Scientific and technical journal

Industrial Safety N 3-2017 Content

 

СЛОВО РЕДАКТОРА // EDITORIAL

Трубицына Н. Trubitsyna N.

АКТУАЛЬНО //URGENT

ВЕКТОР РАЗВИТИЯ - интервью с с заместителем Губернатора по ТЭК и экологии Евгением Хлебуновым

VECTOR OF DEVELOPMENT - an interview with Deputy Governor for Fuel and Energy and Ecology Evgeny Khlebunov

I ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ГЕОМЕХАНИКА // INDUSTRIAL SAFETY AND GEOMECHANICS

1

УДК 622.831.31

А.В. Шадрин – д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории геофизических исследований горного массива Института угля ФГБНУ ФИЦ УУХ СО РАН, Россия, 650065, г. Кемерово, Ленинградский проспект, 10

А.С. Телегуз – ведущий инженер лаборатории геофизических исследований горного массива Института угля ФГБНУ ФИЦ УУХ СО РАН, Россия, 650065, г. Кемерово, Ленинградский проспект, 10

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ПРОГНОЗЕ И ПРЕДОТВРАЩЕНИИ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И КРУПНОПЛОЩАДНЫХ ОБРУШЕНИЙ КРОВЛИ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

Рассмотрены возможности применения метода акустической эмиссии для контроля процесса развития трещин при гидрообработке углепородного массива с целью снижения его выбросо- и удароопасности, а также недопущения крупноплощадных обрушений кровли. Установлено, что длина растущей трещины гидроразрыва, качественно оценивающая ее площадь, связана с числом импульсов АЭ экспоненциальной зависимостью. Обоснована временная зависимость активности АЭ при нагнетании жидкости с постоянным темпом, которая за исключением небольшого начального участка имеет характер монотонно убывающей функции. Установлено, что в первом приближении оптимальный темп нагнетания обратно пропорционален закачанному в пласт объему жидкости до момента ее прорыва в ближайшую выработку.Показана перспективность применения спектрально-акустического метода для оценки напряженного состояния обработанной зоны массива, поскольку измеряемое этим методом отношение высокочастотной и низкочастотной частей спектра шумов работающего горного оборудования зависит от средних напряжений, действующих в контролируемой области горного массива. Обсуждены направления исследований, которые позволят доработать указанные акустические методы до практического использования.

Ключевые слова: ВЫБРОСОУДАРООПАСНОСТЬ, ГИДРООБРАБОТКА ТРУДНООБРУШАЕМОЙ КРОВЛИ И УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, МЕТОДЫ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ И СПЕКТРАЛЬНО-АКУСТИЧЕСКИЙ

A.V. Shadrin – doctor of Technical Sciences, Leading Researcher of the Laboratory of Geophysical Research of the Rock Massif of the Institute of Coal of the FGBNU FIT UUH SB RAS, 10, Leningrad Avenue, Kemerovo, 650065, Russia

A.S. Teleguz – leading engineer of the Laboratory of Geophysical Research of the Massifof the Institute of Coal of the FGBNU FIT UUH SB RAS, 10, Leningrad Avenue, Kemerovo, 650065, Russia

PROSPECTS OF APPLICATION OF ACOUSTIC METHODS FOR THE PREDICTION AND PREVENTION OF GAS DYNAMIC PHENOMENA AND LARGE-ARISING ROOF CRANES IN COAL MININGS

The possibilities of applying the acoustic emission method for controlling the development of cracks in the hydroprocessing of a coal-bearing massif with the aim of reducing its ejection and impact hazard, as well as preventing large-scale roof collapse, are considered. It is established that the length of the growing fracture fracture, qualitatively estimating its area, is related to the number of AE pulses by an exponential dependence. Reasonable time dependence of the activity of AE at a liquid discharge with a constant rate, which except for a small initial portion of the character has a monotonically decreasing function. It is established that, in the first approximation, the optimal injection rate is inversely proportional to the volume of liquid pumped into the reservoir until it breaks into the nearest production. The perspectivity of using the spectral-acoustic method for estimating the stressed state of the treated area of the array is shown, since the ratio of the high-frequency and low-frequency parts of the noise spectrum of the working mining equipment measured by this method depends on the average stresses acting in the controlled area of the mountain massif. The areas of research that will allow us to refine these acoustic methods before practical use are discussed.

Key words: EMERGENCY RESISTANCE, HYDRAULIC PROCESSING OF A DIFFICULT ROOF AND COALLAYER, METHODS OF ACOUSTIC EMISSION AND SPECTRO-ACOUSTIC

 

II ПОЖАРНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ // FIRE AND INDUSTRIAL SAFETY

 

3

УДК 622.831.322

М. С. Плаксин – канд. техн. наук, старший научный сотрудник ИУ ФИЦ УУХ СО РАН, Россия, 650065, г. Кемерово, Лененградский пр., 10

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОРАЗРЫВА УГОЛЬНОГО ПЛАСТА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

Приводятся результаты исследований в области применения гидроразрыва угольного пласта при проведении подготовительных выработок по высокогазоносным угольным пластам с целью снижения газовой и газодинамической опасности.Опасность инициирования опасных газодинамических явлений, в том числе внезапных выбросов угля и газа, а также вероятность загазования рабочего пространства являются основными факторами, влияющими на темпы проведения подготовительных выработок. Указывается, что создание трещин гидроразрыва в неразгруженном массиве инициирует ток метана, содержащегося в пласте в свободном и адсорбированном виде, в скважину. Представлены способы применения гидроразрыва угольного пласта при проведении подготовительных выработок с учетом технологических особенностей их проведения. Представлено устройство для выполнения гидроразрыва угольного пласта через шпуры, пробуренные в забой подготовительной выработки.

