Технологии и Материалы: Аэрологическая безопасность горных предприятий

Авторы:

Лев Левин
Заместитель директора по научной работе ГИ УрО РАН

Денис Кормщиков
Инженер отдела аэрологии и теплофизики ГИ УрО РАН

Аннотация

Отдел аэрологии и теплофизики Горного института УрО РАН ведет комплексную работу по совершенствованию вентиляции, теплового и газового режимов подземных рудников. Контроль и своевременное управление вентиляцией горных предприятий — з алог создания безопасных и комфортных условий труда в подземных рабочих зонах. Именно поэтому наши разработки имеют высокую актуальность и востребованность на горных предприятиях России и за ее пределами.

Рудничная аэрология — отрасль горной науки, изучающая свойства атмосферы шахт и рудников, законы движения воздуха, переноса газообразных примесей, пыли и тепла в горных выработках и прилегающем к ним массиве горных пород. Эта область знаний базируется на законах общей аэромеханики и термодинамики, использует применяемые в них методы исследований и наблюдений за состоянием рудничной атмосферы.

Свое активное развитие рудничная аэрология получила в конце XIX — начале XX веков в России и странах Европы. Сегодня рудничная аэрология работает на стыке фундаментальной и прикладной наук, решает задачи, которые позволяют добиться существенной экономии ресурсов, сократить расходы на проветривание. Рудничная аэрология помогает обеспечить выполнение правил безопасности, повысить надежность работы систем вентиляции в штатном и аварийном режимах, сделать работу служб вентиляции горных предприятий более удобной.

Современные условия добычи полезных ископаемых характеризуются горно-техническими параметрами, которые ведут к осложнению условий разработки месторождений полезных ископаемых: увеличивается глубина разработки (более километра), увеличиваются площади шахтных полей (свыше 100 квадратных километров), снижается содержание полезных компонентов в руде (что приводит к необходимости увеличения объемов извлечения).

Из-за изменения горно-т ехнических параметров значительно возрастают капитальные затраты на строительство объектов производства. Становится все сложнее организовать проветривание и доставку воздуха на удаленные горные участки, что приводит к ухудшению условий труда горнорабочих и к увеличению числа аварийных ситуаций. Также усложняется проведение мероприятий по локализации и ликвидации аварий.

Именно с такими проблемами сталкиваются наши заказчики. Это как крупнейшие, так и небольшие горно-добывающие предприятия: ПАО «Уралкалий», ОАО «Беларуськалий», ОАО «ГМК «Норильский никель», группа предприятий «Акрон», ОАО «ЕвроХим», АК «Алроса», ОАО «Руссоль». Каждое горное предприятие уникально. Даже на рудниках одного месторождения системы разработки могут сильно различаться, иметь свою специфику, особые горно-г еологические условия. Именно поэтому созданные под конкретные задачи технологические решения и проекты приносят максимальный экономический эффект.

Отдел аэрологии и теплофизики Горного института УрО РАН ведет комплексную работу по совершенствованию вентиляции, теплового и газового режимов подземных рудников. Разработки наших ученых имеют высокую актуальность и востребованность на горных предприятиях.

Одна из актуальнейших задач сегодня — разработка автоматизированных систем мониторинга и управления шахтной вентиляцией. Несоблюдение аэрологического режима может стать причиной страшной аварии. Многие слышали об аварии на угольной шахте «Распадская» в Кемеровской области, когда два взрыва метана, прогремевшие в ночь на 9 мая 2010 года, унесли жизни 91 человека. Не менее известная авария произошла 7 сентября 2006 года в Читинской области. В центральном стволе золотоносного рудника «Вершино-Дарасунский» произошел пожар. В результате задымления всех выработок рудника погибли 25 человек. После расследования этой аварии все шахты и рудники обязали оснастить датчиками обнаружения начальной стадии возникновения пожаров.

Контроль и своевременное управление вентиляцией горных выработок — залог создания безопасных и комфортных условий труда в подземных рабочих зонах. Исторически это всегда являлось важнейшей эксплуатационной задачей при разработке месторождений полезных ископаемых.

Все мероприятия по контролю проветривания горных выработок можно разделить на две большие группы — периодические и оперативные…