Подземная загадка ставила инженеров в тупик, пока они не последовали за дождем
Инженеры обнаружили, что падающая дождевая вода может неожиданно изменить направление воздушного потока глубоко под землей, разгадав загадку, имеющую важное значение для безопасности шахт.
Эксплуатация объекта глубоко под землей означает постоянное решение двух важнейших задач: обеспечение воздухом и водой.
Для обеспечения безопасности людей необходимо обеспечить циркуляцию свежего воздуха через туннели и шахты, а также сбор и откачку грунтовых вод из дождевой воды и подземных водоносных горизонтов. На крупных подземных объектах, включая шахты и исследовательские центры, целые инженерные группы занимаются поддержанием обеих систем.
Одним из таких объектов является Подземный исследовательский центр Сэнфорд (SURF). Хотя добыча полезных ископаемых там больше не ведется, горные инженеры остаются критически важными для безопасной эксплуатации обширной сети подземных туннелей и шахт.
Сильный дождь вызвал странную загадку воздушного потока
Джейсон Коннот, горный инженер, работающий в SURF с 2019 года, курирует систему вентиляции объекта. Вскоре после начала работы в команде он и его коллеги начали замечать необычную закономерность во время сильных ливней.
«Мы заметили, что наш вентилятор на 5-й шахте начал работать со сбоями. В некоторых местах во время сильных дождей наблюдалось уменьшение или даже изменение направления воздушного потока», — сказал Коннот.
В нормальных условиях свежий воздух поступает в SURF через две основные шахты, а затем выходит через две отдельные вытяжные шахты. Одна из них, известная как 5-я шахта, обычно выводит воздух из подземного сооружения. Однако во время сильных дождей шахта также выполняет другую функцию. Избыток воды отводится вниз по 5-й шахте в глубокий подземный бассейн, а затем откачивается обратно на поверхность.
«Сначала мы не знали, что происходит с воздушным потоком во время сильных дождей», — сказал Коннот. «Мы все видели эти изменения воздушного потока по всему подземелью, и мы задавались вопросом: почему это происходит?»
Новые датчики помогли выявить причину
Для поиска ответа потребовались более точные измерения.
Инженеры полагаются на данные, но команде не хватало информации, пока на уровне 2000 не были установлены датчики воздушного потока Maestro для управления автоматическим регулятором вентиляции.
Благодаря Стиву Габриэлю, учителю естественных наук в средней школе Спирфиша, и его ученикам начали появляться первые признаки проблемы. Они разработали и установили в SURF серию датчиков воздушного потока, которые зафиксировали необычное явление во время испытания системы орошения шахты на уровне 4850.
«Мы почувствовали увеличение воздушного потока на уровне 4850 во время этого испытания. Именно это и выявило взаимосвязь и послужило толчком ко всему», — сказал Коннот.
Позже Габриэль присоединился к SURF в качестве штатного специалиста по вентиляции.