Ключевые слова: УГОЛЬНЫЙ ПЛАСТ, ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ВЫРАБОТКИ, ГИДРОРАЗРЫВ, МЕТАНООБИЛЬНОСТЬ, ГАЗОДИНАМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ

M. S. Plaksin – candidate of technical sciences, senior scientific researcher of Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 10, Leningradsky Avenue, Kemerovo, 650065, Russia

HYDRAULIC DESTRUCTION METHOD APPLICATION FOR PREPARATORY OPENING HEADING

Results of researches in the field of a coal seam hydraulic destruction application at carrying out of preparatory opening heading through high gas containing coal seams with the purpose of gas and gas-dynamic danger decrease are described.Danger of hazardous gas-dynamic phenomena initiation including such as sudden coal and gas outbursts, as well as possibility of high gas emission into the working area are the main factors influencing the rate of preparatory works heading. It is stated that the fractures creation with hydraulic destruction in the unloaded massif initiates the inflow of methane, which is contained in the seam in free and adsorbed form into the borehole.The ways of a coal seam hydraulic destruction application at carrying out of preparatory workings considering the technological features of their heading are presented. A device for performing hydraulic destruction of a coal seam through the boreholes drilled into the face of a preparatory opening is presented.

Key words: COAL SEAM, PREPARATORY OPENINGS, HYDRAULIC DESTRUCTION, METHANE INFLOW, GAS-DYNAMIC HAZARD

 

4

УДК 622.411.33

М.В. Шинкевич – кандидат технических наук, старший научный сотрудник ФГБУН «ФИЦ УУХ СО РАН», Россия, 650065, г. Кемерово, Ленинградский проспект, 10

Е.Н. Козырева – кандидат технических наук, заведующий лабораторией ФГБУН «ФИЦ УУХ СО РАН», Россия, 650065, г. Кемерово, Ленинградский проспект, 10

М.С. Плаксин – кандидат технических наук, старший научный сотрудник ФГБУН «ФИЦ УУХ СО РАН», Россия, 650065, г. Кемерово, Ленинградский проспект, 10

Р.И. Родин – младший научный сотрудник ФГБУН «ФИЦ УУХ СО РАН», Россия, 650065, г. Кемерово, Ленинградский проспект, 10

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗА ДИНАМИКИ МЕТАНООБИЛЬНОСТИ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА ПРИ ОТРАБОТКЕ МОЩНЫХ И СБЛИЖЕННЫХ ПЛАСТОВ ДЛИННЫМИ СТОЛБАМИ

В статье рассмотрены горно-технологические условия подземной добычи угля, связанные с разработкой мощных и сближенных пластов. Газодинамическая реакция массива на технологические воздействия обусловлена высокой изменчивостью условий залегания отрабатываемого пласта угля при современных технологиях, поэтому её оперативный анализ значительно усложнен. Изменения горно-технологических ситуаций выходят за пределы организационно-технических мероприятий, предусмотренных действующими нормативными документами. Применение современных знаний о происходящих геомеханических процессах при отработке пластов угля позволяет детализировать информацию о свойствах и состояниях массива изменяющихся под воздействием процессов сдвижений. Целью работы являлось уточнение метода прогноза динамики метанообильности выемочного участка при отработке мощных и сближенных пластов длинными столбами в условиях высокой изменчивости газовых потенциалов и развития нелинейных геомеханических процессов в массиве горных пород. Результаты статьи послужат основой для повышения эффективности управления динамикой метанообильности выемочных участков и обеспечения безопасных условий ведения горных работ.

Ключевые слова: КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: МОЩНЫЕ И СБЛИЖЕННЫЕ ПЛАСТЫ, РАЗРАБАТЫВАЕМЫЙ ПЛАСТ, ВЫРАБОТАННОЕ ПРОСТРАНСТВО, ГАЗОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МАССИВА, ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ СТРУКТУРИЗАЦИЯ МАССИВА, ПРОГНОЗ ДИНАМИКИ МЕТАНООБИЛЬНОСТИ

M.V. Shinkevich – candidate of technical sciences, senior researcher of Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 10, Leningrad Avenue, Kemerovo, 650065, Russia

Ye.N. Kozyreva – candidate of technical sciences, laboratory head of Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 10, Leningrad Avenue, Kemerovo, 650065, Russia

M.S. Plaksin – candidate of technical sciences, senior researcher of Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 10, Leningrad Avenue, Kemerovo, 650065, Russia

R.I. Rodin – junior researcher of Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 10, Leningrad Avenue, Kemerovo, 650065, Russia

METHODICAL BASES OF THE EXTRACTION SECTION METHANE INFLOW DYNAMICS FORECAST WHEN WORKING OUT THICK AND ADJACENT SEAMS WITH LONG PILLARS

In the article, mining and technological conditions of underground coal mining related to the development of thick and adjacent seams are considered. The gas-dynamic reaction of the massif to technological impact is conditioned by the coal seam being processed with modern technologies highly variable position, therefore its operational analysis is considerably complicated. Changes in mining and technological situations go beyond the organizational and technical measures envisaged by the current regulatory documents.The application of modern knowledge about the occurring geomechanical processes during the development of coal seams allows us to detail information about the massif properties and conditions that change under the influence of the shifting processes. The aim of the work was to refine the extraction section methane inflow dynamics forecasting method during the thick and adjacent seams development by long pillars in conditions of gas potential high variability and development of nonlinear geomechanical processes in the rock massif. The article results will serve as a basis for extraction section methane inflow dynamics control efficiency increasing and ensuring safe mining conditions.

