Учёные из Томского политехнического университета и Северо-Кавказского горно-металлургического института разработали методику, по которой можно создавать 3D-модели шахты и выявлять места с наименьшим движением воздуха, а также зоны, где скапливается метан. Таким образом, это поможет управлять воздушными потоками, следить за концентрацией горючих газов и снизить вероятность возникновения взрыва метана и подземного пожара. Исследование опубликовано в научном издании Fire.
Никита Мартюшев рассказывает, что у метана есть концентрация, когда он не опасен, даже если зажечь спичку. Единственный способ добиться этого в шахтах – разбавить концентрацию газа большими объёмами воздуха. Это возможно благодаря мощной системе вентиляции, которую строят в шахтах.
Сегодня для построения вентиляционных систем, которые учитывают движение воздуха, используют двухмерную систему моделирования. Это модель создаётся на плоскости из различных простых проекций. Расчёты, сделанные в двухмерном измерении, могут содержать погрешности и не быть точными. Учёные же разработали новую систему для построения вентиляции – в трёхмерном виде. Это проекция создаётся не только на плоскости, но и в объёме – поэтому учитывает больше данных. Такая 3D-модель более надёжная. Компьютер на основе определённых данных – местность, скорость потока воздуха, скорость выделения метана – по нескольким проекциям рассчитывает места, где потоки воздуха минимальны или сходятся, и именно туда необходимо устанавливать турбулезаторы воздуха.
Созданная учёными модель также на основе данных подсказывает, куда необходимо установить датчики, которые будут отслеживать потоки движения воздуха и концентрацию метана в них.