• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27 января, 09:10
ПНИПУ
1
2,0 тыс

Российская разработка снизит концентрацию опасной пыли в шахтах на 30%

❋ 4.9

Одна из угроз для здоровья работников горнодобывающей промышленности — пыль, которая образуется при работе добывающего и транспортирующего оборудования. Длительное вдыхание этой смеси, содержащей нерастворимые частицы горных пород, приводит к развитию серьезных профессиональных заболеваний легких и снижает продолжительность жизни рабочих. Одним из источников пыли в калийных рудниках считается бункер-перегружатель — емкость-накопитель, которая принимает добытую руду. Из-за отсутствия ограждений конструкции тонны горной породы при погрузке образуют мелкодисперсную пыль, которой вынуждены дышать горнорабочие. Ученые Пермского Политеха предложили новую конструкцию бункера-перегружателя с защитным навесом и системой автоматической загрузки. Это решение позволило снизить концентрацию опасной пыли в воздухе до 30% по сравнению с традиционным оборудованием.

Калийный рудник / © Ирина Мельникова, Getty images

Растущий во всем мире спрос на минеральные ресурсы ставит перед горнодобывающей отраслью сложную задачу: обеспечить необходимую производительность и одновременно гарантировать безопасность труда горнорабочих. Одной из самых сложно решаемых задач сегодня остается подавление возникающей пыли для поддержания приемлемого качества воздуха. Подземная выработка — это замкнутое пространство, где пыль при отсутствии проветривания имеет свойство накапливаться. Она образуется при разрушении калийной руды, а также при дальнейшей погрузке и транспортировке.

Важно, что пыль в руднике — это не просто мелкие частицы, а агрессивная смесь, содержащая тяжелые металлы и нерастворимые соединения. При длительном вдыхании она вызывает серьезные профессиональные заболевания легких — силикоз, пневмокониоз, хронический бронхит, что при несвоевременной диагностике может привести к сокращению продолжительности жизни. По данным исследований, заболевания, связанные с запыленностью атмосферы, остаются одной из острых проблем охраны здоровья людей, работающих в горнодобывающем секторе.

Одним из источников опасной пыли является погрузка калийной руды в бункер-перегружатель. Это емкость-накопитель, которая следует за комбайном и накапливает добытую породу, а затем перегружает ее в шахтный вагон для транспортировки к конвейеру. Дело в том, что кузов бункера-перегружателя не имеет защитного ограждения, что делает его источником пылеобразования. Когда руда падает с высоты в открытую емкость, образуется пылевое облако, которое оседает на рабочем месте машиниста, значительно ухудшая видимость и условия труда.

Другим недостатком является стандартная система управления процессом. Ручной контроль техники требует постоянного внимания со стороны горнорабочего. Машинист вынужден отвлекаться, чтобы следить за заполнением бункера. Как только руда накапливается, работу комбайна останавливают для разгрузки. При этом увеличение производительности комбайнового комплекса также повышает концентрацию пыли.

Ученые Пермского Политеха предложили новую конструкцию бункера-перегружателя для подземной добычи руды. Результаты натурных испытаний показали, что такое решение позволяет снизить концентрацию пыли в атмосфере горной выработки до 30% по сравнению с традиционными решениями. На разработку получен патент.

Сначала ученые оснастили кузов бункера-перегружателя съемным тентом (навесом), который изолирует внутреннее пространство. В нем предусмотрено специальное загрузочное окно, которое соединяется с конвейером комбайна специальным желобом (приспособления для ссыпания руды), что уменьшает пылеобразование. При этом съемная конструкция обеспечивает легкий доступ для технического обслуживания и ремонта самого кузова и внутренних механизмов.

Также исследователи внедрили систему автоматического контроля заполнения бункера-перегружателя. Для этого они установили под тентом три датчика, измеряющих уровень руды. Система следила за заполнением бункера-перегружателя в три этапа: сначала включала конвейер на дне для распределения породы, затем останавливала его, а при заполнении кузова автоматически останавливала работу комбайна. В итоге, весь процесс загрузки происходил без вмешательства человека.

— Для подтверждения эффективности разработки были проведены натурные испытания в условиях реального производства. На одном и том же участке добычи, с одним и тем же комбайном, попеременно использовался стандартный бункер и новый образец. С помощью специального оборудования мы замеряли концентрацию взвешенной пыли в воздухе непосредственно на рабочем месте машиниста в различных режимах работы (при загрузке и простое техники), — отметил Дмитрий Шишлянников, доктор технических наук, профессор кафедры «Горная электромеханика» ПНИПУ.