Key words: THICK AND ADJACENT SEAMS, SEAM UNDER WORK, GOB AREA, MASSIF GAS POTENTIAL, MASSIF GEOMECHANICAL STRUCTURING, METHANE INFLOW DYNAMICS FORECAST

 

5

УДК 622.02.112+622.24

Е.Н. Козырева – кандидат технических наук, заведующий лабораторией ФГБУН «ФИЦ УУХ СО РАН», Россия, 650065, г. Кемерово, Ленинградский проспект, 10

ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЕМ НА ВЫЕМОЧНОМ УЧАСТКЕ

Разработка угольных месторождений всегда сопровождается различными видами газопроявлений: от квазистатических (метанообильность угольных шахт и участков) до динамических (с повышенным газовыделением, вплоть до внезапных выбросов угля и газа). Точность прогноза параметров этих явлений зависит от степени изученности геомеханических и газокинетических процессов, происходящих в массиве в зонах интенсивных технологических возмущений. Уровень научных знаний о закономерностях динамики газовыделения в этих условиях определяет уровень решения задачи по эффективному управлению газовыделением. В статье показаны некоторые возможности решения этой задачи. На примере конкретного выемочного участка выявлены горно-геологические и горно-технологические особенности при отработке пологого угольного пласта длинными столбами по простиранию. Представлены результаты по уточнению проектных решений по повышению эффективности управления газовыделением на выемочном участке. Предложена схема бурения встречных дегазационных скважин из горной выработки в пласты-спутники, рассчитаны протяженности скважин, углы заложения и периодичность бурения. Применение такой схемы позволяет уменьшить выделение газа из близлежащих подрабатываемых пластов в период их разгрузки от горного давления, что приводит к снижению притока метана непосредственно в зону аэрогазового обмена «забой – выработанное пространство».

Ключевые слова: ПЛАСТ, ВЫЕМОЧНЫЙ УЧАСТОК, ВЫРАБОТАННОЕ ПРОСТРАНСТВО, МАССИВ, ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, УПРАВЛЕНИЕ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЕМ, ДЕГАЗАЦИЯ

Ye.N. Kozyreva – candidate of technical sciences, laboratory head of Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 10, Leningrad Avenue, Kemerovo, 650065, Russia

OPPORTUNITIES TO INCREASE GAS EMISSION CONTROL EFFICIENCY AT THE EXTRACTION SECTION

The development of coal deposits is always accompanied by various types of gas manifestations: from quasistatic (methane-inflow of coal mines and sections) to dynamic (with increased gas emission, up to sudden outbursts of coal and gas). These phenomena parameters forecast accuracy depends on the study degree of geomechanical and gas-kinetic processes occurring in the massif intense technological disturbances zones. The level of scientific knowledge about the regularities of gas emission dynamics in these conditions determines the gas emission effective control problem solution level. In the article some possible task solutions are shown. On the example of an exact extraction section geological and technological specific features of an inclined seam working with long pillars along the strike are revealed. The results are presented on the design decisions updating to improve the extraction section gas control efficiency. A scheme is proposed for drilling the counter degassing boreholes from the mine opening to the adjacent seams, the lengths of the boreholes, the direction angles and the frequency of drilling are calculated. Usage of such a scheme will help to reduce gas emission from the adjacent underworked seams at the period of the rock pressure relief and that will cause methane inflow reduction into the very zone of air gas exchange “coal face – gob area”.

Key words: SEAM, EXTRACTION SECTION, GOB AREA, MASSIF, GEO-MECHANICAL PROCESSES, GAS EMISSION CONTROL, DEGASSING

 

6

УДК 614.849

А.И. Фомин – д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела АО «НЦ ВостНИИ», Россия, 650002, г. Кемерово, ул. Институтская, 3

Д.А. Бесперстов – аспирант ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», Россия, 650056, г. Кемерово, ул. Институтская, 7

С.Ю. Сайбель – майор внутренней службы, начальник факультета заочного обучения института заочного обучения, переподготовки и повышения квалификации ФГБОУ ВО "Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий", Россия, 153040, г. Иваново, пр-кт Строителей, 33

ПОЖАРНЫЕ РИСКИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РИСК-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ И ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПОЖАРНОГО НАДЗОРА

Изложена суть пожарных рисков и риск-ориентированных подходов при организации и осуществлении надзорных мероприятий по выполнению требований в области пожарной безопасности. В соответствии с нормативно-правовыми актами Российской Федерации приведены критерии отнесения объектов защиты и периодичность проведения в отношении них плановых проверок органами федерального государственного пожарного надзора. Приведено влияние различных факторов на категорию риска. Определены мероприятия, направленные на снижение категории риска и как следствие на снижение административных барьеров при осуществлении деятельности юридических и физических лиц. Приведен анализ параметров, влияющих на величину пожарных рисков, а также на категорию риска объекта защиты. Вышеизложенное приведено в виде доступной схемы для лиц, не имеющих специальных знаний по выполнению требований пожарной безопасности. Определена актуальность разработки методики и критерий позволяющих снизить категории опасности объектов надзора в области пожарной безопасности, с учетом выполнения юридическими и физическими лицами ранее выданных предписаний. Т.е. методики, применение которой возможно будет при проведении внеплановых проверок органами федерального государственного пожарного надзора.

