Модель ученых ТГУ поможет выявить причины взрывов в угольных шахтах
29 Февраля 2016

Доцент ТГУ Ксения Моисеева работает над физико-математической моделью, с помощью которой можно будет анализировать воспламеняемость газовзвесей различного состава, которые образуются в шахтах в результате добычи угля. На основе модели будет создано не имеющее аналогов в мире программное обеспечение, с помощью которого можно будет выяснить причины взрывов и попытаться их исключить.

Газовзвеси угольной пыли содержат летучие компоненты, в частности метан. Даже при небольшом нагреве эти компоненты могут привести к воспламенению или быстрому горению угольной пыли. Ученые изучают это уже десятки лет, однако точный механизм перехода газовзвеси во «взрывной» режим выяснить пока так и не удалось – отчасти потому, что в разных шахтах образуется разная по составу угольная пыль. Модель Ксении Моисеевой сможет предсказывать «поведение» газовзвеси, исходя из состава угольной пыли и других условий.

– Цель – создать физико-математическую модель, которая будет наиболее полно учитывать все: тепловые процессы, происходящие в газовзвеси, размеры и количество частиц, наличие химических добавок и многое другое, – говорит Ксения.  – В частности, мы сможем проверить довольно новую гипотезу о том, что основную роль при воспламенении угольной пыли в шахтах играют наноразмерные частицы, близкие по своим свойствам к горючему газу.

Часть расчетов для будущей модели будет выполняться с помощью суперкомпьютера ТГУ СКИФ Cyberia. Для работы будут использоваться данные по угольным пылям конкретных месторождений Кузбасса, предоставленные Институтом угля СО РАН (Кемерово).

Исследование поддержано грантом РФФИ и рассчитано на три года. Планируется, что в качестве соисполнителей в нем примут участие молодые ученые кафедры математической физики ТГУ. После того, как работа над моделью будет завершена, будет создан коммерческий пакет программ для анализа газовзвесей угольной пыли и прогноза их воспламеняемости.