Управление аэрологическими рисками при проектировании, эксплуатации, ликвидации и консервации угольных шахт

Актуальность разработки научно-обоснованной расчетно-методологической базы по оценке и управлению аэрологическими рисками обусловлена необходимостью увеличения интенсивности угледобычи, отступлениями от проектных решений во время отработки угольных пластов, применением низкоэффективных и опасных схем вентиляции выемочных участков, проблемами эффективности управления газовыделением. Разработанное авторами информационно-аналитическое обеспечение управления аэрологическими рисками позволяет принимать решения по управлению аэрологическими рисками угольных шахт на основе статистических данных системы аэрогазового контроля по частоте и интенсивности отказов в подготовительных и очистных выработках по параметрам шахтной атмосферы, на основе данных системы контроля запыленности шахтного воздуха и пылеотложения в вентиляционных выработках, данных системы аэрогазового контроля, прогнозной оценки риска при управлении газовыделением. Представлены результаты оценки степени аэрологического риска по пылевому и газовому факторам для различных схем вентиляции. Полученные результаты отображают опасные схемы вентиляции выемочных участков, применение которых в конкретных горно-геологических условиях влечет за собой аварийную ситуацию. В случае применения опасных схем вентиляции, необходимо ввести ограничения по угледобыче, управлять газовыделением. Приведены результаты оценки степени аэрологического риска при отработке пластов, склонных к горным ударам и самовозгоранию, а также влияния управления газовыделением на показатель прогнозного значения аэрологического риска. Результаты научных исследований позволяют осуществлять прогнозирование аэрологических рисков при проектировании, эксплуатации, ликвидации и консервации выработок (закрытии угольных шахт), а также при обосновании аэрологической безопасности.

Баловцев С. В., Скопинцева О. В., Коликов К. С. Управление аэрологическими рисками при проектировании, эксплуатации, ликвидации и консервации угольных шахт// Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 6. – С. 85–94. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-6-0-85-94.

Баловцев Сергей Владимирович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Balovcev@yandex.ru,
Скопинцева Ольга Васильевна¹ — д-р техн. наук, профессор; профессор, Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе (МГРИ–РГГУ), e-mail: skopintseva54@mail.ru,
Коликов Константин Сергеевич¹ — д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, e-mail: kolikovks@mail.ru,
¹ НИТУ «МИСиС».

Баловцев С.В., e-mail: Balovcev@yandex.ru.

1. Забурдяев В. С. Газовая опасность в угольных шахтах: условия, причины, экспертиза безопасности // Безопасность труда в промышленности. — 2018. — № 11. — С. 15—18. DOI: 10.24000/0409-2961-2018-11-15-18.

2. Craig R., Stinnette J. D. Coal mine ventilation efficiency: a comparison of us coal mine ventilation systems // Archives of Mining Sciences. 2016. Vol. 35. No 1. Pp. 1—3.

3. Скопинцева О. В., Ганова С. Д., Демин Н. В., Папичев В. И. Комплексный метод снижения пылевой и газовой опасностей в угольных шахтах // Горный журнал. — 2018. — № 11. — С. 97—100. DOI: 10. 17580/gzh.2018.11.18.

4. 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.

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

6. 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. Vol. 49. No 6. Pp. 381—386.

7. Скопинцева О. В., Ганова С. Д., Бузин А. А., Федотова В. П. Мероприятия по борьбе с пылью при погрузке и транспортировании твердых полезных ископаемых // Горный журнал. — 2019. — № 12. — С. 76—79. DOI: 10.17580/gzh.2019.12.16.

8. Batugin A. S., Kobylkin A. S., Musina V. R. Effect of geodynamic setting on spontaneous combustion of coal waste dumps // Eurasian Mining. 2019. No 2. Pp. 64—69. DOI: 10.17580/ em.2019.02.14.

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. DOI: 10.4028/ www.scientific.net / MSF.931.385 Trans Tech Publications, Switzerland.

10. 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.

11. 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. 2018. Vol. 9. No 1. Pp. 181—186. DOI: 10.14505//jemt.v9.1(25).23.

12. 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.

13. Малашкина В. А. Направления повышения эффективности использования систем дегазации угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 6. — С. 206—214. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-06-0-206-214.

14. Hu C., Wu D. A novel gas drainage technology for lower protected coal seams: Application and verification in Xinzhuangzi coal mine, Huainan coalfield // IPPTA: Quarterly Journal of Indian Pulp and Paper Technical Association. 2018. Vol. 30. No 7. Pp. 801—808.

15. Zhang J., Xu K., You G., Wang B., Zhao L. Causation analysis of risk coupling of gas explosion accident in chinese underground coal mines // Risk Analysis. 2019. Vol. 39. No 7. Pp. 1634—1646. DOI: 10.1111/risa.13311.