Экономичный способ проветривания нефтешахт разработали ученые Перми

Экономичный способ проветривания шахт, позволяющий избежать опасности для здоровья рабочих, разработали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и «ВНИИ галургии». Об этом рассказали в пресс-службе пермского вуза.

«В настоящее время для проветривания и контроля температуры [шахт] применяют различные системы охлаждения, в частности, промышленные кондиционеры, но у них есть две ключевые проблемы: они дороги в эксплуатации и недостаточно эффективны. В связи с этим возникла необходимость в разработке более экономичного и надежного способа проветривания», — рассказал главный специалист АО «ВНИИ галургии» Станислав Куимов.

По словам ученых, при шахтной добыче вязкой нефти обычно применяют метод паротеплового воздействия, когда в горные породы закачивают водяной пар. Под действием высокой температуры (150-200 градусов) нефть становится более текучей и легче поднимается на поверхность. Но в 40% случаев это вызывает перегрев рабочей зоны нефтешахты сверх допустимых нормативов, из-за чего необходимо использовать системы охлаждения. При этом в процессе закачки пара могут выделяться углеводородные газы, например, метан, который смешивается с плохо вентилируемым воздухом и вызывает кислородное голодание.

В связи с этим ученые Пермского политеха и «ВНИИ галургии» разработали модель теплоизоляционной перегородки из композитных панелей, чтобы с ее помощью разделить пространство нефтяной шахты на рабочую и нерабочую зоны. Пока в одной зоне находятся горнорабочие, в другой отводится горячий воздух от нефтяного пласта. Перегородка отделяет источник тепла от рабочей зоны, что позволяет снизить температуру и уменьшить риск перегрева. Исследователи создали виртуальную копию участка нефтедобычи и смоделировали, как и с какой температурой воздух будет перемещаться при условии, что рабочее пространство разделено перегородкой.

«Результаты подтвердили, что летом температура в зоне горнорабочих не будет превышать плюс 23 градусов, что соответствует установленным требованиям (до плюс 26 градусов). В результате исследования выяснилось, что зимой нагретый воздух будет рециркулировать, что исключит необходимость дополнительного подогрева, а соответственно, лишних энергозатрат. И позволит поддерживать температуру до плюс 17 градусов. При этом минимум нормы подаваемого тепла — от плюс 2 градусов. Разработанное решение также способствует снижению концентрации опасных газов в рабочей зоне», — рассказал профессор кафедры «Горная электромеханика» ПНИПУ, доктор технических наук Александр Николаев.

Как отметили в университете, новый метод не требует перестройки системы вентиляции и уже готов к внедрению. Разработка может использоваться в нефтегазовой, горнодобывающей промышленности, геотермальной энергетике и других сферах, требующих контроля воздухораспределения на производстве. Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Безопасность труда в промышленности» за 2025 год. Работа была выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.