Комплексное исследование газовой обстановки рудников

Представлен подход к комплексному исследованию газовой обстановки подземных рудников. Приводится описание предлагаемой методики проведения экспериментальных и лабораторных исследований в условиях подземных горных выработок. Экспериментальные исследования включают проведение общерудничной газовой съемки, локальные измерения газовыделений от работы самоходного дизельного оборудования, от производства взрывных работ, измерения газовыделений от отбитой горной массы в местах ее складирования, замеры газовыделений горючих газов из шпуров/скважин подземного бурения, а также отбор образцов горных пород в шахтных условиях. В задачи лабораторных исследований входят определение газового состава проб рудничного воздуха, исследование газоносности горных пород по связанных газам, проведение хроматографического анализа компонентного состава свободных и связанных газов отобранных образцов горных пород. Данные натурных и лабораторных исследований, полученные в условиях рудников, рекомендуется использовать для параметризации моделей вентиляционных сетей и выполнения дальнейшего математического моделирования переноса газовоздушной смеси в системе выработок. На основе предложенного комплексного подхода к изучению газовой обстановки действующих рудников стало возможным повысить качество и практическую ценность разработки заключения о составе, масштабе, местах и характере выделения газов в подземных рудниках.

Паршаков О. С., Зайцев А. В., Нестеров Е. А., Андрейко С. С. Комплексное исследование газовой обстановки рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 2. – С. 5–29. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_2_0_5.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и образования РФ в рамках соглашения по государственному заданию № 075-03-2021-374 от 29 декабря 2020 г. (рег. номера проектов: 121111800053-1, 122012000396-6).

Паршаков Олег Сергеевич¹ — канд. техн. наук, научный сотрудник, e-mail: olegparshakov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-5545-442X,
Зайцев Артем Вячеславович¹ — д-р техн. наук, зав. сектором, e-mail: artem.v.zaitsev@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-2314-0482,
Нестеров Егор Анатольевич¹ — канд. техн. наук, научный сотрудник, e-mail: mine_egor@mail.ru,
Андрейко Сергей Семенович¹ — д-р техн. наук, зав. лабораторией, e-mail: ssa@mi-perm.ru,
¹ Горный институт Уральского отделения РАН.

Паршаков О.С., e-mail: olegparshakov@gmail.com.

1. Кравцов А. И. Геологические условия газоносности угольных рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых. — М.: Недра, 1968. — 330 с.

2. Земков А. Н. Газоносность пород калийных месторождений (аналитический обзор) // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2008. — № 2. — С. 37—44.

3. Zhang Jin Song Determination method of gas content in limestone and its application // International Journal of Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2022, vol. 7, no. 1, pp. 26—30.

4. Каледина Н. О., Кобылкин С. С. Моделирование процессов вентиляции шахт для обеспечения метанобезопасности горных работ // Горный журнал. — 2011. — № 7. — C. 101—103.

5. Abouna Saghafi Discussion on determination of gas content of coal and uncertainties of measurement // International Journal of Mining Science and Technology. 2017, vol. 27, pp. 741—748.

6. Чеботарев А. Г., Гибадулина И. Ю., Горячев Н. С. Загрязнение рудничной атмосферы при использовании самоходного оборудования с дизельным приводом и мероприятия по ее нормализации // Горная промышленность. 2019. — № 2(144). — C. 74—76. DOI: 10.30686/1609-9192-2019-2-144-74-76.

7. Козырев С. А., Власова Е. А. Газовая вредность взрывчатых веществ, применяемых в горнодобывающей промышленности // Горная промышленность. — 2021. — № 5. — C. 106—111. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-5-106-111.

8. Колесов Е. В., Казаков Б. П. Эффективность проветривания тупиковых подготовительных выработок после взрывных работ // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2020. — Т. 331. — № 7. — C. 15—23. DOI: 10.18799/ 24131830/2020/7/2715.

