RU2536544C1 - Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках - Google Patents
Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках Download PDFInfo
- Publication number
- RU2536544C1 RU2536544C1 RU2013133417/03A RU2013133417A RU2536544C1 RU 2536544 C1 RU2536544 C1 RU 2536544C1 RU 2013133417/03 A RU2013133417/03 A RU 2013133417/03A RU 2013133417 A RU2013133417 A RU 2013133417A RU 2536544 C1 RU2536544 C1 RU 2536544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hybrid
- air flow
- gases
- concentration
- risk
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области горной промышленности, преимущественно к угольной и рудной, и может быть использовано для прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и газоопасных рудниках. Техническим результатом является повышение надежности прогноза за счет учета динамики снижения расхода воздуха и роста концентрации газов. Предложенный способ включает экспериментальное определение интенсивности выделения взрывоопасных газов в горные выработки, измерение расхода воздуха и концентрации газов в рудничной атмосфере и температуры их воспламенения. При этом измерение расхода воздуха и концентрации газов в нем осуществляют в процессе снижения параметров проветривания выработки и устанавливают динамику снижения расхода воздуха и роста концентрации газов, составляющих гибридную смесь. Кроме того, за температуру воспламенения принимают величину, присущую компоненте гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения, а риск взрыва гибридной смеси определяют произведением частот аварийных ситуаций по расходу воздуха и содержанию компоненты гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной и рудной промышленности, и может быть использовано для прогноза риска взрывов гибридных смесей в угольных шахтах и газоопасных рудниках.
Известен способ прогноза риска взрывов метана в угольных шахтах, включающий экспериментальное определение интенсивности выделения метана в горные выработки, измерение расхода воздуха и концентрации метана в рудничной атмосфере, температуры его воспламенения (Рубан А.Д., Забурдяев B.C. Метановая опасность и проблемы дегазации угольных шахт // Горный вестник, 1997. - №3. - С.79-85).
Недостатком этого способа является то, что прогнозы риска взрывов метановоздушных смесей осуществляют в зависимости от метанообильности угольных шахт без учета присутствия в рудничной атмосфере других взрывоопасных газов (водорода, сероводорода, гомологов метана).
Известен способ прогноза риска взрывов метановоздушных смесей в угольных шахтах, включающий экспериментальное определение интенсивности выделений в рудничную атмосферу метана и пыли при отработке пластов угля с включениями пирита, температуры воспламенения метана и пыли в присутствии сероводорода (Забурдяев Г.С. Исследование условий и особенностей разработки метаноносных угольных пластов, опасных по взрывчатым свойствам пыли // Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельный выпуск 13, 2007. - С.181-191).
Недостаток этого способа заключается в том, что экспериментально определяют взрывоопасные примеси в рудничной атмосфере в режиме нормального проветривания горных выработок, в то время как взрывоопасные ситуации возникают при снижении расхода воздуха на участке и повышении концентрации в нем метана.
Наиболее близким способом прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках является способ, включающий экспериментальное определение интенсивности выделения взрывоопасных газов в горные выработки, измерение расхода воздуха и концентрации газов в рудничной атмосфере и температуры их воспламенения (Рубан А.Д., Забурдяев B.C., Забурдяев Г.С. Научное наследие академика А.А. Скочинского и развитие его идей в сфере безопасности горных работ // Уголь, 2004. - №7. - С.65-69, прототип).
Недостаток данного способа заключается в том, что измерение расхода воздуха и концентрации взрывоопасных газов осуществляют в условиях нормального проветривания выработок выемочного участка без учета динамики возможного снижения расхода воздуха и роста концентрации газов, составляющих гибридную смесь.
Целью изобретения является повышение надежности прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках за счет учета динамики снижения расхода воздуха и роста концентрации газов, составляющих гибридную смесь, в условиях отработки газоносных угольных пластов в метанообильных шахтах и добычи полезных ископаемых в газоопасных рудниках.
Согласно изобретению поставленную цель достигают тем, что в способе прогноза риска взрывов гибридных смесей в метанообильных шахтах и газоопасных рудниках, включающем экспериментальное определение интенсивности выделения взрывоопасных газов в горные выработки, измерение расхода воздуха и концентрации газов в рудничной атмосфере и температуры их воспламенения, измерение расхода воздуха и концентрации газов в процессе снижения параметров проветривания выработки, по данным измерения устанавливают динамику снижения расхода воздуха и роста концентрации газов, составляющих гибридную смесь, при этом за температуру воспламенения принимают величину, присущую компоненте гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения, а риск взрыва гибридной смеси определяют произведением частот аварийных ситуаций по расходу воздуха и содержанию компоненты гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения.
В рудничной атмосфере измеряют концентрации взрывоопасных газов метана, водорода и сероводорода, образующих гибридные смеси.
Способ осуществляют следующим образом.
