Оценка эмиссии метана и обеспечение безопасности ведения буровзрывных работ при открытой разработке угля

В процессе углубления горных работ увеличивается газовыделение в результате повышения газоносности угольных пластов. Вместе с этим увеличивается риск возгорания метана, что актуально при проведении буровзрывных работ и взаимодействии газа с продуктами взрыва. Необходимо отметить, что во время взрыва происходит загрязнение окружающей среды. Целями исследования являлись анализ воздействия возгорания метана при проведении буровзрывных работ (БВР) на безопасность и экологичность горных работ, этого и систематизация основных научных трудов по данному направлению . Детально изучен механизм возгорания метана и его взаимодействия с продуктами взрыва, а также проведен анализ способов снижения риска возгорания метана и учета газовыделения в ходе буровзрывных работ. В результате исследования установлены основные риски возгорания метана при проведении буровзрывных работ, основные пути загрязнения окружающей среды, сделаны выводы о наиболее эффективных способах снижения риска возгорания метана и учета газовыделения в процессе выполнения буровзрывных работ. С целью повышения экологичности и безопасности при отработке угольных пластов необходимо применение дегазации, в частности, и для безопасности ведения буровзрывных работ. Представлены наиболее перспективные направления дальнейших исследований в области обеспечения безопасности и экологичности буровзрывных работ, в том числе исследований в области эффективности применения различных технологий извлечения метана из угольного пласта. Отмечены положительные и отрицательные стороны данных направлений.

Ключевые слова: метанобезопасность, буровзрывные работы, взрывчатые вещества, воспламенение метана, возгорание метана, взрывоопасная концентрация, дебит газа, ресурсосберегающие технологии, измерение газовыделения, дегазация, углениты, увлажнение угольного пласта.
Как процитировать:

Архипов И.А. Оценка эмиссии метана и обеспечение безопасности ведения буровзрывных работ при открытой разработке угля // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 92–99. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-210-92-99.

Благодарности:
Номер: 2
Год: 2021
Номера страниц: 92-99
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.235.6
DOI: 10.25018/0236-1493-2021-21-0-92-99
Дата поступления: 15.11.2020
Дата получения рецензии: 29.11.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 01.02.2021
Информация об авторах:

Архипов Игорь Александрович — аспирант кафедры «Безопасность и экология горного производства», НИТУ «МИСиС», е-mail: condr-95@mail.ru.

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Wang G, Liu Z, Hu Y, Fan C, Wang W and Li J. Influence of gas migration on permeability of soft coalbed methane reservoirs under true triaxial stress conditions // R Soc Open Sci. — 2019 Oct 2;6(10):190892. doi: 10.1098/rsos.190892.

2. Stierstorfer J., Wurzenberger M.H. H., Lommel M., Gruhne M.S., Szimhardt N. Refinement of Copper (II) Azide with 1-Alkyl-5H-Tetrazoles: Adaptable Energetic Complexes // WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. — 2020. — DOI: 10.1002/anie.202002823.

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. Лебедев В.С., Скопинцева О.В. Остаточные газовые компоненты угольных пластов: состав, содержание, потенциальная опасность // Горный журнал. — 2017. — № 4 — С. 84—86. DOI: 10. 17580/gzh.2017.04.17.

5. Баловцев С.В. К методике прогноза взрывобезопасности выемочных участков угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 11. — С. 218—226. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-11-0-218-226.

6. Ганова С.Д., Скопинцева О.В., Исаев О.Н. К вопросу исследования состава углеводородных газов угольных пластов и пыли с целью возможного прогнозирования их потенциальной опасности // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330. — № 6. — С. 109—115.

7. Руководство по наилучшей практике эффективной дегазации источников метановыделения и утилизации метана на угольных шахтах // Серия публикаций ЕЭК по энергетике. — 2016. — № 47. — Организация Объединенных Наций Нью-Йорк и Женева. — 134 с.

8. Жиляков Е.Г., Кабелько С.Г. Математическая модель развала буровзрывного блока и распределения содержания полезного компонента во взорванной горной массе // Научные Ведомости, Серия История, Политология, Экономика, Информатика. — 2010. — № 1 (72), 13/1. — С. 66—73.

9. Рыбаков Л.В., Беляев А.Г., Набиулин М.Ф., Ефимов Е.И. Высокоэффективные экологические технологии ведения буровзрывных работ в Кузбассе // Известия ТулГУ, Науки о Земле. — 2017. — № 1. — С. 110—120.

10. 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: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-135-145.

11. Доманов В.П., Соленцов Р.В. Безопасность применения и перспективы совершенствования предохранительных взрывчатых веществ для угольных шахт Кузбасса // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2010. — № 1. — С. 121—124.

12. 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.

13. Scot M., Anna M., Robert G., Otto P., Lori M., & Stefan S. China’s coal mine methane regulations have not curbed growing emissions. 2019. — Doi: 10.1038/s41467-018-07891-7.

14. Amnache A., Omri M., Fréchette L. A silicon rectangular micro-orifice for gas flow measurement at moderate Reynolds numbers: design, fabrication and flow analyses, Microfluidics and Nanofluidics, Springer Verlag, 2018, 22 (6), DOI: ff10.1007/s10404-018-2077-x.

15. Melynda H., Thomas E., Pierre C., Vincent C., Jean-Pierre C., et al. Measuring emissions from livestock farming: greenhouse gases, ammonia and nitrogen oxides. INRAADEME, 2016, ISBN 2—7380—1392—9. ffhal-01567208.

16. Азатян В.В., Тимербулатов Т.Р., Шатиров С.В. Эффективные химические методы управления горением, взрывом и детонацией газов // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2012. — № 2 — С. 27—37.

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.