9. Накаряков Е. В., Семин М. А., Гришин Е. Л., Колесов Е. В. Анализ закономерностей накопления и выноса выхлопных газов от машин с двигателями внутреннего сгорания в тупиковых камерообразных горных выработках // Безопасность труда в промышленности. — 2021. — № 5. — C. 41—47. DOI: 10.24000/0409-2961-2021-5-41-47.

10. Дистлер В. В., Дюжиков О. А., Лурье А. М., Мкрытычьян А. К., Служеникин С. Ф., Струнин Б. М., Шерман М. Л. Геология и рудоносность Норильского района. — М.: Наука, 1988. — 249 с.

11. Кайтмазов Н. Г. Производство металлов за полярным кругом. Технологическое пособие. — Норильск, 2007. — 597 с.

12. McPherson M. J. Subsurface ventilation and Environmental engineering. London: Chapman & Hall, 2009, 935 p.

13. Семин М. А., Исаевич А. Г., Трушкова Н. А., Бублик С. А., Казаков Б. П. К вопросу о расчете распространения вредных примесей в системах горных выработок // Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2022. — № 2. — C. 82—93. DOI: 10.15372/FTPRPI20220208.

14. Исаевич А. Г., Стариков А. Н., Мальцев С. В. Совершенствование метода отбора проб воздуха для определения относительной газообильности горючих газов в рудничной атмосфере // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 4. — С. 143—153. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_4_0_26.

15. Накаряков Е. В. Исследование качественного состава рудничной атмосферы тупиковой горной выработки при отгрузке руды техникой с двигателем внутреннего сгорания // Горное эхо. — 2022. — № 2(87). — С. 119—122. DOI: 10.7242/echo.2022.2.19.

16. Медведев И. И., Полянина Г. Д. Газовыделения на калийных рудниках. — М.: Недра, 1974. — 168 с.

17. Андрейко С. С., Калугин П. А., Щерба В. Я. Газодинамические явления в калийных рудниках: генезис, прогноз и управление. — Минск: Вышэйшая школа, 2000. — 335 с.

18. Андрейко С. С., Иванов О. В., Литвиновская Н. А. Прогнозирование и предотвращение газодинамических явлений из почвы при проходке подготовительных выработок в подработанном массиве соляных пород. — Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2015. — 159 с.

19. Земсков А. Н., Кондрашев П. И., Травникова Л. Г. Природные газы калийных месторождений и меры борьбы с ними. — Пермь, 2008. — 414 с.

20. Полянина Г. Д., Земсков А. Н., Падерин Ю. Н. Технология и безопасность разработки Верхнекамского калийного месторождения. — Пермь: Пермское кн. изд-во, 1990. — 262 с.

21. Лейбензон Л. С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. Собрание трудов. Т. 1—4. — 1951—1955.

22. Иванов О. В. Оценка газоносности пластов А, Б, В, КРI, КРII, КРIII по связанным газам в скважинах на шахтном поле Южного рудника СКРУ-2 ПАО «Уралкалий» // Горное эхо. — 2021. — № 1. — С. 109—115. DOI: 10.7242/echo.2021.1.20.

23. Мальцев С. В., Чайковский И. И. Исследование окислительных процессов сульфидных руд в условиях полиметалических месторождений // Горное эхо. — 2022. — № 2(87). — С. 114—118. DOI: 10.7242/echo.2022.2.18.

24. Потетня К. М., Садов А. А., Денежко Л. В., Панков Ю. В., Скоморохов В. А. Механизм влияния серы в топливе на выбросы выхлопных газов в двигателях, работающих на дизельном топливе // Научно-технический вестник: технические системы в АПК. — 2018. — № 2(2). — С. 134—143.

25. Зайцев А. В., Казаков Б. П., Кашников А. В., Кормщиков Д. С., Круглов Ю. В., Левин Л. Ю., Мальков П. С., Шалимов А. В. Аналитический комплекс «АэроСеть». Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ: свид. № 2015610589; заявитель и правообладатель ГИ УрО РАН № 2014613790, заявл. 24.04.2014; опубл. 14.01.2015.