Обзор возможности применения базальтопластиковых труб для системы дегазации шахт и рудников

обеспечение безопасности труда работников горнодобывающей отрасли является первостепенной задачей. Особое внимание охране труда уделяют при добыче полезных ископаемых закрытым способом. Это связано с выделением и накоплением пожаро–, взрывоопасных и вредных для здоровья человека газов, высвободившихся из вскрытых пластов пород. Актуальным способом решения данной проблемы является установка дегазационной системы, обеспечивающей размещение газоотводящих труб на больших количествах скважин при сравнительно больших площадях и зависящей только от технических показателей вакуум-насосной станции и эксплуатационных характеристик труб. Для таких систем перспективно применять трубы из полимерных композиционных материалов (ПКМ), так как они обладают легким весом и рядом следующих преимуществ: не разрушаются от коррозии в связи с химической инертностью, имеют высокие упругопрочностные характеристики и долгий срок эксплуатации. На основании литературного анализа было установлено, что упруго-прочностные характеристики ПКМ на основе базальтового ровинга выше, чем у стеклотекстолитов. В данной работе рассматривались трубы из базальтопластика, с диаметром 315 мм и толщиной стенок 6 и 12 мм. Проведенные испытания на изгиб определили предел прочности у труб с толщиной 6 мм — 500±12,5 МПа, у 12 мм — 438±11,0 МПа. Также данный вид материала обладает повышенной герметичностью и прочностью на гидростатическое нагружение и выдерживает значения внутреннего давления до 9—12 МПа.

Кычкин А. К., Туисов А. Г., Копырин М. М. Обзор возможности применения базальтопластиковых труб для системы дегазации шахт и рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5—2. — С. 136—144. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_52_0_136.

Кычкин Анатолий Константинович¹ — канд. техн. наук, в.н.с., http://orcid.org/0000- 0002-5276-5713, kychkinplasma@mail.ru;
Туисов Алексей Геннадьевич² — канд. техн. наук, с.н.с., http://orcid.org/0000-0002- 6819-1937, tagg@rambler.ru;
Копырин Михаил Михайлович² — м.н.с., http://orcid.org/0000-0002-6018-6391, mkopyrin91@gmail.com;
¹ ФГБУН ФИЦ «ЯНЦ СО РАН» ИФТПС им. В. П. Ларионова СО РАН, 677980, г. Якутск, ул. Октябрьская, д. 1, Россия;
² ФГБУН ФИЦ «ЯНЦ СО РАН», 677000, г. Якутск, ул. Петровского, д.2, Россия.

Копырин М. М., e-mail: mkopyrin91@gmail.com

1. Портола В. А., Храмцов В. И., Дружинин А. А. Источники выделения оксида углерода в шахтах // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2015. — №. 3(109). — С. 117—122.

2. Коликов К. С., Бобнев Ю. Н. Перспективный анализ способов дегазации // Горный информационно–аналитический бюллетень (научно–технический журнал). — 2007. — Т. 13. — №1. — С. 446—452.

3. Орлова Н. А., Коробщикова Т. С., и Молтусов А. С. Анализ эффективного применения стеклопластиковых труб, используемых в шахтах // Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания. — №31. — 2016. — С. 56—61.

4. Коган Д. И., Чурсова Л. В., Панина Н. Н. Полимерные композиционные материалы на основе эпоксидного связующего с ускоренным режимом отверждения для спортивной индустрии // Пластические массы. — 2019. — №3—4. — С. 39—42. DOI: 10.35164/0554—2901—2019—3–4—39—42.

5. Dhand V., Mitta, G., Rhee K. Y., Hui D. A short review on basalt fiber reinforced polymer composites // Composites Part B: Engineering. 2015, vol. 73, pp. 166—180. DOI: 10.1016/j.compositesb.2014.12.011.

6. Субботина С. А. Шлыкова И. Д., Авдеева А. А., Одинокова Г. В., Соколова Н. В. Виды композитных материалов: стеклопластик, углепластик, базальтопластик // Синергия наук. — 2017. — №.18. — С.641—645.

7. Егоров Д. А. Использования труб из полимерных материалов // Евразийский научный журнал. — 2016.– №6. — С.317—328.

8. Малашкина В. А. Направления повышения эффективности подземной дегазации для улучшения условий труда шахтеров угольных шахт // Горный информационноаналитический бюллетень. — 2018 — № 7. — С. 69—75. DOI: 10.25018/0236—1493— 2018—7-0—69—75.

9. Малашкина В. А. Исследование возможностей повышения эффективности подземной дегазации угольных шахт // Горный информационно–аналитический бюллетень. — 2019. — №. 9. — C.131—137. DOI: 10.25018/0236—1493—2019—09—0131—137.

10. Lopresto V., Leone C., De Iorio I. Mechanical characterisation of basalt fibre reinforced plastic // Composites Part B: Engineering. 2011, vol. 42, no. 4, pp.717—723. DOI: 10.1016/j.compositesb.2011.01.030.

11. Militký, J., Kovačič, V., Rubnerová, J. Influence of thermal treatment on tensile failure of basalt fibers // Engineering Fracture Mechanics — 2002. — Vol.69(9). — C.1025—1033. DOI: 10.1016/s0013—7944(01)00119—9.

12. Sharma, V., Meena, M. L., Kumar, M., Patnaik, A. Mechanical and three‐body abrasive wear behavior analysis of glass and basalt fiber‐reinforced epoxy composites // Polymer Composites. 2020, vol.41(9), pp. 3717—3731. DOI: 10.1002/pc.25670.

13. Van de Velde K., Kiekens P., Van Langenhove L. Basalt fibres as reinforcement for composites // Proceedings of 10th International Conference on Composites / Nano Engineering. 2003, pp. 20—26.

14. ГОСТ 25.604. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на изгиб при нормальной, повышенной и пониженной температурах. Постановление Государственного комитета СССР по стандартам от 22 октября 1982 г. N 4035 (дата введения 01.01.84, изм. внесены и издано 10.10.2005). М.: Стандартинфо, 2005. — 7 с.

15. Лукачевская И. Г., Лебедев М. П., Кычкин А. К. Исследование прочностных свойств текстолита, армированного тканями с прямым переплетением пучков базальтового ровинга // Труды VIII Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата EURASTRENCOLD–2018. — 2018. — С. 557—560.

16. Перепёлкин В. П. Полипропилен, его свойства и методы переработки. — Л.: ЛДНТП, 1963. — 256 c.