Проблемы пылевого контроля в угольных шахтах

Рассмотрены проблемные вопросы пылевого контроля при гигиенической и технологической оценке атмосферы угольных шахт и при контроле взрывоопасного состояния горных выработок. Описано влияние угольной пыли на промышленную безопасность и организм горнорабочего. Приведены математические выражения для определения объемов пыли, поступающей в легкие человека в зависимости от ее концентрации в атмосфере. Получены выражения для определения ошибок и погрешностей при вычислении массы пыли, попадаемой в легкие. Произведено сравнение погрешности определения массы пыли, осажденной на фильтр в течение всей смены, с погрешностью этой же массы, полученной при многократных отборах проб. Предложен подход к определению технически достижимых уровней текущей среднесменной концентрации пыли в рудничной атмосфере и способы повышения оперативности его определения в горных выработках угольных шахт. Рассмотрены способы объективного определения массы и распределение пылевых отложений в контролируемой горной выработке. Проанализированы их достоинства и недостатки. Дается оценка существующих методов определения запыленности и уровня отложения пыли в горных выработках, и предлагаются решения некоторых вопросов. Отмечаются актуальность и трудности решения проблемы непрерывного контроля взрывоопасного пылеотложения в выработках.

Кудряшов В. В., Кубрин С. С., Костеренко В. Н., Терешкин А. И. Проблемы пылевого контроля в угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 1. – С. 89–98. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-89-98.

Кудряшов Валерий Викторович¹ — д-р техн. наук, профессор,
акад. РАЕН, ведущий научный сотрудник,
Кубрин Сергей Сергеевич¹ — д-р техн. наук, профессор,
зав. лабораторией, e-mail: s_kubrin@mail.ru,
Костеренко Виктор Николаевич — канд. физ.-мат. наук,
начальник управления противоаварийной устойчивости
предприятий, АО «СУЭК»,
Терешкин Александр Иванович — главный специалист
по обеспыливанию,
Дирекция Аэрологической безопасности
подземных горных работ, АО «СУЭК-Кузбасс»,
¹ ИПКОН РАН.

Кубрин С. С., e-mail: s_kubrin@mail.ru.

1. Романченко С. Б., Костеренко В. Н., Трубицын А. А., Кубрин С. С. Процессы седиментации взрывоопасных аэрозолей при современных технологиях добычи угля // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2018. — № 2. — С. 6—15.
2. Колесниченко И. Е., Артемьев В. Б., Колесниченко Е. А., Любомищенко Е. И. Метанопылевая опасность рудничной атмосферы // Уголь. — 2017. — № 9. — С. 26—31.
3. Колесниченко А. Е., Артемьев В. Б., Колесниченко Е. А., Черечукин В. Г., Любомищенко Е. И. Исследование влияния выхода летучих веществ на взрывоопасность угольной пыли //
Уголь. — 2016. — № 2. — С. 50—55.
4. Кубрин С. С., Решетняк С. Н., Дегтерев В. В. Дистанционный мониторинг запыленности горных выработок угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 10. — C. 54—59.
5. Man C. K., Harris M. L. Participation of large particles in coal dust explosions // Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2014, Vol. 27, pp. 49—54.
6. Chunmiao Y., Chang L., Gang L. Coal dust explosion prevention and protection based on inherent safety // Journal Procedia Engineering, 2011, Vol. 26, pp.1517—1525. DOI: 10.1016/j.proeng.2011.11.2333.
7. Norman F., Berghmans J., Verplaetsen F. The minimum ignition energy of coal dust in an oxygen enriched atmosphere // Chemical engineering transactions. 2013, Vol. 31.
8. Goertz B., Brune J. F. Identifying improved control practices and regulations to prevent methane and coal dust explosions in the United States. A research report. Wheeling Jesuit University, 2013, 111 p., http://mistti.cet.edu/assets/final_task-5.2-report.pdf.
9. Yang J., Wu X. K., Gao J. G., Li G. P. Surface characteristics and wetting mechanism of respirable coal dust // Mining Sci. and Technol. 2010, Vol. 20, no 3, pp. 365—371.
10. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Р 2.2.2006-05. — М., 2005. — 142 с.
11. ГОСТ Р 54578-2011 Воздух рабочей зоны. Аэрозоли преимущественно фиброгенного действия. Общие принципы гигиенического контроля и оценки воздействия.
12. Norma EN 481 Workplace atmospheres. Size fraction definitions for measurements of airborne particles. 1992.
13. Яковлев К. П. Математическая обработка результатов измерений. — М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1959. — 389 с.
14. ОСТ 153-12.0-004-01. Рудничная атмосфера. Методы контроля запыленности.
15. Kaufer E., Vigneron J. C., Fabries J. F. Mesure de la concentration ponderale de pollutant atmospheroque en hygiene professionele // Etude de quelques media filtrants. 1989. Vol. 17(7). Pp. 389—393.
16. Norma ISO Air quality — particle size fraction definitions for healthrelated sampling.
17. ГОСТ Р ИСО 7708-2006. Качество воздуха. Определение гранулометрического состава частиц при санитарно-гигиеническом контроле.
18. Воронина Ю. В. Изучение свойств пыли угольных шахт с целью создания экспресс-пылемера. Автореферат канд. диссерт. — М.: ИПКОН АН СССР, 1979. — 20 c.
19. Кудряшов В. В. Разработка приборного обеспечения пылевого контроля в угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2013. — ОВ 1. — С. 512—535.
20. Кудряшов В. В. О непрерывном контроле пылеотложения в горных выработках угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — ОВ 12. — С. 245—255.
21. Клименко А. П. Методы и приборы для измерений концентрации пыли. — М.: Химия, 1978. — 207 с.
22. Поздняков Г. А., Закутский Е. Л. Методы и средства контроля пылевзрывобезопасности угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — ОВ 12. — С. 58—70.