Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России" 2218-130X 68546 ГЛАВНАЯ РУБРИКА MAIN RUBRIC ГЛАВНАЯ РУБРИКА DUST-EXPLOSION PROTECTION OF EXCAVATIONS OF COAL MINES: MERITS AND DEMERITS, WAYS OF IMPROVEMENT Пылевзрывозащита горных выработок угольных шахт: достоинства и недостатки, пути совершенствования Родионов В А Rodionov V A Магомет Р Д Magomet R D Дементьев Ф А Dementev F A Санкт-Петербургский горный университет ru Saint-Petersburg mining university ru Санкт-Петербургский горный университет ru Saint-Petersburg mining university ru Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС ru Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia ru 25 03 2019 25 03 2019 2019 1 17 26 12 03 2019 20 03 2019 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/68546/view

Проанализирована взаимосвязь увеличения роста добычи каменного угля и производственного травматизма. Выполнен анализ литературных данных по причине возникновения чрезвычайных ситуаций и гибели персонала угольных шахт. На основе анализа установлено, что в 25 % случаев, связанных с массовой гибелью шахтеров, причиной аварий послужили внезапные выбросы метана и взрывы как метановоздушных, так и пылевоздушных масс горных выработок. По литературным данным установлено, что увеличение нагрузки на очистной забой приводит к более интенсивному пылеобразованию, повышению концентрации аэрозольных частиц в горных выработках. Данный факт подтвердил взаимосвязь роста объемов производств с увеличением количества заболеваний бронхолегочной системы горнорабочих. Полученные данные позволили авторам выдвинуть предположение, что каменноугольная пыль по своим комплексным факторам является наиболее опасной в шахтной атмосфере. Поэтому на основании аналитических данных, полученных авторами статьи, была высказана необходимость всестороннего изучения систем пылевзрывозащиты угольных шахт. Данные, полученные авторами статьи, по оценке достоинств и недостатков существующих систем пылевзрывозащиты угольных шахт подтвердили целесообразность работы по направлению исследования взрывоопасных свойств каменноугольной пыли и влияния на параметры взрыва применяемой в настоящее время в системах защиты инертной пыли. В работе приведены данные по дисперсности каменноугольной пыли, при которой наблюдаются максимальное давление взрыва и скорость нарастания давления взрыва. Определение данных парметров проводили в 20 л сферической взрывной камере. Полученные результаты показали необходимость поиска новых путей, так как при добавлении только очень больших концентраций инертной пыли удалось добиться снижения давления взрыва до безопасных значений. Поэтому на основе оценки влияния концентраций инертной пыли в образце угольной пыли авторами статьи высказано предположение как о необходимости совершенствования защитных свойств инертной пыли, так и о возможности повышения данных свойств за счет введения в ее состав мощных ингибиторов процессов возникновения и распространения поражающих факторов взрыва по системе горных выработок.

In the present article the interrelation of increase in growth of extraction of coal and occupational injuries is analyzed. The analysis of literary data on an origin of emergency situations and death of personnel of coal mines is made. On the basis of the analysis it is established that in 25 % of cases of the accidents connected with mass death of miners sudden emissions of methane and explosions, both the metanovozdushnykh, and the pylevozdushnykh of mass of excavations caused. According to literary data it is established that increase in load of a clearing face, leads to more intensive dust formation, increase in concentration of aerosol particles in excavations. This fact confirmed interrelation of growth of volumes of productions with increase in quantity of diseases of a bronchopulmonary system of miners. Data retrieveds allowed authors to make the assumption that coal dust on the complex factors is the most dangerous in the mine atmosphere. Therefore on the basis of analytical data the received authors of article was need comprehensive studying of systems of dust-explosion protection of coal mines is stated. The data obtained by authors of article according to merits and demerits of the existing systems of dust-explosion protection of coal mines confirmed expediency of work on the direction of a research of explosive properties of coal dust and influence on parameters of explosion of the protection of inert dust applied now in systems. Data on dispersion of coal dust at which the maximum pressure of explosion and rise speed of pressure of explosion are observed are provided in work. Data definition of parmetr was carried out to 20 l to the spherical explosive chamber. The received results showed need of search of new ways as when adding only very big concentration of inert dust was succeeded to achieve pressure decrease of explosion to secure values. Therefore, on the basis of impact assessment of concentration of inert dust in a sample of coal dust by authors of article it is suggested, as about need of improvement of protective properties of inert dust, and about a possibility of increase in these properties due to introduction to its composition of powerful inhibitors of processes of emergence and distribution of the striking explosion factors on the system of excavations.