Ключевые слова: ПОЖАРНЫЕ РИСКИ, РИСК-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД, НАДЗОРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ, ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ, ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА, ТРЕБОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ

A.I. Fomin – doctor of technical sciences, department leading scientific researcher, JSC «ScC VostNII», 3, Institutskaja Street, Kemerovo, 650002, Russia

D.A. Besperstov – chair post graduate of Kemerovo Institute of Food Science and Technology, Russia, 650056, Kemerovo, Institutskaya St., 7

S.Yu. Saibel – distant education faculty head of distant education and refreshing training institute of Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», internal service major, 1, Stroitelej Avenue, Ivanovo, 153040, Russia

FIRE RISKS AND THEIR IMPACT ON THE RISK-ORIENTED APPROACH IN THE ORGANIZATION AND IMPLEMENTATION OF FEDERAL STATE FIRE SUPERVISION

The essence of fire risks and risk-oriented approaches in the organization and implementation of supervisory measures to fulfill the requirements in the field of fire safety is described. In accordance with the regulatory legal acts of the Russian Federation, the criteria for the assignment of protection objects and the frequency of conducting scheduled inspections with respect to them by the bodies of the federal state fire supervision are given. The influence of various factors on the risk category is given. Measures aimed at reducing the risk category and, as a result, reducing administrative barriers to the activities of legal entities and individuals have been identified. The analysis of the parameters influencing the magnitude of fire risks, as well as the risk category of the protection object, is given. The foregoing is provided in the form of an accessible scheme for persons who do not have special knowledge in meeting the requirements of fire safety. The urgency of developing a methodology and a criterion for reducing the hazard category of fire safety surveillance facilities is determined, taking into account the fulfillment by legal entities and individuals of previously issued regulations. That means: methodology, the application of which is possible when conducting unscheduled inspections by federal fire safety authorities.

Key words: FIRE RISKS, RISK ORIENTED APPROACH, SUPERVISORY ACTIVITY, FIRE SAFETY, STATIC AND DYNAMIC MODEL, HUMAN SAFETY, FIRE PROTECTION, FIRE SAFETY REQUIREMENTS, CONFORMITY ASSESSMENT

III ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРНЫХ РАБОТ // TECHNOLOGICAL QUESTIONS OF MINING WORK SAFETY 

7

УДК 622.411.33

А.С. Ярош – кандидат технических наук, генеральный директор АО «НИИ ГД», Россия, 650002, г. Кемерово, пр-т Шахтеров, 14

В.И. Бунин – доктор технических наук, главный научный сотрудник, АО «НИИ ГД», Россия, 650002, г. Кемерово, пр-т Шахтеров, 14

Ю.В. Малахов – заместитель генерального директора АО «НИИ ГД», Россия, 650002, г. Кемерово, пр-т Шахтеров, 14

В.Б. Попов – доктор технических наук, руководитель лаборатории горноспасательного дела АО «НИИ ГД», Россия, 650002, г. Кемерово, пр-т Шахтеров, 14

А.С. Голик – доктор технических наук, зам. руководителя лаборатории горноспасательного дела АО «НИИ ГД», Россия, 650002, г.Кемерово, пр-т Шахтеров, 14

А.А. Черепов – технический директор ООО «РУК», Россия, 654027, г. Новокузнецк, пр-кт Курако, 33

ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ МОБИЛЬНОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА, С ЭЛЕМЕНТАМИ РОБОТИЗАЦИИ, ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ ШАХТ И РУДНИКОВ

В статье дан краткий обзор аварий на шахтах Кузбасса за последние 16 лет, связанных с обрушениями и завалами выработок. Описано современное состояние выполнения производства спасательных работ при обрушениях и завалах. Научный поиск в области горноспасательного дела, в частности наличие эффективных средств механизации для ликвидации завалов на зарубежных угольных шахтах, не дал положительных результатов, кроме сведений, что в данном случае применяются легкие переносные механизмы с ручным приводом. Изложена концепция создания мобильного многофункционального оборудования (устройства) для механизации разборки и ликвидации завалов. Сформулированы требования к созданию мобильного многофункционального оборудования. Предложено устройство (горноспасательный комплекс), которое может быть основой для разработки новых средств механизации горноспасательных работ при ликвидации завалов. Отмечено, что создание комплекса позволит: сократить время на поиск и освобождение людей из завала, оказать им первую медицинскую помощь и обеспечить выход людей из-за завала; обеспечить безопасность проведения горноспасательных работ и сохранность жизни и здоровья горноспасателей; сократить или полностью исключить тяжелый ручной труд; в короткие сроки ликвидировать завалы и обрушения с целью восстановления жизнеобеспечения предприятия; повысить престижность профессии горноспасателя;- снизить социальную напряженность при аварийных ситуациях. Определено наименование новой разработки «Создание мобильного многофункционального горноспасательного комплекса с элементами роботизации (ММГСК)». Представлено мнение о возможном исполнителе по созданию данной инновационной работы.

Ключевые слова: РАЗБОР ЗАВАЛОВ, ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ, ЭФФЕКТИВНЫЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ, ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ, ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ, СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ, ШАГАЮЩАЯ КРЕПЬ, МОБИЛЬНЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНОСПАСАТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС С ЭЛЕМЕНТАМИ РОБОТИЗАЦИИ (ММГСК)

A.S. Yarosh – candidate of technical sciences, general director of JSC "Scientific Research Institute of Mine Rescue", 14, Shahterov Avenue, Kemerovo, 650002, Russia

V.I. Bunin – doctor of technical sciences, chief researcher of JSC "Scientific Research Institute of Mine Rescue", 14, Shahterov Avenue, Kemerovo, 650002, Russia

Yu.V. Malakhov – deputy general director of JSC "Scientific Research Institute of Mine Rescue", 14, Shahterov Avenue, Kemerovo, 650002, Russia

