Аэрологические риски высших рангов в угольных шахтах
https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-08-18
Аннотация
Устойчивая тенденция перехода к осложнению горно-геологических факторов при подземной добыче угля и одновременно при этом процессы повышения интенсификации горных работ вызывают рост динамических проявлений природных факторов горного производства, таких как внезапные выбросы угля и газа, горные удары, обрушения пород, приводящие к взрывам газа и пыли, пожарам. Это приводит к необходимости разрабатывать модели рисков проявления разных явлений, что позволяет повысить технологическую безопасность горного предприятия. В представленном исследовании на основе методологии оценки аэрологических рисков в угольных шахтах проведен структурный анализ аэрологических рисков. Сформированы критерии опасности горно-геологических и горнотехнических факторов и уязвимости схем и способов вентиляции, а также вентиляционных сооружений и вентиляторов главного проветривания. Разработана иерархическая структура аэрологических рисков высших рангов. Представленная структура рисков позволяет для каждой шахты и отдельных ее объектов определить область пересечения опасных факторов угледобычи и уязвимости систем вентиляции, а также количественно оценить эти области в виде аэрологических рисков. Установлены диапазоны значений аэрологического риска высших рангов для сверхкатегорийных шахт и шахт, опасных по внезапным выбросам угля и газа, для разных вентиляционных режимов. Представленная методология позволяет осуществлять прогнозирование и снижение аэрологических рисков при проектировании, эксплуатации, ликвидации и консервации угольных шахт.
Об авторе
С. В. Баловцев
Университет науки и технологий МИСИС
Россия
Россия
Сергей Владимирович Баловцев – кандидат технических наук, доцент
Scopus ID 56780405300
г. Москва
Список литературы
1. Потапова Е. В. Типология сооружений метрополитена для задач классификации геотехнических рисков. Горные науки и технологии. 2021;6(1):52–60. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-1-52-60
2. Куликова Е. Ю. Методика интегральной оценки риска в шахтном и подземном строительстве. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(2–1):124–133. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2021-21-0-124-133
3. Qiao W. Analysis and measurement of multifactor risk in underground coal mine accidents based on coupling theory. Reliability Engineering & System Safety. 2021;208:107433. https://doi.org/10.1016/j.ress.2021.107433
4. Kabanov E. I., Korshunov G. I., Magomet R. D. Quantitative risk assessment of miners injury during explosions of methane-dust-air mixtures in underground workings. Journal of Applied Science and Engineering. 2020;24(1):105–110. https://doi.org/10.6180/jase.202102_24(1).0014
5. Trinh L. H., Nguyen V. N. Mapping coal fires using Normalized Difference Coal Fire Index (NDCFI): case study at Khanh Hoa coal mine, Vietnam. Mining Science and Technology (Russia). 2021;6(4):233–240. https:// doi.org/10.17073/2500-0632-2021-4-233-240
6. Забурдяев В. С. Прогноз и предотвращение рисков формирования взрывоопасных смесей в угольных шахтах. Безопасность труда в промышленности. 2019;(6):65–69. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2019-6-65-69
7. Shi L., Wang J., Zhang G. et al. A risk assessment method to quantitatively investigate the methane explosion in underground coal mine. Process Safety and Environmental Protection. 2017;107:317–333. https:// doi.org/10.1016/j.psep.2017.02.023
8. Dmitrievich M. R., Alekseevich R. V., Borisovich S. V. Methodological approach to issue of researching dust-explosion protection of mine workings of coal mines. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019;10(2):1154–1161.
9. Hasheminasab F., Bagherpour R., Aminossadati S. M. Numerical simulation of methane distribution in development zones of underground coal mines equipped with auxiliary ventilation. Tunnelling and Underground Space Technology. 2019;89:68–77. https://doi.org/10.1016/j.tust.2019.03.022
10. Yueze L., Akhtar S., Sasmito A. P., Kurnia J. C. Prediction of air flow, methane, and coal dust dispersion in a room and pillar mining face. International Journal of Mining Science and Technology. 2017;27(4):657–662. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2017.05.019
11. Lolon S. A., Brune J. F., Bogin G. E., Juganda A. Study of methane outgassing and mitigation in longwall coal mines. Mining, Metallurgy and Exploration. 2020;37(5):1437–1449. https://doi.org/10.1007/s42461-020-00287-6
12. Лебедев В. С., Скопинцева О. В. Остаточные газовые компоненты угольных пластов: состав, содержание, потенциальная опасность. Горный журнал. 2017;(4):84–86. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.04.17
13. Филин А. Э., Курносов И. Ю., Колесникова Л. А. и др. К вопросу моделирования процесса осаждения пыли для условий угольной шахты. Уголь. 2022;(9):67–72. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-9-67-72
14. Smirnyakov V. V., Smirnyakova V. V., Pekarchuk D. S., Orlov F. A. Analysis of methane and dust explosions in modern coal mines in Russia. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019;10(2):1917–1929.
