходящего воздуха без риска увеличения содержания газов в тупиковых выработках.

Еще одна задача, решаемая  Теплофизикой – это задача подземной выплавки серы. Устьевое оборудование скважины обеспечивает нагнетание теплоносителя через кольцевое пространство между водной и серной трубами и откачку серы по выдачной трубе. В качестве теплоносителя используется вода с температурой 160°С, которая через перфорацию водной колонны проникает в серную залежь. Распространяясь по залежи, теплоноситель вытесняет пластовую воду и нагревает рудное тело, в результате чего вокруг добычной скважины образуется зона плавления, которая по мере нагнетания теплоносителя распространяется по пласту. Расплавленная сера, будучи почти вдвое тяжелее воды, стекает к забою скважины и под действием гидростатического давления поднимается по серной трубе до соответствующего уровня.

 При подаче сжатого воздуха по воздушной трубе жидкая сера поднимается на поверхность и направляется на склад готовой продукции.
Процесс отработки осуществляется группой скважин, вступающих между собой в тепловое и гидродинамическое взаимодействие, и сопровождается разгрузкой пласта через водоотливные скважины.
Управление подземной выплавкой осуществляется за счет регулирования параметров процесса отработки: числа добычных скважин, их расположения и порядка включения, расхода нагнетаемого в скважину теплоносителя интенсивности откачки серы, режима разгрузки пласта, и также параметров добычного оборудования и свойств теплоносителя.
Автор - А. В. Кузина