V.B. Popov – doctor of technical sciences, head of the mine rescue laboratory of JSC "Scientific Research Institute of Mine Rescue", 14, Shahterov Avenue, Kemerovo, 650002, Russia

A.S. Golik – doctor of technical sciences, deputy head of the mine rescue laboratory of JSC "Scientific Research Institute of Mine Rescue", 14, Shahterov Avenue, Kemerovo, 650002, Russia

A.A. Cherepov – technical director of Ltd. "Raspadskaya Coal Company", 33, Kurako Avenue, Novokuznetsk, 654027, Russia

RATIONALE FOR THE DEVELOPMENT OF A MOBILE MULTIFUNCTIONAL MINE RESCUE COMPLEX, WITH ELEMENTS OF ROBOTICS, FOR THE ELIMINATION OF THE CONSEQUENCES OF ACCIDENTS IN MINE WORKINGS

The article provides an overview of accidents in the Kuzbass mines in the last 16 years related to the collapseof the rubble and excavations. A modern state of the performance of rescue operations in case of caving and blockages is described. Scientific research in the field of mine rescue work, in particular the availability of effective means of mechanization to eliminate blockages in overseas coal mines, has not given positive results, except for information that in this case, the light, portable machines with manual drive. The concept of creating a mobile multifunctional equipment (device) for mechanization of disassembly and elimination of blockages is outlined. The requirements for the creation of mobile multifunctional equipment are formulated. A device (mine-rescue complex) is proposed, which can be the basis for the development of new means of mechanization of mine rescue work in the event of the elimination of debris. It is noted that the creation of the complex will allow: to shorten the time for the search and release of people from the dam, to provide them with the first medical aid and to ensure people's escape from the obstruction; ensure the safety of mine rescue work and the safety of life and health of mine rescuers; reduce or completely eliminate heavy manual labor; in a short time to eliminate blockages and caving in order to restore the life support of the enterprise; increase the prestige of the profession of a mine rescuer, - reduce social tension in emergency situations. The name of the new development "Creation of a mobile multifunctional mine rescue complex with robotic elements (MMGSK)" is defined. An opinion on a possible performer on the creation of this innovative work is presented.

Key words: DISASSEMBLE OF BLOCKAGES, LIQUIDATION OF CONSEQUENCES OF THE ACCIDENT, EFFECTIVE MEANS OF MECHANIZATION, REMOTE CONTROL; MOUNTAIN WORKINGS, AUTOMATED CONTROL SYSTEM, STEPPING SUPPORT, MOBILE MULTIFUNCTIONAL MINE RESCUE COMPLEX WITH ROBOTIC ELEMENTS (MMGSK)

 

8

УДК 544.773.32: 614.888.5: 615.099.08: 622

А.В. Хромов – канд. техн. наук, директор центра фармсинтеза и биотехнологии ЦКП (НОЦ) РУДН, Россия, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 8/2

С.В. Бычков – горный инженер, Канада, BCV6B3N0, Ванкувер

МЕДПРЕПАРАТЫ, ПРИМЕНИМЫЕ ПРИ ОСТРОМ ОТРАВЛЕНИИ УГАРНЫМ ГАЗОМ В ШАХТАХ. ЗАМЕНИТЕЛИ ПЛАЗМЫ КРОВИ. ГОЛУБАЯ КРОВЬ

Пожары в действующих горных выработках шахт, как правило, носят катастрофический характер и приводят к многочисленным жертвам. За счёт переноса продуктов горения вентиляционной струёй проветривания шахты они – продукты горения – могут распространиться на большие расстояния от очага пожара и смертельно травмировать шахтёров по ходу воздушной струи. Существенную помощь шахтёрам в таких аварийных ситуациях оказывают средства индивидуальной защиты шахтёров, представляющие собой различного рода дыхательные аппараты, так называемые самоспасатели. Но бывают случаи, когда они не могут защитить от действия ядовитых продуктов горения. Тогда на вооружении горноспасателей должны находиться медицинские препараты, способные восстановить дыхательные функции пострадавших при пожаре шахтеров. Целью данной статьи служит ознакомление горных специалистов и работников ВГСЧ с современным состоянием медицинских препаратов для нейтрализации действия угарных газов.

Ключевые слова: ПОДЗЕМНЫЙ ПОЖАР, УГАРНЫЙ ГАЗ, ПЕРФТОРОКС, КРОВЬ, ПЛАЗМА КРОВИ

A.V. Khromov – candidate of technical sciences, director of the Center for Pharmaceutical Synthesis and Biotechnology CKP (NOC) RUDN, 8/2, Miklouho-Maclay street, Moscow, 117198, Russia

S.V. Bychkov mining engineer, Vancouver, BCV6B3N0, Canada

MEDICATIONS WHICH CAN BE USED IN CASE OF CARBON MONOXIDE ACUTE POISONING IN THE MINES. BLOOD PLASMA SUBSTITUTES. BLUE BLOOD

Fires in the operational underground mine openings, as a rule, are catastrophic and lead to numerous victims. Due to the transfer of combustion products by the ventilation stream of the mine ventilation, they can be spread over long distances from the fire site and mortally injure miners along the course of the air stream. Essential assistance to miners in such emergency situations is provided by means of individual protection of miners, which are breathing apparatus of various types - so-called self-rescuers. There are cases anyway when they cannot protect from poisonous combustion products action. Then in the arsenal of mine rescuers there must be medical preparations capable of restoring the respiratory functions of the miners the fire victims. The purpose of this article is to familiarize mining specialists and VGSCh workers with the current state of medical preparations for carbon monoxide effect neutralization.