 инертная пыль осланцевание пылевзрывозащита взрыв максимальное давление взрыва угольная пыль скорость нарастания давления при взрыве аэрозоль дефлаграционное горение детонация inert dust rock dusting dust-explosion protection explosion maximum pressure of explosion coal dust pressure rise speed at explosion aerosol deflagratsionny burning a detonation

Промышленная безопасность предприятий минерально-сырьевого комплекса в XXI веке // Безопасность труда в промышленности. 2017. № 1. С. 82-87 Promyshlennaya bezopasnost' predpriyatiy mineral'no-syr'evogo kompleksa v XXI veke // Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2017. № 1. S. 82-87 Жихарев С.Я., Пихконен Л.В., Родионов В.А. Исследование взрывопожароопасных свойств каменного угля Прокопьевского месторождения Кузнецкого угольного бассейна // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. Сер.: Науки о Земле. 2017. № 3. С. 65-74. Zhiharev S.Ya., Pihkonen L.V., Rodionov V.A. Issledovanie vzryvopozharoopasnyh svoystv kamennogo uglya Prokop'evskogo mestorozhdeniya Kuzneckogo ugol'nogo basseyna // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Estestvennye nauki. Ser.: Nauki o Zemle. 2017. № 3. S. 65-74. Черечукин В.Г., Любомищенко Е.И. Теоретические исследования влияния выхода летучих веществ на определение концентрационных пределов взрывоопасности угольной пыли // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 5. С. 380-385. Cherechukin V.G., Lyubomischenko E.I. Teoreticheskie issledovaniya vliyaniya vyhoda letuchih veschestv na opredelenie koncentracionnyh predelov vzryvoopasnosti ugol'noy pyli // Gornyy informacionno-analiticheskiy byulleten'. 2016. № 5. S. 380-385. Зубов В.П. Состояние и направления совершенствования систем разработки угольных пластов на перспективных угольных шахтах Кузбасса // Записки Горного института. 2017. Т. 225. С. 292-298. Zubov V.P. Sostoyanie i napravleniya sovershenstvovaniya sistem razrabotki ugol'nyh plastov na perspektivnyh ugol'nyh shahtah Kuzbassa // Zapiski Gornogo instituta. 2017. T. 225. S. 292-298. Magomet R.D., Mironenkova N.A. Methane Problem of coal beds // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. Т. 7. № 3. С. 2 276-2 284. Magomet R.D., Mironenkova N.A. Methane Problem of coal beds // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. T. 7. № 3. S. 2 276-2 284. Пихконен Л.В., Родионов В.А., Жихарев С.Я. Определение взрывопожароопасных свойств каменного угля Ленинск-Кузнецкого Каменноугольного месторождения // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. Сер.: Науки о Земле. 2017. № 3. С. 74-84. Pihkonen L.V., Rodionov V.A., Zhiharev S.Ya. Opredelenie vzryvopozharoopasnyh svoystv kamennogo uglya Leninsk-Kuzneckogo Kamennougol'nogo mestorozhdeniya // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Estestvennye nauki. Ser.: Nauki o Zemle. 2017. № 3. S. 74-84. Лебецки К.А., Романченко С.Б. Пылевая взрывоопасность горного производства. М.: Горное дело ООО «Киммерийский центр», 2012. 464 с. Lebecki K.A., Romanchenko S.B. Pylevaya vzryvoopasnost' gornogo proizvodstva. M.: Gornoe delo OOO «Kimmeriyskiy centr», 2012. 464 s. Родионов В.А., Пихконен Л.В., Жихарев С.Я. Дисперсность каменноугольной пыли марки Ж Воргашорского месторождения и её влияние на процесс термической деструкции // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2017. Т. 16. № 4. С. 350-356. DOI: 10.15593/2224-9923/2017.4.6 Rodionov V.A., Pihkonen L.V., Zhiharev S.Ya. Dispersnost' kamennougol'noy pyli marki Zh Vorgashorskogo mestorozhdeniya i ee vliyanie na process termicheskoy destrukcii // Vestnik Permskogo nacional'nogo issledovatel'skogo politehnicheskogo universiteta. Geologiya. Neftegazovoe i gornoe delo. 2017. T. 16. № 4. S. 350-356. DOI: 10.15593/2224-9923/2017.4.6 Лилиана Медич Пейч, Хавьер Гарсия Торрент, Ниевез Фернандез Аньез, Хорзе Мартин Молина Эскобар. Предотвращение распространения взрывов метана и пыли в угольных шахтах // Записки Горного института. 2017. Т. 225. С. 307-313. Liliana Medich Peych, Hav'er Garsiya Torrent, Nievez Fernandez An'ez, Horze Martin Molina Eskobar. Predotvraschenie rasprostraneniya vzryvov metana i pyli v ugol'nyh shahtah // Zapiski Gornogo instituta. 2017. T. 225. S. 307-313. Hou B. Hydraulic fracture initiation theory for a horizontal well in a coal seam / Hou B., Chen M., Wang Z., Yuan J., Liu M. // Petroleum Science. 2013. Vol. 10. Issue 2. Pр. 219-225. Hou B. Hydraulic fracture initiation theory for a horizontal well in a coal seam / Hou B., Chen M., Wang Z., Yuan J., Liu M. // Petroleum Science. 