Профилактический ремонт горных выработок как метод предупреждения отказов системы управления газовыделением

Одной из основных причин взрывов газа и пыли является загазирование выработок выемочных или проходческих участков, которое вызвано неудовлетворительной работой вентиляционно-дегазационных систем. Отказы шахтных вентиляционных систем (ШВС) в большей степени состоят из постепенных отказов. Одной из причин таких отказов является аэродинамическое старение выработок. Получены зависимости для расчета относительного удельного аэродинамического сопротивления выработок на любой момент времени в соответствии с планом развития горных работ для участковых выработок (откаточных и вентиляционных), находящихся в зоне проявления активного горного давления. Также получены зависимости для капитальных наклонных и горизонтальных выработок (полевых и пластовых). Учитывался способ охраны выработок: целик — целик, целик — выработанное пространство, выработанное пространство — выработанное пространство. Для участковых выработок проходило их дифференцирование по виду транспорта: конвейерного или рельсового. Всего было составлено 13 видов групп выработок, в каждой из которых насчитывалось от 60 до 100 и более объектов исследований. Отказы в шахтных вентиляционных сетях, вызванные процессами аэродинамического старения, относятся к износовым отказам. Основные способы борьбы с таким видом отказов предусматривают ограничение срока службы отказавших элементов или их составляющих частей. В случае аэродинамического старения выработок износовый отказ можно предусмотреть: проконтролировать его и провести профилактический ремонт всей выработки или ее части. Разработанный метод составления графика профилактического ремонта оперативен и применим на любом временном шаге с учетом перспективы развития горных работ. Метод учитывает устойчивость выработок и аэродинамические характеристики шахтных вентиляционных систем (топологию вентиляционной сети, аэродинамические сопротивления выработок, необходимые расходы воздуха, утечки воздуха, сопротивления регуляторов, характеристики вентиляторов главного и местного проветривания). Полученные зависимости старения выработок могут быть введены в сетевую задачу воздухораспределения и графика составления ремонтных работ на любом временном шаге моделирования.

Скопинцева О.В. Профилактический ремонт горных выработок как метод предупреждения отказов системы управления газовыделением // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 54–63. DOI: 10.25018/02361493-2021-21-0-54-63.

Скопинцева Ольга Васильевна — доктор технических наук, профессор, профессор, НИТУ «МИСиС», e-mail: skopintseva54@mail.ru.

1. Скопинцева О.В. Научное обоснование комплексного метода снижения пылевой и газовой опасностей в угольных шахтах. Диссертация на соискание степени доктора технических наук. — 2012. — 396 с.

2. 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.

3. 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.

4. Batugin A., Kolikov K., Ivannikov A., Ignatov Yu., Krasnoshtanov D. Transformation of the geodynamic hazard manifestation forms in mining areas // Proceedings of the 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference. — Albena, 2019. Vol. 19. Iss. 1.3. Pp. 717—724.

5. Pleshko M., Kulikova E., Nasonov A. Assessment of the technical condition of deep mine shafts. MATEC Web of Conferences, 2018, 239, 01021. https://doi.org/10.1051/ matecconf/201823901021.

6. 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.

7. 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.

8. Баловцев С.В. Оценка аэрологического риска аварий на выемочных участках угольных шахт, опасных по взрывам газа и пыли // Горный журнал. — 2015. — № 5. — С. 91—93. DOI: 10.17580/gzh.2015.05.19.

9. Ушаков В.К. Анализ затрат на создание и эксплуатацию шахтных вентиляционных систем с целью повышения безопасности труда // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 6. — С. 214—221. DOI: 10.25018/0236-1493-20186-0-214-221.

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

11. Куликова А.А., Стельмахов А.А., Бачева Т.А., Цымбал М.Н. Очистка вод, поступающих из затопленных шахт и рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6. — С. 38—47. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-6-0-38-47.

12. 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.

13. Куликова Е.Ю., Виноградова О.В. Риски как причина снижения промышленной безопасности при строительстве подземных сооружений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 7. — С. 146—154. DOI: 10.25018/0236-14932020-7-0-146-154.

14. 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. DOI: 10.17580/gzh.2019.04.19.