Key words: UNDERGROUND FIRE, CARBON MONOXIDE, PERFLUOROX, BLOOD, PLASMA

 

9

УДК 62-784.4

А.А. Христофоров – ведущий конструктор ООО "Горный-ЦОТ", Россия, 650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 1

Д.А. Кузнецов – главный инженер проекта НАО «НЦ ПБ», Россия, 650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 1

И.А. Артюшин – директор по проектированию НАО "НЦ ПБ", Россия, 650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, 1

СПОСОБЫ И СРЕДСТВА БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ И КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ В АТМОСФЕРЕ УГОЛЬНЫХ ТЕРМИНАЛОВ МОРСКИХ ПОРТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОСЛЕДНИХ ДОСТИЖЕНИЙ В ОБЛАСТИ АВТОМАТИЗАЦИИ И ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ

В статье рассмотрена и дана оценка существующей ситуации по борьбе с пылью на угольных терминалах. Рассмотрены способы и средства, используемые для контроля запыленности, и проведен их анализ. Установлено, что существующих мер для достижения экологически безопасного статуса недостаточно. Предложены пути решения проблемы. В качестве основного технического решения использован комплексный подход, включающий в себя средства контроля концентрации пыли в воздухе с выводом данных в режиме реального времени на пульт диспетчера и средства борьбы с пылью, представленной системой пневмогидроорошения с использованием энергии сжатого воздуха и химических присадок для повышения эффективности орошения. Выбор и разработка данного способа борьбы с пылью обусловлено необходимостью снижения расхода на орошение и обеспечение оптимальной для улавливания пыли мелкодисперсного водяного тумана. Контроль эффективности работы системы пневмогидроорошения также осуществляется на пульте диспетчера.В статье обосновывается универсальность системы пневмогидроорошения и возможность её применения нет только на угольных терминалах, но и везде, где необходимо проведение противопылевых мероприятий

Ключевые слова: ПНЕВМОГИДРООРОШЕНИЕ, КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД, УГОЛЬНЫЕ ТЕРМИНАЛЫ, ИЗСТ-01, СКИП, СИСТЕМА ПГО, АВТОМАТИЗАЦИЯ, УНИВЕРСАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПГО

A.A. Khristoforov – the leading designer of LLC "Gornyi-TSOT", 1, Sosnovij Boulevard, Kemerovo, 650002, Russia

D.A. Kuznetsov – chief engineer of the project of NAO "NC BP", 1, Sosnovij Boulevard, Kemerovo, 650002, Russia

I.A. Artiushin - director of engineering of NAO "NC BP", 1, Sosnovij Boulevard, Kemerovo, 650002, Russia

METHODS AND MEANS OF DUST CONTROL AND CONTROL OF DUST CONCENTRATION IN THE ATMOSPHERE OF THE COAL TERMINALS OF MARINE PORTS WITH THE USE OF THE LATEST ACHIEVEMENTS IN AUTOMATION AND DUST SUPPLY

The article considers and assesses the current situation on dust control at coal terminals. The methods and means used to control dustiness are considered and their analysis is carried out. It is established that existing measures to achieve environmentally safe status are not enough. The ways to solve the problem are suggested. As the main technical solution, a comprehensive approach including a means for controlling the concentration of dust in the air with real-time data output to the dispatcher's console and dust control means presented by a pneumatic hydroshock system using compressed air energy and chemical additives to improve irrigation efficiency was used. Selection and development of this method of dust control due to the need to reduce consumption for irrigation and ensuring optimum for dust fine water mist. Monitoring of the efficiency of the system of pneumatic hydraulic irrigation is also carried out on the dispatcher's console. The article proves the universality of the system of pneumohydraulic irrigation and the possibility of its application is not only at coal terminals, but also wherever it is necessary to carry out anti-dust measures.

Key words: PNEUMO HYDRA IRRIGATION, A COMPLEX APPROACH, COAL TERMINALS, IZST-01, SKIP, PHI SYSTEM, AUTOMATION, UNIVERSAL PHI SYSTEM

 

10

УДК 622.411.33

Е.М. Могилева – начальник отдела охраны окружающей среды АО «СУЭК-Кузбасс», Россия, 650051, г. Кемерово, пр-кт Кузнецкий, 127/3

К.С. Коликов – д-р техн. наук, заведующий кафедрой Безопасности и экологии горного производства Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (НИТУ "МИСиС"), Россия, 119991, г. Москва, Ленинский пр-кт, 4

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШАХТНОГО МЕТАНА

Использование шахтного метана обеспечивает реализацию принципа комплексного освоения месторождения. Актуальность проблемы использования шахтного метана определяется тем, что Указ Президента Российской Федерации от 30 сентября 2013 г. № 752 "О сокращении выбросов парниковых газов" предусматривает обеспечить к 2020 году снижение объема выбросов. В статье обоснована необходимость кардинального роста объемов утилизации шахтного метана, а также усиления роли способов дегазации. Отмечены основные причины низкого уровня утилизации в РФ. Рассмотрены основные направления использования шахтного метана в настоящее время, среди которых отмечены: выработка тепла (топливо в котельных и др. генераторах тепла); выработка электроэнергии (топливо для дизельных двигателей генераторов переменного тока); топливо для автомашин; сырье для химической промышленности. Представлен анализ основных способов утилизации метановоздушных смесей. Выделены три перспективные технологии утилизации метана вентиляционных потоков угольных шахт в атмосферу: термический реактор с реверсируемыми потоками «VOCSIDIZER», разработанный компанией «MEGTEC Systems»; термический реактор с реверсируемыми потоками «VAMOX», разработанный компанией «Biothermica Technologies Inc.»; каталитический реверсивный реактор, разработанный компанией «Canadian Mineral and Energy Technologies». Международная практика показывает, что реализация проектов по утилизации шахтного метана требует, как правило, экономического стимулирования таких работ. В статье приведены основные стимулы и выделены основные направления для решения проблемы утилизации шахтного метана.

