Иллюстрация будет добавлена
Современная цивилизация не может существовать без добычи металлических руд, редкоземельных элементов, солей лития, натрия, калия, магния, без добычи гипса, глины и других полезных ископаемых. Неуклонное возрастание потребности в минеральных ресурсах вызывает увеличение объемов добычи полезных ископаемых, что приводит к строительству все новых высокопроизводительных рудников и все большей интенсификации подземных горных работ.
Обеспечение взрывобезопасности ведения горных работ и безопасности труда горнорабочих достигается средствами вентиляции, подающей свежий воздух в рабочие зоны и удаляющей загрязненный и нагретый воздух из рабочих зон на поверхность. Таким образом, система вентиляции является ключевым элементом, обеспечивающим бесперебойную работу рудников, создание безопасных и комфортных условий труда для горняков. В литературе ее часто сравнивают с дыхательной или кровеносной системой. Организация эффективного проветривания вентиляционных сетей рудников невозможна без научного подхода, связанного с развитием рудничной аэрологии – отрасли горной науки, изучающей процессы формирования рудничной атмосферы и динамики ее состояния в горных выработках.
Вентиляционные сети современных шахт и рудников представляют собой сложные аэродинамически связанные системы из тысяч горных выработок. При этом рабочие зоны, где ведутся горные работы и выделяется основное количество вредностей, все сильнее удаляются и от поверхности, и от подающих и удаляющих воздух шахтных стволов, что делает организацию проветривания все более сложной.
Истоки рудничного проветривания уходят в глубь веков, ибо неразрывно связаны с ведением подземных горных работ. Начала научной рудничной аэрологии зародились в середине XVIII в. и были связаны с развитием физики и химии газового состояния.
Первое систематическое изложение научных основ рудничной аэрологии было представлено в начале XX в. академиком А. А. Скочинским – основателем российской научной школы в области рудничных атмосферы, аэродинамики, термодинамики, а также борьбы с газопроявлениями, запыленностью и рудничными пожарами. Все это породило формирование в ведущих научных и образовательных учреждениях горного профиля страны различных научных школ, одной из которых была школа В. Б. Комарова в Ленинградском горном институте. Она стала предтечей Пермской научной школы рудничной аэрологии, формирование которой началось в стенах Пермского политехнического института в 50-х гг. ХХ в.
С конца 1980-х гг. и по настоящее время развитие Пермской научной школы рудничной аэрологии связано с достижениями сотрудников Горного института УрО РАН (г. Пермь). Они занимаются решением разнообразных теоретических и прикладных задач, связанных с обеспечением безопасного ведения горных работ на шахтах и рудниках средствами рудничного проветривания. Эти задачи можно условно разделить на четыре большие группы: 1) рудничные аэрология и вентиляция; 2) горная теплофизика и тепловой режим глубоких рудников; 3) газовый, пылевой и тепловой режимы рабочих зон, а также 4) аварийные режимы проветривания, включая подземные пожары.
Истории становления Пермской научной школы рудничной аэрологии, жизни и творчеству людей, которые своим трудом и достижениями создали эту школу, и посвящена настоящая книга.
Научный руководитель Горного института УрО РАН, доктор технических наук, академик РАН А. А. БАРЯХ