Оценка влияния аэродинамического старения выработок на аэрологические риски на угольных шахтах

Приведены результаты исследования аэродинамического старения горных выработок. Установлено, что наиболее активно деформируются участковые выработки, находящиеся в зоне активного проявления горного давления. Средняя скорость увеличения их сопротивления достигает 0,0112 Н·с2/м9·год, а степень увеличения их удельных сопротивлений за 4—9 лет существования достигает 7—8 раз. Темпы старения капитальных выработок существенно ниже, чем участковых, и составляют в среднем за весь срок их существования для наклонных выработок 0,0014 Н·с2/м9·год, для горизонтальных — 0,0009 Н·с2/м9·год. Степень увеличения удельного сопротивления капитальных выработок за 12–25 лет их существования достигает 3 раз. Выполнено ранжирование выработок по относительному показателю аэрологического риска Rac по фактору аэродинамического старения. Расчеты показали, что среднее значение относительного показателя аэрологического риска по фактору аэродинамического старения выработок Rас для участковых откаточных штреков составило 0,541; для участковых вентиляционных штреков — 0,842; для капитальных наклонных выработок — 0,172; для капитальных горизонтальных выработок — 0,101. При оценке риска загазирования выработок необходимо учитывать данные по аэродинамическому старению горных выработок.

Скопинцева О.В., Баловцев С.В. Оценка влияния аэродинамического старения выработок на аэрологические риски на угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6-1. — С. 74–83. DOI: 10.25018/0236-14932020-61-0-74-83.

Скопинцева Ольга Васильевна^1,2 — докт. техн. наук, профессор; профессор кафедры техносферной безопасности, e-mail: skopintseva54@mail.ru;
Баловцев Сергей Владимирович — канд. техн. наук доцент, доцент, e-mail: balovcev@ yandex.ru;
¹ Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе (МГРИ);
² Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский пр., 4, Москва, 119049.

1. Korshunov G.I., Rudakov M.L., Kabanov E.I. The use of a risk-based approach in safety issues of coal mines / Journal of Environmental Management and Tourism, 9(1), 2018, pp. 181-186. DOI: https://doi.org/10.14505//jemt.v9.1(25).23

2. Kaledina N.O., Kobylkin S.S. Ventilation of blind roadways in coal mines: Problems and solutions. Eurasian Mining 2015 (2), pp. 26-30.

3. Filin A.E., Zinovieva O.M., Kolesnikova L.A., Merkulova A.M. Prospects of safety control in combination of mining and metallurgy industries // Eurasian Mining. 2018. No. 1. Р. 31–34. DOI: 10.17580/em.2018.01.07.

4. Кабанов Е.И., Коршунов Г.И., Родионов В.А. Разработка экспертной системы на основе нечеткой логики для оценки риска взрывов метана и пыли на угольных шахтах // Горный журнал. – 2019. – № 8. – С. 85-88. DOI: 10.17580/gzh.2019.08.17.

5. Ганова С.Д., Скопинцева О.В., Исаев О.Н. К вопросу исследования состава углеводородных газов угольных пластов и пыли с целью возможного прогнозирования их потенциальной опасности // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2019. – Т. 330. – № 6. – С. 109-115.

6. Скопинцева О. В. Аэродинамическое старение горных выработок как фактор, определяющий надежность шахтных вентиляционных сетей. Диссертация на соискание ученой степ. к.т.н. – М., 1989. – 186 с.

7. Kulikova E.Yu. Assessment of operating environment of concrete lining of sewage collector tunnels. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 687, 044035, doi:10.1088/1757-899X/687/4/044035, pp. 1-7.

8. Копылов К.Н., Кубрин С.С., Решетняк С.Н. Актуальность повышения уровня энергоэффективности и безопасности выемочного участка угольной шахты // Уголь. – 2018. – № 10 (1111). – С. 66-71. DOI: 10.18796/0041-5790-2018-10-66-67.

9. Kulikova E.Yu. Estimation of factors of aggressive influence and corrosion wear of underground structures. Materials Science Forum. 2018. Vol. 931. Pp. 385-390. ISSN: 16629752, doi:10.4028/www.scientific.net / MSF.931.385 Trans Tech Publications, Switzerland.

10. Batugin A., Myaskov A., Ignatov Y., Khotchenkov E., & Krasnoshtanov D. Re-using of data on rockbursts for up-to-date research of the geodynamic safety problem. Paper presented at the IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. 221(1) doi:10.1088/1755-1315/221/1/012089.

11. Серпуховитина Т.Ю., Лазарев Р.А., Цыцорин И.А. Экологический мониторинг как фактор формирования комфортной среды // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № S1. – С. 216–222. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-1-216222.

12. Ахмадиев А.К., Экзарьян В.Н. Реабилитация природной среды — структурный элемент экологической безопасности // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 2. – С. 112–120. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-2-0-112-120.

13. Michael J. Landry. The coset construction for non-equilibrium systems. High Energy Phisics – Theory. Submitted on 27 Dec 2019, p. 35. https://arxiv.org/abs/1912.12301

14. Малашкина В.А. Направления повышения эффективности использования систем дегазации угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2019. – № 6. – С. 206-214. DOI: 10.25018/0236-14932019-06-0-206-214.

15. Абрамкин Н.И., Дородний А.В., Бухарбаев И.У. Анализ интегрированной технологии высокопроизводительной отработки запасов выемочных участков угольных шахт // Уголь. – 2019. – № 1 (1114). – С. 40-45. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-1-40-45.

16. Slastunov S.V., Kolikov K.S., Zakharova A.A., Mazanik E.V. Selection of an effective technology for the degasification of coal beds. Solid Fuel Chemistry. 2015. Т. 49. No 6. Pp. 381-386.

17. Куликова Е.Ю. Оценка экологичности полимерных материалов в подземном строительстве // Экология и промышленность России. – Т. 20. – №3. – 2016. – С. 28-31.

18. Кобылкин С.С., Кобылкин А.С. Трехмерное моделирование при проведении инженерных расчетов по тактике горноспасательных работ // Горный журнал. – 2018. – № 5. – С. 82-85.

19. Kolikov K.S., Mazina I.E., Manevich A.I. Stress-strain analysis in coal and rock mass under traditional mining with full caving and in technology with backfilling. Eurasian Mining. 2018, no 2, pp. 15-17. DOI: 10.17580/em.2018.02.04

20. Manevich A.I., Kolikov K.S., Egorova E.A. Geoecological aspects of stress-strain state modeling results of Leninsky coal deposit (Kuzbass, Russia). Russian Journal of Earth Sciences. 2019. Т. 19. No 4. Pp. ES4002. DOI: 10.2205/2019ES000663