Ключевые слова: МЕТАН, МЕТАНОБЕЗОПАСНОСТЬ, ЭКОЛОГИЯ, ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ, МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГОЛЬНЫЕ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Ye.M. Mogileva – head of department JSC "SUEK-Kuzbass", 127/3, KuZinetskiy Avenue, Kemerovo, 650051,Russia

K.S. Kolikov – doctor of technical sciences, head of the department of security and ecology of Mining Production National Research Technological University "MISiS" (NITU "MISiS"), 4, Leninskiy Avenue, Moscow, 119991, Russia

PROBLEMS AND PROSPECTS OF COAL MINE METHANE

The use of coal mine methane ensures the implementation of the principle of integrated development of the deposit. The urgency of the problem of coal mine methane is determined by the fact that the Presidential Decree of September 30, 2013 № 752 "On the reduction of greenhouse gas emissions" is to bring to the 2020 decrease in emissions. The article substantiates the necessity of cardinal growth of the volumes of utilization of mine methane, as well as the strengthening of the role of degassing methods. The main reasons for the low level of utilization in the Russian Federation are noted. The main directions of using coal mine methane at present are considered, among which are: heat generation (fuel in boilers and other heat generators); generation of electricity (fuel for diesel engines of alternators); fuel for motor vehicles; raw materials for the chemical industry. The analysis of the main methods of utilization of methane-air mixtures is presented. Three perspective technologies for recycling methane from the ventilation streams of coal mines to the atmosphere are singled out: a thermal reactor with reversible flows "VOCSIDIZER", developed by MEGTEC Systems; a thermal reactor with reversible flows "VAMOX", developed by the company "Biothermica Technologies Inc."; a catalytic reversible reactor developed by Canadian Mineral and Energy Technologies. International practice shows that the implementation of projects for the utilization of coal mine methane, as a rule, requires the economic stimulation of such works. The article gives the main incentives and identifies the main directions for solving the problem of coal mine methane utilization.

Key words: METHANE, METHANE SAFETY, ECOLOGY, GREENHOUSE GASES, COAL FIELD, USE, EFFICIENCY

IV ПРОБЛЕМЫ И СУЖДЕНИЯ / PROBLEMS AND OPINIONS

11

УДК 622.504:622.882

А.А. Харионовский – д-р техн. наук, заместитель генерального директора ООО "МНИИЭКО ТЭК", Россия, 614007, г. Пермь, ул. Николая Островского, 60

М.Ю. Данилова – бакалавр ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт (государственный университет)», Россия, 141701, г. Долгопрудный Московской области, Институтский пер., 9

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Актуальность вопроса рекультивации нарушенных земель обусловлена тем, что добыча угля как открытым, так и подземным способом неизбежно сопровождается выведением из хозяйственного оборота и нарушением земель различного назначения, изменением рельефа местности и формированием техногенного ландшафта. В статье приведены сведения об объемах нарушения и рекультивации земель в угольной промышленности. В статье рассмотрены направлениях рекультивации и применяемых технологиях, отечественных разработках и зарубежном опыте. Отмечено, что приоритетными направлениями рекультивации нарушенных земель в угольной промышленности являются: сельскохозяйственное, лесохозяйственное и санитарно-гигиеническое. Отмечено, что качество рекультивированных территорий не всегда находится на должном уровне, что создает трудности при последующем их использовании. Основными причинами низкого качества рекультивации являются отсутствие на стадии разработки проектов рекультивации необходимого объема исходных данных о составе и свойствах почвогрунтов и породной массы отвалов, недостаток специальных технических средств для выполнения рекультивационных работ на высоком уровне, отсутствие ландшафтного подхода к восстановлению нарушенных территорий. Мероприятия по предупреждению самовозгорания породных отвалов закладываются в проекты и осуществляются на практике не в полном объеме, что приводит к возникновению пожаров. Приведены две новые разработки в области рекультивации: микробиологический способ, разработанный АО “МНИИЭКО ТЭК”, и способ восстановления биологической продуктивности нарушенных земель, предложенный Научно-исследовательским институтом аграрных проблем Хакасии СО РАСХН. Определены проблемные вопросы в сфере рекультивации и перечень мероприятий по улучшению состояния охраны земельных ресурсов. В статье показано, что для улучшения состояния в сфере охраны земельных ресурсов в угольной промышленности необходимо совершенствование применяемых технологий горных работ в целях снижения их землеемкости, соединение в единый комплекс вскрышных работ на разрезах с техническим этапом рекультивации, применение пожаробезопасных технологий формирования породных отвалов, повышение качества проектов рекультивации и выполнения рекультивационных работ.