В метанообильной шахте (или газоопасном руднике) выделяют выемочный участок, на котором по горнотехнологическим и газодинамическим факторам вероятна опасная ситуация, обусловленная неустойчивым проветриванием и нарушением параметров вентиляции, главным образом, при снижении расхода воздуха и обильных выделениях взрывоопасных газов: метана, водорода, сероводорода и гомологов метана, называемых гибридными смесями. Ухудшение проветривания выработок выемочного участка приводит к росту концентрации упомянутых газов в воздухе, свойства которых различны, прежде всего, по температуре их воспламенения, в том числе в сравнении с температурой воспламенения угольной пыли или угольной пыли совместно с пиритной пылью.
На таком выемочном участке устанавливают контрольно-измерительную аппаратуру, датчики контроля которой непрерывно фиксируют и выдают «на печать» изменения расхода воздуха и содержания в нем опасных по взрыву в воздушной среде газов, формирующих гибридные смеси. По данным измерения параметров газовоздушной смеси устанавливают динамику снижения расхода воздуха или рост концентрации взрывоопасных газов в рудничной атмосфере выемочного участка. По факту или прогнозу определяют время, при котором концентрация наиболее опасной компоненты может достигнуть взрывоопасной величины.
При прогнозе риска взрывов гибридных смесей используют данные о температуре воспламенения газовых компонентов, формирующих гибридную смесь. При этом учитывают состояние рудничной атмосферы, давление и влажность воздуха, долевое участие взрывоопасных газов, присутствие угольной и пиритной пыли в воздухе. Для этого используют справочную литературу, а за температуру воспламенения принимают показатель, присущий компоненте гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения.
Частоту аварийных ситуаций определяют отношением числа превышений в рудничной атмосфере концентрации компоненты гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения к общему числу превышений концентрации газов, образующих гибридные смеси, за выделенный период времени.
Интенсивность выделения гибридных смесей и пиритной пыли определяют в процессе работы комбайна по добыче угля при максимальной технической производительности.
Риск взрыва гибридной смеси определяют произведением частот аварийных ситуаций по расходу воздуха и содержанию компоненты гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения.
Вероятность наступления аварийной ситуации на выемочном участке устанавливают по разработанному алгоритму и программе обработки исходных данных, а полученные результаты используют для разработки мероприятий, способных исключить наступление аварийной ситуации. При этом анализу подвергаются газовые гибридные смеси и гибридные смеси газов и угольной пыли, а при наличии в угольных пластах пирита - дополнительно и пиритной пыли, поскольку при концентрации каждой из которых в отдельности предел распространении пламени может происходить при более высокой температуре, чем при совмещении взрывоопасных компонентов, формирующих гибридную смесь, являющуюся наиболее взрывоопасной. В последнем случае устанавливается нижний предел взрываемости гибридных смесей и нижний концентрационный предел распространения пламени горючего компонента (НКПР). Числовые значения этих пределов вводят в алгоритм для прогноза взрывоопасной ситуации.
Claims (2)
1. Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках, включающий экспериментальное определение интенсивности выделения взрывоопасных газов в горные выработки, измерение расхода воздуха и концентрации газов в рудничной атмосфере и температуры их воспламенения, отличающийся тем, что измерение расхода воздуха и концентрации газов в нем производят в процессе снижения параметров проветривания выработки, по данным измерения устанавливают динамику снижения расхода воздуха и роста концентрации газов, составляющих гибридную смесь, при этом за температуру воспламенения принимают величину, присущую компоненте гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения, а риск взрыва гибридной смеси определяют произведением частот аварийных ситуаций по расходу воздуха и содержанию компоненты гибридной смеси с наименьшей температурой воспламенения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в рудничной атмосфере горных выработок измеряют концентрации взрывоопасных газов метана, водорода и сероводорода, образующих газовые гибридные смеси.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013133417/03A RU2536544C1 (ru) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013133417/03A RU2536544C1 (ru) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2536544C1 true RU2536544C1 (ru) | 2014-12-27 |
Family
ID=53287358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013133417/03A RU2536544C1 (ru) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2536544C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700142C1 (ru) * | 2018-11-29 | 2019-09-12 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза взрывоопасности выработанного пространства очистного забоя |
RU2741935C1 (ru) * | 2020-06-01 | 2021-01-29 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза взрывоопасных серосодержащих веществ в угольном пласте |
RU2751027C1 (ru) * | 2020-06-01 | 2021-07-07 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза пирита в пласте угля |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2064590C1 (ru) * | 1993-01-18 | 1996-07-27 | Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Способ прогноза опасности возникновения газодинамических явлений при проходке подготовительных выработок по выбросоопасным и высокогазоносным пластам |
