Ученые Томского государственного университета (ТГУ) работают над физико-математической моделью, с помощью которой можно будет анализировать воспламеняемость газовзвесей различного состава, которые образуются в шахтах в результате добычи угля, сообщает пресс-служба ТГУ. На основе модели будет создано программное обеспечение, с помощью которого можно будет выяснить причины взрывов и попытаться их исключить.

Во время разработки угольного пласта выделяются рудничная пыль и различные газы, в том числе углекислый газ и метан. Превышение допустимых концентраций некоторых газов может привести к отравлению шахтеров, работающих в шахте, а при небольшом нагреве метан в определенной концентрации может вызвать взрыв или воспламенение угольной пыли. Обычно контроль за составом рудничного воздуха осуществляется либо с помощью анализа проб воздуха, либо с помощью установленных в шахтах датчиков. Но, к сожалению, это тоже не всегда может предотвратить трагедию, в результате которой могут погибнуть люди.

Ученым пока не удалось выяснить точный механизм перехода газовзвеси во «взрывной» режим, потому что в разных шахтах образуется разная по составу угольная пыль. Модель, которую составляют томские ученые, сможет предсказывать «поведение» газовзвеси, исходя из состава угольной пыли и других условий. Часть расчетов для будущей модели разработчики будут выполнять с помощью суперкомпьютера ТГУ СКИФ Cyberia. Для работы будут использоваться данные по угольным пылям месторождений Кузбасса, которые предоставил Институт угля СО РАН (Кемерово).

«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. 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», - приводятся в сообщении пояснения автора исследования, доцента ТГУ Ксении Моисеевой.

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, говорится в сообщении.