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

Встановлено закономірності зміни режиму деформування, тривалого обвалення товщі порід над виробками неглибокого розташування та навколо погашених стволів у залежності від кінетики розвитку руйнування у часі, наявності у товщі різноміцних шарів порід, розщільнення та дезорганізації фрагментів масиву, що руйнується, а також дренування вод. Уточнено та науково обгрунтовано механізм зрушень товщі навколо погашених стволів з урахуванням вибірковості та стохастичності обвалень. Удосконалено геомеханічні принципи забезпечення тривалої стійкості поверхні, що примикає до погашених гірничих виробок. Наведено кількісні значення співвідношення товщини порідного перекриття виробок до їх висоти, що визначають параметри мульди зрушення поверхні в місцях підробки останньої.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему становлення, розвитку та виявлення особливостей у діяльності гірничорятувальної служби на території Донбасу протягом XIX - на початку XX ст. Визначено передумови формування гірничорятувальної справи у Донецькому кам'яновугільному басейні. Проаналізовано стан техніки безпеки праці та наведено статистичні дані стосовно нещасних випадків у гірничобудівній промисловості. Виявлено основні етапи заснування організації гірничорятувальної служби. Розглянуто процес становлення даної служби на території Донеччини у період кінця XIX - початку XX ст. З'ясовано стан матеріально-технічного забезпечення галузі та зміни, що відбувались у гірничорятувальній службі Донбасу. Висвітлено формування кадрового складу її працівників і участь гірничорятувальників у ліквідації наслідків аварії на шахтах Донбасу. Охарактеризовано науково-дослідницьку роботу гірничорятувальних станцій.

  Скачати повний текст

Проведено оцінку впливу різних конструкцій протипилових респіраторів на ймовірність виникнення професійних захворювань, обумовлених пиловим фактором гірників. Показано, що захисна ефективність засобів індивідуального захисту органів дихання (ЗІЗОД) за всіма фракціями пилу становить 98 %, за респірабельною в межах 78 - 83 %. Встановлено, що факторами, які зумовлюють зменшення захисної ефективності протипилових респіраторів за респірабельною фракцією пилу є збільшення витрати повітря, часу експлуатації понад норми, підвищена температура та відносна вологість повітря, що за певних умов призводить до зростання опору дихання фільтрувальних елементів і підсмоктування нефільтрованого повітря за смугою обтюрації завдяки перерозподілу повітряних потоків. Розроблено математичну модель розподілу зусиль за смугою обтюрації, яка дозводила виявити причини збільшення підсмоктування нефільтрованого повітря у підмасковий простір ЗІЗОД та запропоновано шляхи усунення цього недоліку. Встановлено, що фільтри з підвищеною щільністю упакування волокон мають значно нижчий опір диханню порівняно з фільтрами із традиційного матеріалу за рахунок збільшення робочої поверхні в обмеженому об'ємі фільтрувальної коробки.

  Скачати повний текст

Розроблено новий комплексний показник - термоіндекс для нормування шахтного мікроклімату у балах. Визначено межові його значення для безпечної роботи гірників (членів ДГК шахти) за умов нагрівального мікроклімату. Розроблено математичну модель тепломасопереносу у системі "навколишнє середовище - газотеплозахисний костюм (охолодний жилет) - людина", використання результатів яких і даних експериментів дозволили створити газотеплозахисний ГТЗК, протитепловий ПТГ костюми членів ДГК (гірничорятувальників), охолодний жилет гірників ОЖГ мінімальної маси та необхідного часу захисної дії. Встановлено, що фізіологічні параметри постраждалих під час перегрівання у швидкорознімному костюмі КЕОП відновлюються протягом не більше 30-ти хвилин.

  Скачати повний текст

Висвітлено доцільність використання як холодоагенту стисненого повітря компресорної станції на поверхні шахти або шахтної пневмомережі. Розроблено технологічні схеми наземної, шахтних пересувної на рельсовій колії та переносної установок, що працюють за розімкненим циклом, у яких для одержання холоду застосовано пристрої з ізоентропним розширенням повітря - турбохолодильники та вихровий ефект (переносна установка) - труби Ранка-Хілша. Розроблено математичні моделі теплообмінних і гідравлічних процесів, що відбуваються в системі джерело холодоагенту - засоби екстреного одержання холоду - водяні охолоджувальні елементи, за допомогою яких визначено констуктивні параметри складових частин повітряно-морозильних установок і їх продуктивність. Зазначено, що повітряно-продуктивні установки у складі МКПЗ "Зима-В" застосовуються за умов ліквідації наслідків аварій у шахтах, а це забезпеє ефективне та безпечне ведення аварійних робіт за несприятливих мікрокліматичних умов.