15. Slastunov S., Kolikov K., Batugin A. et al. Improvement of intensive in-seam gas drainage technology at Kirova Mine in Kuznetsk Coal Basin. Energies. 2022;15(3):1047. https://doi.org/10.3390/en15031047
16. Шулятьева Л. И., Майорова Л. В. Моделирование параметров и организация процесса дегазации выемочных полей угольных шахт. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(8):168–179. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_8_0_168
17. Kornev A. V., Korshunov G. I., Kudelas D. Reduction of dust in the longwall faces of coal mines: Problems and perspective solutions. Acta Montanistica Slovaca. 2021;26(1):84–97. https://doi.org/10.46544/AMS.v26i1.07
18. 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):97–100. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.11.18
19. Скопинцева О. В., Вертинский А. С., Иляхин С. В. и др. Обоснование рациональных параметров обеспыливающей обработки угольного массива в шахтах. Горный журнал. 2014;(5):17–20.
20. Босиков И. И., Клюев Р. В., Аймбетова И. О., Махошева С. А. Оценка и анализ аэродинамических параметров воздушных потоков для эффективного выбора схем воздухообеспечения в угольных шахтах. Устойчивое развитие горных территорий. 2021;13(3):397–405. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2021-13-3-397-405
21. Yi H., Park J., Kim M. S. Characteristics of mine ventilation air flow using both blowing and exhaust ducts at the mining face. Journal of Mechanical Science and Technology. 2020;34:1167–1174. https://doi.org/10.1007/s12206-020-0218-0
22. Li Y., Su H., Ji H., Cheng W. Numerical simulation to determine the gas explosion risk in longwall goaf areas: A case study of Xutuan Colliery. International Journal of Mining Science and Technology. 2020;30(6):875–882. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2020.07.007
23. Попов М. Д., Кормщиков Д. С., Семин М. А., Левин Л. Ю. Расчет устойчивости воздушных потоков в горных выработках по фактору тепловой депрессии в аналитическом комплексе «Аэросеть». Безопасность труда в промышленности. 2020;(10):24–32. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2020-10-24-32
24. Тарасенко И. А., Куликова А. А., Ковалева А. М. К вопросу оценки автоматизации контроля параметров метановоздушной смеси. Уголь. 2022;(11):84–88. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-11-84-88
25. Куликова Е. Ю., Конюхов Д. С. Мониторинг риска аварий при освоении подземного пространства. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(1):97–103. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_1_0_97
26. Захаров В. Н., Кубрин С. С. Цифровая трансформация и интеллектуализация горнотехнических систем. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(5–2):31–47. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_52_0_31
27. Казанин О. И., Мешков А. А., Сидоренко А. А. Перспективные направления развития технологической структуры угольных шахт. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(6–1):35–53. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_61_0_35
28. Cheng L., Guo H., Lin H. Evolutionary model of coal mine safety system based on multi-agent modeling. Process Safety and Environmental Protection. 2021;147:1193–1200. https://doi.org/10.1016/j.psep.2021.01.046
29. Nguyen Q. L., Nguyen Q. M., Tran D. T., Bui X. N. Prediction of ground subsidence due to underground mining through time using multilayer feed-forward artificial neural networks and back-propagation algorithm – case study at Mong Duong underground coal mine (Vietnam). Mining Science and Technology (Russia). 2021;6(4):241–251. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-4-241-251
Рецензия
Для цитирования:
Баловцев С.В. Аэрологические риски высших рангов в угольных шахтах. Горные науки и технологии. 2022;7(4):310–319. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-08-18
For citation:
Balovtsev S.V. Higher rank aerological risks in coal mines. Mining Science and Technology (Russia). 2022;7(4):310–319. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-08-18
Просмотров:
1554
Послать статью по эл. почте 