俄罗斯彼尔姆国立理工大学 (PNRPU) 的科学家们首次在俄罗斯建立了一个数学模型，用于预测钾矿中盐尘的行为。该模型考虑了空气湿度，能够预测粉尘颗粒的大小和分布变化。这将有助于设计更高效、更有针对性的通风系统，确保安全的工作环境，并减少采矿设备的磨损。
钾盐是农业的重要战略原料。在开采过程中，强大的联合破碎机破碎岩石，将数十亿个盐颗粒扬起到空气中。
在矿井的封闭空间内，粉尘会积聚并导致：
• 职业病——据世界卫生组织统计，全球超过 30% 的职业病与接触工业粉尘有关。
• 设备加速磨损——粉尘会进入机械装置，导致故障、停机和维修成本（数千万卢布）。
现有的通风和灌溉系统持续运行，却没有考虑到粉尘分布不均的问题。粉尘测量只能提供瞬时信息，无法预测变化。
彼尔姆理工大学的科学家们转而研究海洋气溶胶（海洋上空的盐颗粒）——它们的化学成分与矿尘接近。然而，矿井环境不同，而且矿尘中含有杂质。
模型创建步骤：
1. 确定了某矿床粉尘的确切成分（氯化钠和钾的比例）。
2. 首次计算了混合物的吸湿性参数——该数值表示粉尘吸收水分的活跃程度。
3. 将海洋学中的数学模型应用于钾矿的条件（封闭空间，真实的粉尘成分）。
该模型为工程师提供的信息：
• 已知当前空气湿度（标准测量指标），模型可计算：
• 粉尘颗粒尺寸的变化（膨胀、变重、沉降）；
• 空气中悬浮的粉尘量；
• 空气净化的速度和距离。
这使得您可以精准地控制通风——仅对粉尘不易自然沉降的区域进行通风，并对其他区域进行消尘，从而节省电力。
实验在一个内衬盐岩的特殊腔室中进行。当湿度变化（50%、60%、70%）时，激光计数器记录了颗粒分布。基于新模型的计算结果与实验数据完全吻合。
“该模型正确描述了这一过程的物理原理——盐如何吸收水分、膨胀和沉降。它可以应用于任何钾矿，”PNRPU生命安全系主任、技术科学博士康斯坦丁·切尔尼说道。
企业可获得的实际效益：
• 职业安全——预测工作区域的粉尘浓度，降低职业病风险。
• 节省维修成本——减少机械磨损（可节省数千万卢布）。
• 节能高效——无需额外成本即可实现精准通风。
• 除尘系统的设计应遵循科学方法，而非盲目摸索。
该研究成果发表于《矿业科学与技术》期刊。研究结果可应用于俄罗斯所有钾矿。