Розвиток теорії і вдосконалення практики попередження та локалізації вибухів у глибоких шахтах - Автореферат

Міністерство освіти і науки України Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукОфіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Подкопаєв Сергій Вікторович, Донецький національний технічний університет Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри геотехнічної механіки; Установлено раніше невідоме, класифіковане як наукове відкриття, явище утворення в гірському масиві техногенних зон в області зміни кута нахилу порід, яке полягає в тому, що при силовій дії на області зміни кута нахилу відбувається перерозподіл напруг у породах, що призводить до аномальних проявів гірничого тиску, а також невідомий раніше, класифікований як відкриття, аналітичний звязок між вірогідністю виникнення аварії на промислових обєктах і їх ергатичністю, який полягає в тім, що вірогідність виникнення аварії визначається співвідношенням рівня їх інтегральної ергатичності як системи “людина-машина-середовище” і сукупністю нефункціональних залежностей, що характеризують промисловий обєкт. По результатам выполненных обзора и анализа показано, что в вопросах загазирования и взрывов в горных выработках особую актуальность имеют исследования природы и особенностей: образования взрывчатых смесей на угледобывающих участках с высоконагруженными угольными забоями (лавами); Проведено обобщение данных о взрывах метана и угольной пыли и уточнены их основные физические параметры, особенности и показатели: нижний и верхний пределы взрываемости, период индукции метана, минимальная энергия воспламенения взрывчатой смеси, скорости распространения пламени и давления взрыва. Разработана математическая модель процессов загазирования горных выработок и формирования взрывоопасной среды при газодинамических явлениях, учитывающая влияние выбросов породы, угля и газа, а также влияние прорывов метана на устойчивость проветривания выработок аварийного участка и дальность зоны поражения с удушливой атмосферой.Вибухи в шахті являють собою грізну небезпеку, тому що вони призводять до групових нещасних випадків і великих руйнувань гірничих виробок, устаткування та оснащення. Проте вибухи, які все ще виникають, безперервний розвиток гірничих робіт, ускладнення умов розробки вугільних родовищ у звязку з переходом на великі глибини обумовлюють необхідність розвитку теоретичних досліджень і вдосконалення практики попередження та локалізації вибухів у вугільних шахтах. №939 та планів науково-дослідних робіт МАКНДІ за темами “Розробити методику експертної оцінки викидонебезпечних зон на шахтах Донбасу” (№ держреєстрації 0102U002872), “Виконати дослідження стану охорони праці й результатів виконання Програми підвищення рівня безпеки праці на вугільних шахтах” (№ держреєстрації 0102U007396), “Розробити схеми підготовки та провітрювання виїмкових дільниць, що усувають небезпеку поширення вражаючих чинників вибухів метану та пилу по мережі гірничих виробок” (№ держреєстрації 0102U007406), “Підготувати другу редакцію Правил безпеки у вугільних шахтах з урахуванням вимог Європейських норм” (№ держреєстрації 0104U010826), “Збір та аналіз інформації про стан травматизму, профзахворюваності й аварійності на підприємствах галузі” (№ держреєстрації 0104U010324), “Завершення розроблення й упровадження на шахтах автоматизованої системи контролю пиловибухобезпеки та захисту мережі гірничих виробок від вибухів пилу” і “Розробити методику компютерного розрахунку параметрів загазування гірничих виробок і формування вибухонебезпечного середовища при газодинамічних явищах”, у яких автор брав участь як керівник роботи та окремих етапів або виконавець. Виконати аналіз сучасного стану безпеки праці на вугільних шахтах, заходів та засобів, які використовуються в галузі для попередження та локалізації вибухів метану та вугільного пилу. При зовнішньому силовому впливі на області зміни кута нахилу гірських порід в плиті вміщуючих порід виникає пружний момент сил у поперечному перерізі і згинальний момент, обумовлений внутрішнім тертям порід, унаслідок чого виникають хвилеподібні діяння на маси, які через появу напруги розтягування-стиснення викликають порушення у вміщуючих породах, що призводить до перерозподілу напруги (утворення техногенних зон) і спричиняє динамічні прояви гірського тиску (викиди породи, вугілля та газу) та утворення вибухонебезпечного середовища у вугільних шахтах.На основі аналізу сучасного стану виробничого комплексу підприємств вугільної промисловості України й огляду літературних джерел з проблеми забезпечення безпеки робіт в шахтах показано, що техногенна небезпека підземних робіт у найближчій перспективі не знизиться, що треба брати до уваги під час управління охороною праці у вугільній галузі, враховуючи важливість вугілля, як енергоносія для країни, і перспективу збільшення обсягів його видобування.

2. Основний зміст роботи