Управление аэрологическими рисками угольных шахт на основе статистических данных системы аэрогазового контроля

Разработан метод расчета вероятностей безотказной работы выемочного участка угольной шахты для различных схем вентиляции (U-образной, Z-образной и Y-образной) на основе статистических данных о числе отказов элементов вентиляционных систем шахт за достаточно большой промежуток времени. Анализ рассчитанных значений риска загазирования выемочного участка Rзаг. уч показал, что при одних и тех же горнотехнических условиях Rзаг. уч в 2,9 раз больше для U-образной схемы, чем для Y-образной, и в 1,9 раз больше, чем для Z-образной. Из сравнения между собой Z и Y-образных схем следует, что первая опаснее второй в 1,4 раза. В газовых шахтах необходимо применять Y-образные схемы вентиляции с обособленным разбавлением метана, риск загазирования выемочных участков которых почти в 3 раза меньше риска загазирования в U-образных схемах вентиляции. При расчете риска загазирования выработок для различных горнотехнических и горно-геологических условий необходим представительный объем статистических данных как по элементам вентиляционной системы (главные вентиляторы, газоотсасывающие установки, вентиляторы местного проветривания, вентиляционные двери и шлюзы, кроссинги, главные воздухоподающие и вентиляционные стволы, лавы, откаточные и вентиляцилонные штреки, газоотсасывающие трубопроводы, средства автоматики и др.), так и по горнотехническим условиям (производительность лавы, мощность пласта, крепость пород, способ охраны выработок, глубина разработки, система разработки и др.). При сборе данных по отказам элементов вентиляционной системы должны использоваться данные аэрогазового контроля шахт. Приведенные результаты научных исследований заложены в основу разработанного С.В. Баловцевым комплексного метода оценки и управления аэрологическим риском аварий при проектировании, эксплуатации, ликвидации и консервации угольных шахт.

Ключевые слова: сверхкатегорные шахты, аэрологическая безопасность, аэрогазовый контроль, оценка риска загазирования выработок, схема вентиляции выемочного участка, надежность шахтных вентиляционных систем, интенсивность отказов.
Как процитировать:

Скопинцева О. В., Баловцев С. В. Управление аэрологическими рисками угольных шахт на основе статистических данных системы аэрогазового контроля // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 1. – С. 78–89. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-1-0-78-89.

Благодарности:
Номер: 1
Год: 2021
Номера страниц: 78-89
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.831
DOI: 10.25018/0236-1493-2021-1-0-78-89
Дата поступления: 07.08.2020
Дата получения рецензии: 02.10.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.12.2020
Информация об авторах:

Скопинцева Ольга Васильевна1 — д-р техн. наук, профессор, e-mail: skopintseva54@mail.ru,
Баловцев Сергей Владимирович1 — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Balovcev@yandex.ru,
1 НИТУ «МИСиС».

 

Контактное лицо:

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

Список литературы:

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

2. 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.

3. 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.

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

5. 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.

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

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

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

9. 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.

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. 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.

12. Batugin A. S. Reactivation of major faults during strong rock bursts as realization of tectonic process // Rock Mechanics for Natural Resources and Infrastructure Development. 2020. Vol. 6. Pp. 1261—1268.

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: 10.25018/0236-1493-20207-0-146-154.

14. Batugin A., MusinaV. Golovko I. Analysis of geodynamical conditions of region of burning coal dumps location // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 95. Article 042023. DOI: 10.1088/1755-1315/95/4/042023.

15. Wang Zhiqiang, Zhao Jingli, Zhang Baoyou, Liu P.-C. Stable characters of key stratum in stagger arrangement roadway layout top-coal caving mining // Journal of China Coal Society. 2008. Vol. 33. No 9. Pp. 961—965. [in Chinese].

16. 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. Vol. 19. No 4. Pp. ES4002. DOI: 10.2205/2019ES000663.

17. 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.

18. Korshunov G. I., Andreev R. E., Gridina E. B. Calculation of gas-dynamic parameters in powder chamber of a blast hole // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019. Vol. 10. No 2. Pp. 69—78.

19. Приказ Ростехнадзора от 01.12.2011 № 678 (ред. от 25.09.2018) «Об утверждении Положения об аэрогазовом контроле в угольных шахтах» (Зарегистрировано в Минюсте России 29.12.2011 № 22812).

20. Копылов К. Н., Кубрин С. С., Закоршменный И. М., Решетняк С. Н. Резервы повышения эффективности работы выемочных участков угольных шахт // Уголь. — 2019. — № 3 (1116). — С. 46—49. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-3-46-49.

21. 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.

22. Поздняков Г. А., Голоскоков С. И., Голоскоков Е. И., Закутский Е. Л. Проблемы и перспективы развития систем мониторинга взрывобезопасности горных выработок // Горная промышленность. — 2016. — № 4 (128). — С. 66.

23. Гоффарт Т. В., Новиков А. В., Паневников К. В. Сканирующий (динамический) газовый контроль в угольных шахтах // Безопасность труда в промышленности. — 2017. — № 6. — С. 59—62. DOI: 10.24000/0409-2961-2017-6-59-62.

24. 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: 10.25018/0236-1493-2018-6-0-214-221.

25. Ушаков В. К. Динамическая иерархическая сегментация шахтных вентиляционных систем при моделировании способов повышения аэрологической безопасности труда // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 12. — С. 76—85. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-12-0-76-85.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.