Обгрунтовано шляхи підвищення рівня ендогенної пожежної безпеки вугільних шахт на підставі дослідження геомеханічних та аерологічних особливостей процесу формування пожежонебезпечних зон у виїмкових полях, модернізації існуючих і розробки нових способів ефективного запобігання ендогенним пожежам. Розглянуто геомеханічні, аерологічні та теплові процеси у вугленосному гірському масиві, що деформується під впливом гірничих робіт. Запропоновано технологію попередження самонагрівання та самозаймання вугілля у підземних гірничих виробках. Встановлено фізичну сутність впливу літологічної будівлі покрівлі розроблювального пласта на циклічність геомеханічних та аерологічних процесів у виробленому просторі. Вперше теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено прискорення самонагрівання розпушеного вугілля шляхом передачі термічно тонким вугільним часткам теплоти від газів, що нагріваються під впливом фізичних процесів в атмосфері гірничих виробок.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано та запропоновано практичне розв'язання задачі стосовно зниження ендогенної пожежонебезпеки підготовчих гірничих виробок, які розкривають геологічні порушення. Установлено закономірності структурної будови порушеного пласта, що примикає до виробки. Розкрито термодинамічні процеси, які в ньому відбуваються з застосуванням розроблених способів запобігання самонагріванню вугілля. Одержано нові відомості стосовно процесу окиснення вугілля у розкритих гірничими виробками порушених дільницях вугільних пластів. Виявлено фактори, які сприяють формуванню осередків самонагрівання. За результатами проведених теоретичних і експериментальних досліджень розвинуто механізм формування осередків самонагрівання вугілля у зонах геологічних порушень, з'ясовано стадію ефузивних процесів. Розроблено методики прогнозування пожежонебезпечних зон, програмного забезпечення, яке дозволяє оперативно проводити прогноз місця розташування, геометричних розмірів пожежонебезпечнх зон і тривалість їх формування, здійснювати розробку способів профілактики ендогенних пожеж.

  Скачати повний текст

Розроблено методи оцінювання ефективності функціонування систем протиаварійного захисту вугільних шахт. На підставі встановлених закономірностей зміни прогнозного часу виявлення екзогенної пожежі з урахуванням неявного дублювання датчиків пожежі та повноти виявлення її осередків у межах аварійної дільниці розроблено метод оцінювання ефективності існуючих засобів виявлення виникнення екзогенної пожежі. На підставі визначених закономірностей тривалості евакуації людей з урахуванням ергономічності маршруту, циклічної дії та місткості засобів евакуації розроблено метод побудови маршрутів аварійної евакуації гірників з аварійної та загрозливих дільниць шахти. Запропоновано критерій оцінювання ефективності системи протиаварійного захисту. З метою підвищення її дієвості обгрунтовано необхідність удосконалення процесу виявлення осердку аварії, яка виникла, та більш обгрунтованого сповіщення гірничого диспетчера про місце та час виникнення пожежі й оперативного обмеження зон загазування шахтної вентиляції мережі продуктами горіння; проведення перевірки правильності здійснення аварійної евакуації гірників. Показано, що впровадження запропонованих методів сприяє зменшенню витрат на реалізацію плану ліквідації аварії, покращанню умов застосування засобів протиаварійного захисту з метою вирішення його першочергових задач. Розроблено та впроваджено на шахтах вугільної галузі рекомендації щодо удосконалення системи протиаварійного захисту.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності впливу засобів пожежогасіння на аеродинамічні опори гірничих виробок і режими їх провітрювання. На підставі результатів дослідження виявлено особливості впливу власних джерел тяги сучасних засобів пожежогасіння та виявлено нові фактори, які зумовлюють порушення стійкості провітрювання похилих виробок під час гасіння пожеж. За цього досліджено та враховано умови порушення стійкості провітрювання у випадку пожеж у похилих виробках зі спадним і висхідним провітрюванням. Запропоновано науково обгрунтовані методи збереження нормального режиму провітрювання. Базуючись на результатах виконаних теоретичних і експериментальних досліджень, розроблено метод розрахунку аеродинамічних характеристик гірничих виробок параметрів повітряного потоку у разі виникнення та розвитку пожежі, який передбачає з'ясування впливу власних джерел тяги, що утворюються під час роботи засобів пожежогасіння.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проаналізовано стан аеродинамічних параметрів деформованих порід міжпластя та ендогенної пожежної небезпеки світи зближених крутих пластів. Експериментально доведено, що структура вугленосних масивів, закономірності зрушення підроблених і нароблених масивів порід, утворення та поширення зони тріщин, утворення зони водо- і газопровідних тріщин, закономірності газовиділення та повітропроникнення мають фрактальний характер. Досліджено аеротермодинамічні процеси у вироблених просторах під час відробки світи зближених крутих пластів унаслідок утворення аеродинамічних зв'язків через деформовані породи міжпластя. На підставі виконаних досліджень обгрунтовано: технологію відпрацьовування вугільних пластів; вибір технічних засобів і вентиляційних режимів; групування пластів і черговість їх відпрацьовування, що забезпечує пожежобезпечне відпрацьовування світи зближених крутих пластів.

  Скачати повний текст

Наведено огляд існуючих методів боротьби з витоками повітря через ізольовані пожежні ділянки та зроблено висновок про їх малу ефективність у разі безціликової виїмки вугілля. Розроблено математичну модель взаємодії основного та компенсаційного потоків в ізольованій ділянці. Одержано залежність тривалості перехідного процесу від параметрів даної ділянки та величини компенсаційного потоку. Установлено можливість нейтралізації негативного впливу теплової депресії та метанового напору за допомогою додаткової виробки (або трубопроводу), що утворюють замкнутий контур. Здійснено класифікацію ізольованих пожежних ділянок залежно від способу встановлення оптимальної подачі допоміжного вентилятора. Описано застосування компенсаційного методу для ліквідації розвинених пожеж на п'ятьох шахтах України. Запропоновано методику розрахунку параметрів компенсаційного способу скорочення витоків повітря через ізольовані пожежні ділянки, що використана для розробки нормативних документів.

  Скачати повний текст

Розглянуто теоретичне обгрунтування можливості зупинки вентиляторів головного провітрювання під час гасіння пожеж у магістральних гірничих виробках вугільних шахт. Зазначено, що умовою використання такого режиму вентиляції є відсутність рециркуляції повітряних потоків при переведенні шахти на природне провітрювання та зниження швидкості вентиляційного струменя в пожежних виробках не нижче допустимої границі, яка визначається можливістю його перевертання внаслідок конвекційного руху повітряних потоків, що виникає під час пожежі. Розроблено методику розрахунку параметрів аварійних вентиляційних режимів і прогнозу їх впливу на процеси розвитку та гасіння пожежі, яка враховує динаміку теплових параметрів пожежі. Обгрунтовано вимоги забезпечення стійкості провітрювання виробок шахт, які дозволяють підвищити оперативність, якість прийнятих рішень у складних аварійних обставинах; скоротити час гасіння пожежі, зменшити економічні збитки, а також витрати на ліквідацію наслідків.

  Скачати повний текст