RU2219349C2 (ru) * | 2001-07-19 | 2003-12-20 | Государственное унитарное предприятие Национальный научный центр горного производства-ИГД им. А.А. Скочинского | Способ предотвращения газодинамических явлений |
UA64488C2 (en) * | 2003-06-10 | 2007-06-11 | Antypov Public Corp Avtomathir | Method to increase safety at coal extraction in dangerous by methane workings and complex of means for its implementation |
RU2373397C2 (ru) * | 2007-12-17 | 2009-11-20 | Богдан Михайлович Стефанюк | Способ мониторинга атмосферы угольной шахты |
CN101787898A (zh) * | 2010-02-22 | 2010-07-28 | 中国科学院力学研究所 | 一种煤与瓦斯突出的预报方法 |
-
2013
- 2013-07-18 RU RU2013133417/03A patent/RU2536544C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2064590C1 (ru) * | 1993-01-18 | 1996-07-27 | Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности | Способ прогноза опасности возникновения газодинамических явлений при проходке подготовительных выработок по выбросоопасным и высокогазоносным пластам |
RU2219349C2 (ru) * | 2001-07-19 | 2003-12-20 | Государственное унитарное предприятие Национальный научный центр горного производства-ИГД им. А.А. Скочинского | Способ предотвращения газодинамических явлений |
UA64488C2 (en) * | 2003-06-10 | 2007-06-11 | Antypov Public Corp Avtomathir | Method to increase safety at coal extraction in dangerous by methane workings and complex of means for its implementation |
RU2373397C2 (ru) * | 2007-12-17 | 2009-11-20 | Богдан Михайлович Стефанюк | Способ мониторинга атмосферы угольной шахты |
CN101787898A (zh) * | 2010-02-22 | 2010-07-28 | 中国科学院力学研究所 | 一种煤与瓦斯突出的预报方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
РУБАН А.Д., ЗАБУРДЯЕВ В.С. и др., Метан в шахтах и рудниках России, прогноз, извлечение и использование, М.: ИПКОН РАН, 2006, с.34-81 * |
РУБАН А.Д., ЗАБУРДЯЕВ В.С., ЗАБУРДЯЕВ Г.С., Научное наследие академика А.А. Скочинского и развитие его идей в сфере безопасности горных работ, журнал "Уголь", N7, 2004, с.65-69. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700142C1 (ru) * | 2018-11-29 | 2019-09-12 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза взрывоопасности выработанного пространства очистного забоя |
RU2741935C1 (ru) * | 2020-06-01 | 2021-01-29 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза взрывоопасных серосодержащих веществ в угольном пласте |
RU2751027C1 (ru) * | 2020-06-01 | 2021-07-07 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Проблем Комплексного Освоения Недр Им. Академика Н.В. Мельникова Российской Академии Наук (Ипкон Ран) | Способ прогноза пирита в пласте угля |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhu et al. | A statistical analysis of coalmine fires and explosions in China | |
Fisne et al. | Coal and gas outburst hazard in Zonguldak Coal Basin of Turkey, and association with geological parameters | |
Brodny et al. | Analysis of methane emission into the atmosphere as a result of mining activity | |
Dursun | Statistical analysis of methane explosions in Turkey’s underground coal mines and some recommendations for the prevention of these accidents: 2010–2017 | |
RU2536544C1 (ru) | Способ прогноза риска взрывов гибридных смесей в шахтах и рудниках | |
Abdollahisharif et al. | Green biocompatible approach to reduce the toxic gases and dust caused by the blasting in surface mining | |
Agarkov | Analysis of the emergency at the mining enterprises and evaluation of the method of remote selection of samples of mine air when conducting mine-rescue work | |
Pan et al. | The inducement of coal spontaneous combustion disaster and control technology in a wide range of coal mine closed area | |
Wasilewski | Influence of barometric pressure changes on ventilation conditions in deep mines | |
RU2373397C2 (ru) | Способ мониторинга атмосферы угольной шахты | |
Gilmore et al. | CFD modeling explosion hazards-bleeder vs. progressively sealed gobs | |
RU2528807C1 (ru) | Способ прогноза риска взрывов метана и пыли в шахтах | |
AU2012369561B2 (en) | Method of assessing dust controls in mining | |
Brune et al. | A modeling study on longwall tailgate ventilation | |
Saki et al. | CFD study of the effect of face ventilation on CH4 in returns and explosive gas zones in progressively sealed longwall gobs | |
Singh et al. | A new dimension to studies of spontaneous combustion of coal | |
Gamiy et al. | Identifying sources of coal spontaneous heating in mine workings using aerogas control automatic systems | |
RU2543238C2 (ru) | Способ прогноза взрывоопасности отложившейся пыли в газообильных шахтах | |
RU2700142C1 (ru) | Способ прогноза взрывоопасности выработанного пространства очистного забоя | |
Yuan et al. | CFD modelling of sampling locations for early detection of spontaneous combustion in long–wall gob areas | |
Novoselov et al. | Problem of methane-air mixture explosions in working faces of coal mines at mining intensification and ways of its solution | |
RU2533482C1 (ru) | Способ прогноза взрывоопасности метанопылевоздушных смесей при разрушении угля | |
Dursun | An analysis and countermeasures of fatal accidents caused by firedamp explosions in underground coal mines in Turkey | |
RU2541342C1 (ru) | Способ прогноза газового баланса очистного забоя | |
Gillies et al. | Booster fans–some considerations for their usage in underground coal mines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160719 |