Ключевые слова: УГОЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, НАРУШЕННЫЕ ЗЕМЛИ, РЕКУЛЬТИВАЦИЯ, СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИИ, ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ, МЕРОПРИЯТИЯ

A.А. Harionovskij – dr. techn. sciences, deputy director general тof "MNIIЕKO TЕК", 60, Nikolai Ostrovsky street, Perm, 614007, Russia

M. Yu. Danilova – bachelor of FGAOU VO "Moscow Institute of Physics and Technology (State University)", 9, Institutsky Lane, Dolgoprudny, the Moscow Region, 141701, Russia

RECLAMATION OF DISTURBED LANDS IN THE COAL INDUSTRY

The urgency of the issue of reclamation of disturbed lands is due to the fact that coal mining by both open and underground methods is inevitably accompanied by exclusion from economic circulation and violation of lands for various purposes, by changing the terrain and forming an industrial landscape. The article contains information on the volumes of disturbance and reclamation of lands in the coal industry. In the article the directions of reclamation and applied technologies, domestic developments and foreign experience are considered. It was noted that the priority areas for reclamation of disturbed lands in the coal industry are: agricultural, forestry and sanitary-hygienic. It is noted that the quality of the recultivated areas is not always at the proper level, which creates difficulties in their subsequent use. The main reasons for the low quality of reclamation are the lack of the necessary amount of initial data on the composition and properties of soil and rock mass of the dumps at the development stage of the reclamation projects, the lack of special technical means for performing remediation works at a high level, the lack of a landscape approachto the restoration of disturbed areas. Measures to prevent spontaneous combustion of rock dumps are laid in projects and are not implemented in practice in full, which leads to the occurrence of fires. Two new developments in the field of reclamation are presented: the microbiological method developed by MNIIECO TEK JSC, and the method for restoring the biological productivity of disturbed lands, proposed by the Scientific Research Institute of Agricultural Problems of Khakassia SB RAAS. Identified problem issues in the field of reclamation and a list of measures to improve the state of protection of land resources. In the article it is shown that in order to improve the state in the sphere of land resources protection in the coal industry, it is necessary to improve the applied mining technologies in order to reduce their land-carrying capacity, to unite overburden operations on the sections with the technical stage of reclamation, to use fireproof technologies for formation of waste dumps, to improve quality projects of reclamation and implementation of remediation works.

Key words: COAL MINING, DISTURBED LANDS, RECLAMATION, METHODS AND TECHNIQUES, ISSUES, EVENTS

V ПЕРВЫЕ НАУЧНЫЕ ОЧЕРКИ / FIRST SCIENTIFIC ESSAYS

12

УДК 622.1

З.В. Аксенов – студент пятого курса группы ИРс-501, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Россия, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

О ВЛИЯНИИ ГЕОАКТИВНЫХ ЗОН ПРИРОДНОГО И ИСКУССТВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА ТОЧНОСТЬ МАРКШЕЙДЕРСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Выполнены исследования условий образования аномальных маркшейдерских ошибок в геоактивных зонах земли. В статье показано, что в результате воздействия искусственной геоактивной зоны как модели геоактивной зоны (естественной, природной) пространство способно деформироваться (проявлять нелинейность), что может приводить к значительным аномальным погрешностям при маркшейдерских и геодезических работах. Поставлена и проведена серия экспериментов с устройством, позволяющим создавать искусственные геоактивные зоны как модели природных. В ходе экспериментов было доказано, что инструментально-приборным способом в полевых условиях на всех стадиях функционирования горнодобывающего предприятия возможно выявлять и учитывать погрешность в результате воздействия геоактивной зоны при проведении маркшейдерских и геодезических работ.В статье показано, что возможно учитывать аномальные свойства геоактивных зон земли при проведении маркшейдерских и геодезических работ на всех стадиях работы горнодобывающего предприятия, повышая безопасность организации и ведения горных работ. В статье сделаны выводы о том, что при дальнейшем изучении воздействия геоактивной зоны возможно разработать научно-обоснованную методологию выявления и численного учёта погрешностей в результате воздействия неэлектромагнитной природы излучения, а также о том, что знания о неэлектромагнитной природе излучения крайне важны для организации и выполнения маркшейдерских и геодезических работ.

Ключевые слова: ГЕОАКТИВНАЯ ЗОНА ЗЕМЛИ, ИСКУССТВЕННАЯ ГЕОАКТИВНАЯ ЗОНА ЗЕМЛИ, ГЕНЕРАТОР ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН, МАРКШЕЙДЕРСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Z.V. Aksenov – fifth-year student of group IRs-501, Peoples' Friendship University of Russia, 6, Miklouho-Maclay street, Moscow, 117198, Russia

ON THE INFLUENCE OF GEOACTIVE ZONES OF NATURAL AND ARTIFICIAL ORIGIN ON THE ACCURACY OF SURVEYING MEASUREMENTS

The conditions for the formation of anomalous surveying errors in the geoactive zones of the earth have been studied. The article shows that as a result of the impact of an artificial geoactive zone as a model of a geoactive zone (natural, natural), space can deform (exhibit nonlinearity), which can lead to significant anomalous errors in mine surveying and geodetic work.A series of experiments has been set up and carried out with a device that allows creating artificial geoactive zones as natural models. During the experiments it was shown that the instrumental and instrumental way in the field at all stages of operation of the mining enterprise may identify and take into account the error in the result of the impact of geo-active zones during surveying and geodetic works.The article shows that it is possible to take into account the anomalous properties of geoactive zones of the earth during surveying and geodetic work at all stages of the mining enterprise, increasing the safety of organization and conducting mining operations. The article concludes that when further studying the effect of the geoactive zone, it is possible to develop a scientifically grounded methodology for identifying and numerically taking errors as a result of the non-electromagnetic nature of radiation, and also that knowledge of the non-electromagnetic nature of radiation is extremely important for organizing and performing surveyor and geodetic works.

Key words: GEOACTIVE ZONE OF THE EARTH, ARTIFICIAL GEOACTIVE ZONE OF THE EARTH, GENERATOR OF GRAVITATIONAL WAVES, MARKSHEDER MEASUREMENTS  

Creative Commons License
«Bulletin of Research Center for Safety in Coal Industry (Industial Safety)» published by "VostECO" Ltd., is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Based on the work from http://ind-saf.com/.