Оценка влияния повторно используемых выработок на аэрологические риски на угольных шахтах

Приведены результаты оценки влияния повторно используемых выработок на аэрологические риски в угольных шахтах. При бесцеликовых системах разработки в ряде случаев затрудняется доступ к лавам, увеличиваются аэрологические риски, в том числе риск загазирования выемочного участка. Аэродинамическое старение выработок приводит к росту удельного аэродинамического сопротивления. При повторном использовании выработок процессы аэродинамического старения в них будут усиливаться. Установлено, что при повторном использовании выработок значения риска загазирования выемочного участка составят: для U-образной схемы вентиляции — 0,2403 (в 1,27 раза больше исходного значения риска загазирования); для Z-образной схемы вентиляции — 0,155 (в 1,6 раза больше исходного значения риска загазирования); для Y-образной схемы вентиляции — 0,1244 (в 1,9 раз больше исходного значения риска загазирования). При проектировании работ с повторным использованием горных выработок помимо расчета прогнозных значений аэрологического риска, учитывающих совместную работу вентиляции, дегазации и газоотсоса, необходимо учитывать риск загазирования выемочного участка. В статье представлены результаты оценки аэрологического риска на проектируемых выемочных участках. Наибольший ущерб повторное использование выработок приносит для прямоточных схем проветривания с разбавлением вредностей по источникам поступления их в воздушную струю и с подсвежением исходящей струи.

Баловцев С.В., Скопинцева О.В. Оценка влияния повторно используемых выработок на аэрологические риски на угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 40–53. DOI: 10.25018/0236-1493-202121-0-40-53.

Баловцев Сергей Владимирович — кандидат технических наук, доцент, доцент, НИТУ «МИСиС», e-mail: balovcev@yandex.ru;
Скопинцева Ольга Васильевна — доктор технических наук, профессор, профессор, НИТУ «МИСиС», e-mail: skopintseva54@mail.ru.

1. Худин Ю.Л., Устинов М.И., Брайцев А.В. и др. Бесцеликовая отработка пластов. — М.: Недра, 1983. — 280 с.

2. Соломойченко Д.А. Обоснование устойчивости повторно используемых подготовительных выработок при разработке пологозалегающих пластов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 2015.

3. Kulikova E.Yu. Defects of urban underground structure and their prediction. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, 451(1), 012108. DOI: 10.1088/1757-899X/451/1/012108.

4. 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.

5. 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, pp. 31—34. DOI: 10.17580/em.2018.01.07.

6. Batugin A.S. Reactivation of major faults during strong rock bursts as realization of tectonic process. Rock Mechanics for Natural Resources and Infrastructure Development — Full Papers: Proceedings of the 14th International Congress on Rock Mechanics and Rock Engineering. Ed. by S.A. B. da Fontoura, R.J. Rossa, J.P. Mendoza. CRC Press/Balkema, 2020. Vol. 6. pp. 1261—1268.

7. Виноградова О.В. Ошибки человека как фактор производственного риска в горнодобывающей промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6—1. — С. 137—145. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-61-0-137-145.

8. Rybak J., Ivannikov A., Kulikova E., Żyrek T. Deep excavation in urban areas — defects of surrounding buildings at various stages of construction. // MATEC Web Conf. Vol.146, 2018. https://doi.org/10.1051/matecconf/20181460201.

9. Wu Renlun, Wang Yafei, Xu Dongliang, et al. Effects of working face width on the scope of the “three zones” of gas pressure relief and migration in coal seam group mining. Journal of Mining & Safety Engineering. 2017, vol. 34, no. 1, pp. 192—198.

10. Копылов К.Н., Кубрин С.С., Решетняк С.Н. Повышение уровня энергоэффективности и безопасности выемочного участка угольной шахты // Горный журнал. — 2019. — №4 — С. 85—89. ISSN 0017—2278.

11. Petrov V., Sadridinov A., Pichuev A. Analysis and Modeling of Power Consumption Modes of Tunnelling Complexes in Coal Mines. E3S Web of Conferences, 174, 01006 (2020), https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017401006.

12. Нефедов А.П. Одновременная структура сближенных газоносных пологих пластов угля средней мощности с сохранением за лавами вентиляционных повторно используемых выработок. Автореферат диссертации соискание ученой степени кандидата технических наук, 1994.

13. Ардашев К.А., Рева В.Н., Розенбаум М.А. Способ отработки угольных пластов. Патент на изобретение RUS 2164293 26.05.1998.

14. Штумпф Г.Г., Ануфриев В.Е., Стрыгин Б.И. Способ охраны повторно используемых горных выработок. Патент на изобретение RUS 2013546.

15. Kabanov E.I., Korshunov G.I., Magomet R.D. Quantitative risk assessment of miners injury during explosions of methane-dust-air mixtures in underground workings. Journal of Applied Science and Engineering. 2020, Vol. 24, no 1, pp. 105 — 110. http://dx.doi. org/10.6180/jase.202102_24(1).0014.

16. Рудничная вентиляция: Справочник. Под ред. К.З. Ушакова. — М.: Недра. — 1988. — 440 с.

17. 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.

18. M. Baggioli and M.J. Landry. Effective field theory for quasicrystals and phason dynamics [arXiv:2008.05339 [hep-th]].

19. 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.

20. Филин А.Э., Овчинникова Т.И., Зиновьева О.М., Меркулова А.М. Развитие пульсирующей вентиляции в горном производстве // Горный журнал. — 2020. — № 3. — С. 67—71. DOI: 10.17580/gzh.2020.03.13.

21. 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.

22. Куликова А.А., Сергеева Ю.А., Овчинникова Т.И., Хабарова Е.И. Формирование шахтных вод и анализ способов их очистки // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 7. — С. 135—145. DOI: 10.25018/0236—1493—2020.

23. Qiao Jianyong, Wang Zhiqiang, Zhao Jingli. The evolution of thick coal seams mining methods in China / E3S Web of Conferences 192, 01023 (2020). https://doi.org/10.1051/ e3sconf/202019201023.

24. Yutyaev E.P., Mazanik E.V., Slastunov S.V., Batugin A.S. (2019) Methodology for the Selection of In-Seam Gas Drainage System for Intensive and Safe Coal Mining. IVth International Innovative Mining Symposium, E3S Web of Conferences 105, 01032. URL: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910501032.