2013. Vol. 10. Issue 2. Pr. 219-225. Zhao J. High production indexes and the key factors in coalbed methane production: A case in the Hancheng block, southeastern Ordos Basin, China / Zhao J., Thang D., Xu H., Lu Y., Tao S. // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2015. Vol. 130. Pр. 55-67. Zhao J. High production indexes and the key factors in coalbed methane production: A case in the Hancheng block, southeastern Ordos Basin, China / Zhao J., Thang D., Xu H., Lu Y., Tao S. // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2015. Vol. 130. Pr. 55-67. BS EN 14034-1:2004+A1:2011 Determination of explosion characteristics of dust clouds. Part 1: Determination of the maximum explosion pressure Pmax of dust clouds British Standard Date Views: 10 Septemberber 2018. URL: https://clck.ru/FAR8u (дата обращения: 11.02.2019). BS EN 14034-1:2004+A1:2011 Determination of explosion characteristics of dust clouds. Part 1: Determination of the maximum explosion pressure Pmax of dust clouds British Standard Date Views: 10 Septemberber 2018. URL: https://clck.ru/FAR8u (data obrascheniya: 11.02.2019). Методика исследования влияния ингибирующих и флегматизирующих добавок на воспламеняемость и взрывчатость угольной пыли / В.А. Родионов [и др.] // Горный информационно-аналитический бюллетень (науч.-техн. журн.). 2018. № 5. С. 26-34. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-5-0-26-34. Metodika issledovaniya vliyaniya ingibiruyuschih i flegmatiziruyuschih dobavok na vosplamenyaemost' i vzryvchatost' ugol'noy pyli / V.A. Rodionov [i dr.] // Gornyy informacionno-analiticheskiy byulleten' (nauch.-tehn. zhurn.). 2018. № 5. S. 26-34. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-5-0-26-34. Li Qingzhao, Zhai Cheng, Wu Haijin Investigation on coal dust explosion characteristics using 20 L explosion sphere vessels // Journal of China Coal Society. 2011. 36 p. Li Qingzhao, Zhai Cheng, Wu Haijin Investigation on coal dust explosion characteristics using 20 L explosion sphere vessels // Journal of China Coal Society. 2011. 36 p. Karaoulis M., Revil A., Mao D. Localization of a coal seam fire using combined self-potential and resistivity data // International Journal of Coal Geology. Vol. 128-129. 1 August 2014. Pр. 109-118. Karaoulis M., Revil A., Mao D. Localization of a coal seam fire using combined self-potential and resistivity data // International Journal of Coal Geology. Vol. 128-129. 1 August 2014. Pr. 109-118. Explosion Characteristics Measurement of Combustible Dusts, 2012. Industrial Explosion Protection Institute, Northeastern University. Date Views: 10 December 2018. URL: http://iepi.neu.edu.cn/Service/PDF/Explosion%20Characteristics%20Measurement.pdf. (дата обращения: 11.01.2019). Explosion Characteristics Measurement of Combustible Dusts, 2012. Industrial Explosion Protection Institute, Northeastern University. Date Views: 10 December 2018. URL: http://iepi.neu.edu.cn/Service/PDF/Explosion%20Characteristics%20Measurement.pdf. (data obrascheniya: 11.01.2019). Chen Y. Dynamic permeability change during coalbed methane production and its controlling factors / Chen Y, Liu D, Yao Y., Cai Y, Chen L. // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2015. Vol. 25. Pр. 335-346. Chen Y. Dynamic permeability change during coalbed methane production and its controlling factors / Chen Y, Liu D, Yao Y., Cai Y, Chen L. // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2015. Vol. 25. Pr. 335-346. Research on characteristic parameters of coal dust explosion / Weiguoa Cao, Sen Xu, Liyuana Huang, Jianxinb Zang, Shanshana Qiu, Feng Pan // Procedia Engineering. 2012. Vol. 45. P. 442-447. DOI: 10.1016/j.proeng.2012.08.183. Research on characteristic parameters of coal dust explosion / Weiguoa Cao, Sen Xu, Liyuana Huang, Jianxinb Zang, Shanshana Qiu, Feng Pan // Procedia Engineering. 2012. Vol. 45. P. 442-447. DOI: 10.1016/j.proeng.2012.08.183. Lu T. Improvement of coal seam gas drainage by under-panel cross-strata stimulation using highly pressurized gas / Lu T., Wang Z., Yang H., Han Y., Sun X. // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2015. Vol. 77. Pр. 300-312. Lu T. Improvement of coal seam gas drainage by under-panel cross-strata stimulation using highly pressurized gas / Lu T., Wang Z., Yang H., Han Y., Sun X. // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2015. Vol. 77. Pr. 300-312.