  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

Визначено залежності прояву раптових обвалень вугілля від гірничо-геологічних умов залягання вугільних пластів, гірничотехнічних і геомеханічних умов їх розробки. Встановлено, що 35 % раптових обвалень вугілля відбулися в зонах впливу геологічних порушень; найбільш небезпечними щодо раптових обвалень є ділянки пластів зі зміною потужності на 15 % і більше, а також пласти (пачки), складені вугіллям III - V типів тектонічної порушеності. Прояв раптових обвалень вугілля зростає через збільшення потужності розроблюваного пласта та глибини розробки. З'ясовано, що 48,6 % раптових обвалень вугілля відбулися в області впливу очисних вибоїв сусідніх пластів, 74,4 % - в зонах підвищеного гірничого тиску (ПГТ), що утворюються створами зупинених вибоїв і крайових частин сусідніх пластів. Відмічено, що раптове обвалення вугілля можливе в над- і підроблених зонах. Установлено, що схильний до раптових обвалень пласт є сипучим, можливість обвалення якого зумовлена характером поводження бічних порід, тобто наявністю зависання порід покрівлі у виробленому просторі, обвалення яких сприяє процесу обвалення вугілля. Перетворення вугільного пласта на сипуче середовище відбувається під впливом геологічних факторів, гірничого тиску, сорбційного зниження міцності, розклинювальної дії рідких плівок, що утворюються внаслідок фазового переходу суміші метану та його гомологів. Уточнено деякі параметри технологічних і спеціальних способів запобігання раптовим обваленням вугілля. Визначено кути нахилу вибоїв прямолінійних лав за умов забезпечення стійкості вугільного масиву, а також параметри випереджальної кріпи з використанням пінополіуретанових складів.

  Скачати повний текст

Вперше наведено теоретичне обгрунтування і практичне розв'язання актуальної науково-технічної задачі, яка полягає в підвищенні безпеки й ефективності ведення гірничорятувальних робіт у газових шахтах на підставі прогнозування та управління ризиками за виконання аварійних робіт, використання закономірностей вибуховості трикомпонентних газових сумішей та застосування розроблених способів управління складом атмосфери за допомогою мембранних газовідокремлювальних установок. Виконані дослідження дозволили розпоширити уявлення про процеси, що відбуваються в ізольованих дільницях мережі гірничих виробок у разі придушення пожеж; виявити умови, які призводять до формування вибухонебезпечних газових середовищ. Вперше обгрунтовано підтверджений факт зменшення діапазону горючості трикомпонентної газової суміші за рахунок дисипації теплоти горіння за допомогою флегматизаторів. Визначено мінімальне безпечне значення коефіцієнта флегментації для метаноповітряних сумішей, яке слід ураховувати для розрахунку часу розкриття пожежної дільниці.

  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

Вперше на основі комплексного підходу здійснено професіографічний опис діяльності фахівця гірничорятувальної служби та виявлено комплекс відповідних професійно важливих якостей гірничорятувальника. Розроблено математичну модель прогнозу результативності професійної діяльності фахівців державної воєнізованої гірничорятувальної служби (ДВРГС) під час виконання ними професійних завдань різної спрямованості. Уточнено уявлення про умови забезпечення результативності професійної діяльності фахівців ДВРГС. Набули подальшого розвитку знання з проблематики підвищення надійності, успішності та результативності діяльності фахівців гірничорятувальних підрозділів, сучасні підходи щодо професійно-психологічного відбору та психологічного супроводження фахівців ДВРГС України.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності формування вибухонебезпечного середовища у разі порушень провітрювання та газодинамічних явищ у вугільних шахтах. Розроблено методику визначення техногенних зон у гірському масиві. Показано взаємозв'язок газодинамічних явищ з техногенними зонами. Установлено явище утворення у гірському масиві техногенних зон в області зміни кута нахилу порід, яке полягає у тому, що за силової дії в області зміни кута нахилу відбувається перерозподіл напруг у породах, що призводить до аномальних проявів гірничого тиску, а також невідомий раніше аналітичний зв'язок між вірогідністю виникнення аварії на промислових об'єктах та їх ергатичністю, який полягає у тому, що вірогідність виникнення аварії визначається співвідношенням рівня їх інтегральної ергатичності як системи "людина - машина - середовище" та сукупністю нефункціональних залежностей, що характеризують промисловий об'єкт.

  Скачати повний текст

Встановлено закономірності імовірності виникнення аварій у вугільних шахтах залежно від впливу природних, технічних та організаційних факторів. Розроблено концептуальні, нормативно-правові та науково-методичні засади організаційного механізму запобігання аваріям та управління охороною праці у вугільній промисловості. Визначено ступінь впливу різних небезпечних факторів на аварійність та травматизм. Наведено методики прогнозування аварій, травматизму та стимулювання за безпеку праці.

  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

Здійснено аналіз впливу нагрівального навколишнього середовища на організм гірничорятувальника. Розроблено основні теоретичні положення, необхідні для вдосконалення методів і засобів індивідуального захисту. Удосконалено методику експерс-діагностики придатності гірничорятувальників до робіт за високих ерготермічних навантаженнях та теплового тренування для підвищення їх теплової стійкості.

  Скачати повний текст

  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