Анализ результатов показал, что в процессе поступления руды из комбайна в бункер, оснащенный тентом, концентрация пыли в атмосфере снижается до 30% по сравнению с результатами испытаний традиционного открытого оборудования.

Кроме того, исключение ручного контроля заполненности кузова бункера-перегружателя уменьшает простои комбайнового комплекса. Благодаря внедрению автоматизированного управления машинисту не нужно останавливать комбайн, чтобы оценить уровень руды или запустить конвейер. В результате он дольше работает без остановок, что увеличивает общую производительность добычи.

Практическая значимость разработки заключается в том, что она позволяет предприятиям одновременно соблюдать санитарные нормы по охране труда, создавая более безопасные условия для работников, и повышать рентабельность добычи за счет уменьшения времени простоев и автоматизации управления бункером-перегружателем.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
8 марта, 10:58
Татьяна Зайцева

Согласно гипотезе о так называемой Еврогондване, в эпоху динозавров Европа, как часть северного суперконтинента Лавразия, еще не полностью отделилась от южного суперконтинента Гондвана и животные могли свободно мигрировать между Европой и Африкой. Однако новый анализ найденных в Венгрии костей первобытного крокодила показал, что его сходство с гондванскими видами обусловлено не близким родством, а схожим образом жизни.

9 марта, 15:24
Александр Березин

Треть века назад Штаты и Мексика подписали Североамериканское соглашение о свободной торговле. Авторы новой научной работы показали, что это спровоцировало рост войн между бандами и подъем смертности среди молодых мужчин на десятки процентов — но только в тех зонах, которые были интересны картелям. Всего после подписания соглашения в Мексике было убито (оценка с учетом исчезнувших трупов) более 0,85 миллиона человек.

7 марта, 15:07
Игорь Байдов

Новые данные показали, что удар зонда DART не только изменил орбитальный период небольшого спутника Диморфа вокруг его «родителя» Дидима, но и вызвал небольшое изменение движения всей бинарной системы вокруг Солнца. Эти результаты укрепляют уверенность ученых в том, что технология кинетического удара, при заблаговременном обнаружении опасного объекта, может помочь отклонить потенциально опасный астероид от столкновения с Землей.

5 марта, 08:10
Александр Березин

Одна сторона сыплет более дорогими и сложными баллистическими ракетами, другая — относительно дешевыми крылатыми. Но при этом первая на порядок беднее второй. А что у них с технологическим уровнем для наземной войны, и почему, кстати, глава второй избегает даже самого этого слова? Попробуем разобраться в реальных возможностях военных машин сторон потенциально самого опасного конфликта 2026 года.

6 марта, 13:26
ФизТех

Российские ученые из МФТИ с коллегами из Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН и Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН разработали инновационный метод для расчета равновесного распределения несмешивающихся жидкостей в пористой среде. Результаты применения этого метода можно использовать в разработках по повышению нефтеотдачи и гидрологии, а также геологического СО2-хранения.

6 марта, 16:13
Губкинский университет

Запасы лития в России требуют переоценки и могут оказаться в разы выше, чем считалось до 2025 года. Об этом говорится в исследовании «Состояние ресурсной базы критически важных металлов и элементов для развития современных технологий», подготовленном учеными РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

3 марта, 14:06
Александр Березин

В ноябре 2025 года при взлете российской ракеты с Байконура к МКС с существенной высоты упала кабина обслуживания 8У216. Поскольку в 2010-х годах из экономии средств у нас отказались от дублирования стартовых площадок, это создало ситуацию временной невозможности пилотируемых полетов. Теперь, всего через три месяца после происшествия, «Роскосмос» смог решить проблему, поставив запасную кабину обслуживания, найденную на складах Минобороны. Весенние пуски к МКС, запланированные ранее, теперь имеют шансы пройти в срок.

12 февраля, 08:19
Полина Меньшова

«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Gloria Gilmore
27.01.2026
-
0
+
Очень важная и практичная разработка. Снижение запылённости даже на 30% — это уже серьёзный вклад в сохранение здоровья шахтёров, особенно с учётом риска силикоза и других профзаболеваний https://space-waves.co
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно