автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Исследование опасностей в угольных шахтах, разработка и реализация способов снижения их негативного воздействия

- ■ - ММ 11МСТ ЕРСТ390 Б РА ЗОП Л ИМЯ УКРАИНЫ "ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГОРНАЯ АКАДЕМИЯ УКРАШНИ

с "Г.

^ " ^^ На правах рукописи

!

А

ГРЯДУЩИЙ Борис Абрамович

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПАСНОСТЕЙ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ, РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ИХ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Специальность 05.26.01 - "Охрана труда и пожарная

безопасность"

НАУЧНЫЙ ДОКЛАД ПО СОВОКУПНОСТИ ПЕЧАТНЫХ ТРУДОВ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

Днепропетровск -1995

Работа выполнена и Центральном штабе Государственной военизированной горноспасательной слукби Украшш

0{;яадал'ьшб оппоненты:

Доктор техн.наук, проф. Алексеев А.Д.

Докюр техи.наук, проф. Бобров А,И.

Доктор техи.наук, проф. Цр8ыенчуцкц2 11,0.

Зодуаая организация Днепропетровская Головной институт по проектированию угояышх еяхг (Лнеппогипрошохт)

НаучицЦ колсулъташ - акадеыаи Иеадународной Акадешт наак ак-ологЕв.а безопасной здзцедея'гйяьносга, доктор технических наук, профессор Норов АД!,

Вагжа ддссергащт состоятоя " /7 " 17<2РЛ7<£ 1995 года в ' часов на засвданла спацяалцзврооанного совзта

доееооог по адресу: 320027', ГШ, г.Д|ШпропогроБок-г7, . пр.К.Маркса, 33

Аь2оргфар^5 равослан /4/&5~/т

УчелыЙ оекратарь

оцвцаалйзидованяого совета, /р

Ц.Т.И., доцент

З.Т.Задка

ОБЩАЯ X/iPAICTíPÜCTÍÍKA РАБОТЫ

Диссартдцня, представленная в форма научного доклада, выполнена на оонсвв результатов исследований автора, олублико-венных в 1у68-1&94г.г.

• Актуальность проблемы. Выход отрасли из кризлсд мояет быть достигнут путей ратания ряда твхнояогических., технических, организационных и социальных проблем. Одепш из главных определяющих факторов в выборе направлений проведения противокризисных мероприятий является услоэшаниа природных условий разработки угольных плпотов в Донбасса, вырааащевся в роста глубины шахт и в разнесении основного объаиа оставшасп запасов угля в тонких и весьма тонких пластах., а такяе значительное ототавание но орокам и объемам реконструкции действующих maxs и подготовки новых мощностей. Ухудшение состояния шахЕ-ного фонда по данный прогнозирования ДонУГИ приведет к снижения в 2005 году среднегодовой нормативной мощности предприятий угольной прошшленности Украины на 13-15^ против уровня 1991 года» составившего 178,6 млн.тонн. 3q счет'реконсгрук-ции и технического перевооружения иахт, обладающих значительными запасами угля, я строительства не менее 21 шахты и одного углеразреза при одновреыенном закрытии 47 шахт по причина отработки запасов планируемся посла 2005 года обеспечить прирост добычи угля. Б этих условиях все более актуальной становится задача обеспечения высокой производительности и безопасности труда, грабувщая проведения комплекса мероприятий по предотвращению или снияению негативного воздействия таких опасных явлений как повышенное горноа давление, внезапные выбросы газа, угля и породы, горные удары, высокая теыпвратура " пород, повышенное иетановыделаиип, саисвозгоракна угли и др.

з

Месленоаания различных природных факторов, -оолонняюшх. разработку угольшх масторовдений, характера их проявлений, способов и средств их предотвращения или' устранения негативных последствий выполнялись в пальнем зарубе&ьв - Германии, Польем, США, Англии и е 'странах СНГ - России, Казахстана, Грузка в др. Иаолаповалил в области обеспечения э5фокттаноге в безопасного ведения ropaix работ по отдельным направлениям проводились ЫакНШ, ИГШ ПАН Украины, ИГД им, А.А.Ско-чипского, вшет, НИИГД, ;,щу, ДонУГИ, ДПУ, ГГАГ, "Донглпро— вахтой", "Днэпрогипрошзхтоы" и др. Значитальный вклад в развитие горной наука в области безопасности внеола ученые Абрамов Ф.А,, Лйруни А.Т., Бобров И.В., Бойко В.А., Бовбат И.В., Бурчаков A.C., Збораак М.П., Медведев Й.И,, Морев А.М., ilHHoaEH З.й., Патрушев М.А,, Пачук K.M., Сергеев И.В., С коношский A.A., Ушаков K.S., Черняк И.Л. и др.

Многочисленные ли тара турни е источники обично поовящвш коцкроиии видам аварийной опасности и содержат сведения от теоретических моделей физических прошосоз, обусловливающих их.вояшкновзшю, до методов прогнозирования, способов и технически:: средств их предотвращения пли онижения тяяасти по- ' следствий» Слояшвэяся в настоящее время обстановка в отрасли требует новах подходов в очанке приоритетных направлений совершенствования технологии угладобачи, учитывающих услок-•вявеиося горно-геологические у о ловия, моральное и'физичаскоз старение шахтного фонда, взаимное воздействие горных работ в апологической обстановки в промышленных регионах.

Извоженное указывает на актуальность научно-технической ароблеш, здключа эдэйая в исследовании влияния природных,технологических и технических условий подземной добычи угля на < de »опасность горнах работ и в разработке способов «шаная их негативного воздействия в технологическом, экологическом и со-

цпальном депонтах,

В дяссертачионцуи работу включены результаты многолетних ИССЛ9ДОЕаШ1Й, выполненных под руководством я при непост олст -венном участии автора, возглавлявшего длительное вра..»л службу охраны труда я техники безопасности Мкнуглепрока Украины,'а такгш по тематическим планам работ НЙИГД.

Степень йоог^попавностя те'/чгага диссертанта.

В печатных трупах автора отражены все основные аспекта воспой научной и народно-хозяйственной проблемы обеспечения безопасности подземной добыча угля на основа установления закономерностей формирования опасных факторов и характеристик их проявлений в различных горпо-гвологичвеккх условиях а применения способов и технических средств их лредотвраиения или снижения тяаесгя последствий.

Цель работа заключается в установлении нз основании анализа .опубликованных трудов путай совершенствования безопасности технологических процессов подземной добычи угля ;i в разработке способов и технических средств, направлениях на снижение аварийности я травматизма, на улучшение условий трупа в шахтах в экологической обстановки в промышленных регионах.

Для достижения указанной пели в работе поставлены п решены следутсадо задачи послаподаклЗ;

1. Разработать структуру факторов и условий, влияющих на безопасность горного производства, л установить критерия оионкл безопасности труда и отдельных технологических процессов.

2. Установить закономерности развития деформаций в массиве горных пород под влиянием подготовительных п очистных работ в различных горно-геологичэских условиях, выявить опрало-

ляюцив(факторы и на основа этих ксследованяй разработать $октав$ые способы управления горным давлением в выработках, параметры заложения с газ кип для извлечения штана и предотвращения газодинамических явлений.

í

3. Выполнить теорэтичзсгае исследования условий само-иагреаания скоплений угля в выработанном пространстве и разработать штор прогнозирования температурных полей.

4. Выполнить теоретические и экспериментальные исслепо-вагшя способов предотвращения инициирования воапламенаншг в взрывов метано-аоздушаой оиеси л пыля, обычно сопровождающиеся тянелащ последствиями, и разработать напаяныа срадства про-аяооазразной защиты.

5. Дать физическое обоснование, выполнить теоретические и экспершдентавьшо исследования процесса заражения горках выработок токсичными вещэотвами, прензкакшма с дневной поверхности, и разработать принципы прогнозирования химического за-ракения шахт.

6. Разработать индивидуальный метан-сигнализатор на новом принципа, исключающем влияние субьектившх факторе®,

7. Научно обосновать, разработать и внедрить комплекс нормативных и метоничоских документов по основным направлениям обеспечения безопасности труда и против оа е чрийной зашиты шахт.

Идея работа заключается во введения новой концепции, находящей из предетавявная о взаимно обусловленном и зависимом характере влияния природных, техногенных, аоциалышх и . экономических факторов на обеспечение безопасности горного производства с позиций охраны труда, экологического и мата- ■ .дельного ущерба.

Теоретическая н практическая ценность исследования, эго нвучнзя новизна

На основания теоретических: и экспериментальных исследований с$ор?.г/"ировзи) следующие иаучше положения».

1. Безопасность горного производства относится к многоплановым катагоршш, имеющим прядав и обратные связи с обусловливающими их явлениями и факторами в не ограничивается только горным пространством и текущим отрезком врзмзна.Игнорирование любой группы факторов формирует предпосылки для создания аварийных ситуаций различного масштаба в зарисимроти от весомости неучитываемого фактора.

2. В горных выработках интенсивность смещений порол кровли и почвы имеет скачкообразный харзктер, увеличивается с глу- ■ бикою и по абсолютным значениям различна в зонах опорного горного давления, впереди л позора лазн. Крупные деформации могут происходить со скоростью до 15-16 ш/оут. Ранжированная значимость факторов, влияющих на величину и интзнсивность смещения пород, для кровли и почвы кэ одинакова. Снижение напряжений в окружаюсзм выработку горнем массиве обеспечивается при бурекгп разгрузочных скважин, о упрочнение пород ~ при нагнотапяи природных и синтетических материалов, обеспечивавшая прочность ко менее 10-15 Ша/м2.

3. Главными причинами возросшей зз последние годи частоты эндогенных покаров на млн.т» добычи угля являются какачзот-венноа выполнение профилактических мероприятий, несвоазреманаое определение потенциально опаоных по самовозгоранию зон и плохая организация рзгулярного контроля тзмшратура э тагах зонах. Напекшим способом прогноза является расчет температурннх полей в скоплениях угля и длительности его инкубационного периода*.

4.; Эффективным мероприятием в предотвращении взрывов газе в угольной пыл;:, обычно приводящих к групповому травматизму с тяколцма последствиям, является применение заслона кэ пламягасявдх аэрозолэЯ, образующихся при взрывном распылении .разработанного вещества, о также правильный выбор состава в длины забойки при цпуровом взрызании.

5. В ухудшении акологячаской обстановки Донбасса на долю угольной промышленности приходятся до 10$ всех выбросов газов в пыдй, Одновременно существует раалытя угроза заражения горных выработок пря экологлческа неблагополучной обстановке на поверхности■ Путями проникновения токсичных веществ з шахты является трещи!ш природного я техногенного генезиса, водоносные горизонты, воэдухоподаюаде стволы, скважины, шурфы. Исходная зараженность горных выработок обычно характеризуется локальностью л обусловлена наличием в масоиве пород трещинных коллекторов, Распространение токсичных веществ по сети выработок осуществляется шахтными водами и рудничным воздухом и сопровождается протеканием процессов сорбции-десорбции, ростБора-яяя-яспарбняя прц изменении состава боковых пород, крепи л обводненности выработок, ташювлакяоетных параметров, состава, запыленности и скорости движения воздуха.

Получены следующие научные результаты:

• I. В.ш!влакы взаимосвязи процессов подземной разработки угольных месторождений и окружающей среды и разработаны структурные схемы технологических процессов и организационных мероприятий по снялбнию экологического ущерба и повышении безопасности горного производства, выявлены факторы, а комплекса обеспечивающие безопасность труда в шахте-,

2.Установлены закономерности проявления горного давления в одилю'пшх выработка*, проходимых в ненарушенном массива по-

род или угля узким и иироким забоен, я з выработках, находящихся в зонэ влияния скатного забоя к э сашк очиотых забоях. Использование этис закономерностей при составлении паспортов креплаиия позволит, предотвратить обруизниа пород яров-ли, пучениз и разрушаниэ пород потаи, а такго правильно установить параметры екзашдд и реяшш предварительно!» дегазации разрабатываемых и сближенных угольных пваомв^ , ■ „3. Разработана физичоокап модель и дано ез натемазичаокоа описание для газодинамического явления, сопровоядзвздгося внезапным разрушением почвы и прорывом ввтана, на основа классической задачи напряканао-доформиревзивого состояния упругой плит, лежащей на болэо податливой основании и имещей каст-коз защвшшние по кенгуру . Реализацией на ШИ ыодояк устетов-лено влияние основных горно-тсхничэских и горно-геологичвеках паранетров на величину возникающих в плита напряавний. С учетом данных анализа условий возникновения я характеристик каох-вих ыаою случаев разруагапия пород почзн и прорызоз катана я результатов теоретического моделирования разработана магоди-ка прогноза этого газодинамического издания;,

4. Лрэддозана ¿юдоль двиззния забойка при епуровом азриза-нвя, позволившая установить фактор», воздойсЕвиаы на которые моги о обеспечить безопасное время вылета заСоЗки по условию воспламенения ивтано-воздуиной сизси;.

5» Дано математичоскоз описание и получено аналитическое ращение изменения температуры окопявиий угля в выработанном пространстве. Расчетом на ЭВМ получено изиензниз тенператур на различном расотояняи от лады и воздухоподаю^ей выработки, позволяйте определить координаты, где температура соответствует концу инкубационного периода; .

6. Представлена физическая иодель заражения токсичными ва-

•ществами, пклачавщая распространенна токсичных вещаете шах'у-ншш водамл л атмосферой во сети выработок при массообменных процессах, сопровождающихся сорбцией, растворением я химический реагированием. Заработана математическая модель распространения токсичного вещества по трещиноватому массиву, учитывающая изменение температуры пород я переносимой субстанции по пути фильтрация. Численная реализация полученных диффзрвк-цвальных уравнений позволяет определять изменение концентрация токсичного вещества по длине путв и во времени.

Метода послбдозания. В работе использован комплексный ме-год, включающий системный анализ, по установлению причинно--оледстванких связей между действующими факторами я их проявлениями; разработку физических в математических моделей процессов внезапного разрушения пород почвы и прорывов метала, распространения токсичного вещества по трещиноватому массиву ¡юрод, формирования температурного поля в скоплениях угольной мелочи, дзикеняя забойки при шпуровом методе взрывания; азучаияа в натурных условиях процессов сдвикения горных пород в реакций раалячных видов крепя на проявление горного давления, процессов регулярного я экстремального газовыдале-пия и практической апробации различных способов предотвращения вредного воздействий горного давления, выоокой температура, газовыдаления, пылеобразовцния и других негативных факторов.

Достоверность научных положений я выводов подтверждается: соответствием установленных закономерностей проявления горного давления в выработках основным физическим процзсоам, про. рсходашям э папряябнно-де$ормярованном мвееявб и в защемленных жестких плитах;

использованном фундаментальных законов сохранения энергия а фильтрационного масоочсреносо, сспрововпашэгося физической адсорбцией, и влияния изменения температуру с ревы на харзггто-ристяку массопереноса;

на обходимым обвемом акспернмейтальних ясслелонаниА, про-вепеннкх непосредственно в шахтах и в лабораторных условиях;

удовлетворительной сходимость» результатов аналитических расчетов и численной реализация на ЭВМ с пашшми стзтпстячеакой обработки шахтных наблюдений;

широкой апробацией на шэхтэх отрасли разработанных нормативных документов и рекомендаций.

Личный вклад авторд в решении пробяеш заключается в развитии научных основ оценга безопасности труда в горных выработках в часта определения закономерностей возникновения опасных факторов и характера их развития; в обосновании и разработке принципов управлогая горным давлением, провдосамя газовнлпяоиля и пылеобразовэная, создания средств тпявпдуалъного ьокхрояя содержания метана, предупреждения воспламенений п взрывов мз-та-но-воздушной смеси; п участия в экспериментальных исследованиях и внедрении разработанных технических сропата, способствующих повышению безопасности подземных работ.

Пракгичесгзя ценность Работа состоит в следуидемг

- установлены особенности природных, технологических и социальных факторов, вызывающих формирование опасных и аварийных ситуаций в горных выработках, и определена мероприятия по предотвращению негативного воздействия каждой группы факторов, позволяющие повысить безопасность горного производства; . .

- выполнена оценка безопасности груда на основных процессах углов оби та и разработана пути реализации мероприятий.

обвоиечивавдйх безопасные условия труда;

- определены значения величин смещения пород вокруг выработок вне зон и в зоне влияния очистных работ, позволившие установить требования к касткоста, прочности и податлцвоотп кахераала кропи и охранных элементов у выработок различного назначения;

- разработана и внедрена методика прогноза возникновения внезапных разрусинай почвы и прорывов метана, а также способ предотвращения этого явления путем передовой дегазации газо-насищенного шссива пород в почве выработки;

- щм участии автора разработаны: состав пластической забойки ПЖ-З; сродство для взрывного раошленля планягасяшх аерозолей, обязательное для применения при взрывных работах

в шахтах опасных по взрыва;.: пыли и по внезапным выбросам угля и rasa, газа н породы; состав добавки для предварительной обработки угольного пласта для снижения пыла образования, а также ишшвядуолышй сигнализатор содержания метана типа ШЗ ;

- разработана технология интенсификации предварительно»! д его за цел разройввдваешх вибросоопасшх пластов, предусматривающая ориентировку двух систем скважин с учетом природной трещановатости и нагнетание в окважины специального активного раагонта;

- пока за на роль трешнных коллекторов в образовании локальной зараженности в пределах геологических структур /и отдельных горных выработок и разработана методика прогнозирования зон потенциально опасных по химическому заражению;

- обоснованы основные требования к системе контроля зараженности горных выработок токсичными веществами.

. Приоритет технических решений по направлениям работ, выполненных пои руководством и при участии автора, защищен два-

дчдть.-дшшк авторским.: свидетельством.. на новые способы и средства обеспечения бэзоласнооли различных технологических процессов в шахзо.

. "За создание и массовое внедрение на угольных шахтах Донбасса индивидуаяьыых приборов баспрарнвного автоматического контроля метана" в 1985 году присуждена Государственная премия Украины в области ааукн и техники, а в 1981 году премия ' имени академша А.А^Скочкнского за научнуй работу "Комплекс исследований и практическая реализация способов борьбы с газом на выемочных участках средствами вентиляции при высоких нагрузках на очистной забей в условиях Донбасса'1.

Автор награжден в 1362 году бронзовой медалью ВДНХ СССР "За разработку и внедрение новых совершенных способов борьбы с пылью в угольной промышленности".

Реализация работы. Результаты выполненных наследований з области безопасности горных работ отражены в нормативных документах и рекоиендациях по.ряду направлений:

- регламентация ведения горных и горноспасательных работ - "Устав ГВСС по организации и ведений горноспасательных па-бот", Киев, 1993; "Методические рекомендации по определению санитарных характеристик основных рабочих профессий угольных шахт", Донецк, 1983; "Методические рекомендации по определению санитарных характеристик основных рабочих профеосий поверхностного комплекса иахг и углеобогатительных фабрик", Донецк, 1963; "Мэтодичеокие рекомендации по изучению и применении аппаратуры и приборов контроля рудничиой атмосферы и средств индивидуальной защиы горнорабочих при авариях", Донецк, 1981; "Нормативныз и методические материалы по службе делроссионных съемок военизированных горноспасательных час-тбй", Донецк, 1990; "Нормативные и методические материалы по

раашшационяо-лротивошокояыи группам военизированных горноспасательных частей", Донецк, 1991; ''Временные рекомендации по применению сорбентов при аварийных ситуациях в угольных вахтах", Донецк, 1993;

-.управление горным давленной - "Временное руководство по прогнозу смещений пород на сопряжениях штреков о очиотншш забоями при столбовой систааз разработки", Москва, 1968; "Вренепноо руководство по прогнозу снесений кровли и почвы подготовительных выработок при оплоаиой системе разработки па пахтах комбината "Донецкуголь", Москва, 1969;

- прогноз, продупрокдениб и онютнио газовыделения в вахтах в химического заражения выработок - "Инструкция по прогнозу и предупреждению внезапных прорывов патана из почвы горных выработок", Макоевка-Донбасс, 1987; "Временная инструкция по проектированию дегазации ыахт Донбасса", Лонецк, 1981; "Уз-то дика прогноза зон повышенной трещшшватости, пористости, про!шцз8цости в складчатых структурах и разрывных нарушениям", Донецк, 1993; .

- обзспечэнио базопаоноогн при взрывных работах - "Инструкция по создании предохранительных аэрозольных (порошковых) аа^ез при взрывных работах в угольных вахтах", Иакеевка-Дон-басс, 1989; "Руководство по применению вебойки при взршных . рабогах в угольных шахтах", Макеевка-Донбасс, £989;

• - прэдупрехдение и тушение подземных позароз - "Инструкция по предупрзвдэншо и туыениэ подземных вндогенных поааров на шахтах Донбасса", Донецк, 1984; "Методичаокие рекомендации по комплексной оценке аффакишности мероприятий научно-технического прогресса в области предупреждения и тушения подзовите поваров"; Донецк, 1994; «Методика определения мнкубаци- . Ьаного пориода самовозгорания угля", Донецк, 1994,

Апробация тоботи. Основные результаты аналитических и эксперимента льнах иослопоааняй поклзпнвались и получили положительную очэнну на второй научно-практической конфорешии сотрудников факультета усовершенствования врачей по итогом научно-исследовательской работа за 1978-1979г.г. /г."рясой Рог, 197Э/| Республиканской научной конференции "Психологические вопроси безопасной деятельности /г.Таллин, 1931/,-республиканской конферанции "Охлаждение рудничного возпуха на больших глубинах при современной технологии ведения горних работ /г.Донецк, 1284/, республиканском совещании "Опыт организации работ по внедрению епяной системы управления безопасностью трупа на шахтах Украины" /г.Донаик, 1У87/, республиканской научно-технической конференции "Современные проблемы обзспз-48 к ля потаробезопасиости и поетрогусания в замкнутых пространствах" /г.Севастопопь, 1991/,

Публикации. По теме писсортачии опубликовано 60 початках трупов и получено 21 авторсюа свидетельство.

Автор вырастет глубокую благодарность сотрудникам научно-исследовательского института горноспасательного зала, Мяк!Ш, Московской^ , Днепропетрсвскокугоршм инетупутал за помозь а проведений исследований я внедрении способов и средств обеспечения безопасности работ в угольных шзхтах,

КРАТКОЕ СОДЕШНИЕ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

I. Исследование особенностей проявления опасных приропках факторов в горных выработках

1.1. Условия подземной добычи в У.краинсксм Донбассе Уголь Донбасса является основным теалоэнергоносятелом на Украина. •Проблема существенного повышения эффективности подземной угледобычи должна решиться п условиях больших глубин

разработка, оопровоадащихся высокой температурой горных пород, ростом величины и изменением форы проявления горного давления, увеличением объемов выделения метана, количества и иатбйскьвосЕи газодинамических явлений. В среднем аа год я Донбассе горные работы углубляются на 12 ы. Одновременно уве-лииивае£оя доля запасов угля в тонких и весьма тонких пластах, гак, в 19ЭЗ году около всех балансовых запасов угля было сосредоточено в пластах мощномью менее 1,2 ы. По прогнозу в ISS5 году объем добычи угля на пластах мощностью 0,8-1,2 ц увеличится на 23,6^, а мощностью менее 0,8 и удвоится но сравнению с объемом добычи в 1991 году. Такое положениа создает, трудности в механизации процесса выемки пластов и приводит к увеличении объема извлекаемой породы. Ухудшение горно--геологическюс условий добычи, отставание работ по реконструкции вахт и подготовка новых горизонтов обусловили в последние пять лет снижеаиа скорости проходки на IQ-lZf, и среднесуточно» нагрузки на очистной забой при всех способах выемки на 13-14,%. Объемы применения сплошной, столбовой и комбинированной енотом разработки изменялись незначительно о некоторым ростом доли столбовой системы разработки. Неудовлетворительными сводами ведутся в отрасли работы по техническому перевооружению основных технологических процессов, внедрению очистных и проходческих комбайнов нового поколения,не-• хакизированных кралей и технологий, повволящих вести работы без постоянного присутствия людей в забоа /1,2/. Концепция эффективного развития угольной промышленности Донбасса и ее социальной оферы основывается на повышении уррвня механизации и увеличении производительности труда; на концентрации горных работ с одновременным ростом нагрузки на очистной забой; на совершенствовании и широком внедрении методов прог-

ноза всех сопутствующих подземной добыча природных опасных явлений, из внедрении экологически безопасных и малоотходных технологий, обеспечивающих существенное оииаонке выдач: на патззрхпость породы, загрязненных подземных вод и содержащего вредные газы и пыль воздуха; на увеличении обаомоз полезного использования отходов угледобычи; на обеспзчзния безопоснос-ти всех технологических процессов а социальной зашиты трудя- ' щихся отрасли. Охрана округасцеН о рады от: техногенного загрязнения ичвег из только региональное значение для Донбасса, но в какой-то неро захна для стабилизация клаыага на Бомле / 24 /.

Переход на отрзбогку пластов Донбасса но малоотходной, а в перспектива по безотходной технологии позволит оущэсгзснро пошеагь безопасность работ, так как негативные проявления природных ^акторов станут более прогнозируемыми и уяразлнзш;-ии (рис.1). К таким факторам относятся: повнеоаизн темп-рад-ра вмещающих пород и иактной атмосферы, повышенное горное давяепяо, газодинвничзскяв явления, проявлявшиеся вавзапидон выброссна и гор.'шгл! у дураки, самовозгорание угля, вадаявнка метана из угля и змэешпцих пород.

1,2. Управление яеикзрагурпаии уолошмкк

В форыирозааии геплозых условий в пахгз доля основных источников леплоэидзления /6 / ссстазляэт: виаиагдио боковые породы - 50]5; процесса окасловкя угля, пород и древесины -25^; добываемый уголь - прочие источника (ыпешны, аехч-нязиы, диханпа людей, трубопроводы сжатого воздуха и др.) -15%.

Геотермическая ступень в различных районах Донбасса оос-тавлпог 26,3-37,0 м/град. Наиболее высокие-температуры пород на глубине 1000 м отмечаются на западе Главной антиклинали и

ЖгкБяебявгкгяе црвлйрзя»дб

Отрасзгельказ после.! ¡горных .работ

зет

Шт5Г.Й?2ХГ^НЕ вепеггп? б с зотаэыой чгле доспчг.

НаруЕааае земной поверх

Е0072

Подработка

при подземной добвче

Подработка прв открытой добыче

Отход» под—

земной угла-

доончк

СТОЧЕЫЗ £ССТ пахт

Твердое (порог), шить)

Газообразные (С-Ь; ба>)

Искус с гз г яяо г укгзызшяв объе МП отг.эвдз под» 8С.ППЭЙ утдево-о.'та

йзмеязааз гахно! гогаг угледойу-42 яга соказще-1 нгя выхода'породы

ТГопкёяеяге дета сагия для еки-Е£ягя ваброоа нета га

СокрйЗбйде гыб-рзсз шочгоел-ных код

УТЕЛЯЗаОЗЯ отхо~ дон угледобыча

Каптируемого руд спчяого газа

Породы

Шзгтшлс воя

и

Рас.1. Структурлгя схе'з гллянея угладобзвгкщяг предприятий на округжщуя сраду

достигают 45°С, а на востоке средняя температура составляет всего 30°С. hg II вахтах Центрального paiioua Донбасса твмпо-ратура пород превышает 32°С. Польщенные температуры ос ¡¡зчакхг-ся в глубоки шахтах Донецко-"акоевского района, где разрабатываются пологие пласты угля. В настоящее время горные работы на глубине более 1000 м ведутся в 38 иахтзх Донбасса. К 2000 году количество таких шахт составит 45-50 единиц. Для правильного применения способов и технических средстэ созла-ния комфортных по тепловому фактору условий! труда разработан метод прогноза баланса тепловыделения в пахтах /21 / по основным его источникам, как непосредственно обусловленных процессами добычи, так и не связанных с ней. Климатические условия в гориых выработках определяются ае только тепловыделениями, ко и процессами теплообмена, в которых основную нагрузку несут рудничный воздух и подземные воды. При среглей водообильности шахт Донбасса 5,6 мЗ/т добычи, ее максимальная величина составляет 11,0 «3/т, а абсолютный приток в отдельные пахты до 900 мЗ/ч / 6 /. Влажность воздуха, особенно на походящих струях, разка 90-100^-.

Для объективной одонки влияния климатических условий, на производительность труда 'ярвдлоазн показатель Км несоответствия фактических условий работы нормативным при допустимой температуре с учотоа уровня'механизации труда на какдом рабочем массе. Использование методики позволяет определить требуемое количество дополнительных рабочих (/)£-) для вютоляо-иия Боданного объема работ / I /

. 4 «ж [(I-E$)43 , ' а)

где: Еф - фактический коэффициент температурной поправки к норма выработки, при допустимой температуре Еф=1;

В - длительность дополнительного отпуска одному горняку за работу в ненормализованных климатических условиях;

Т - число рабочих-дней в году;

АО ■ - суточное количество работающих в данном забоа.

Нормирование допустимой температуря лолясно производиться о учетом влажности и скорости движешь воздуха, то-есть по эффективной температуре, составляющей, например, при относительной влажности 90% вля скорости движения воздуха 0,5 м/с -- 27,0^, а 2,0 м/с - 27,6°С.

Для улучшения кднматйчаских условий в горных выработках необходим правильный выбор порядка отработки и схем проветривания, рациональное размеи» нив маши, механизмов, применение ста-.1 пионерных и перадвиашх кондиционеров, местных душирующих устройств /12/.

В Донбассе осуществляется охлакдаше воздуха на 67 шахтах, в той числа на 23 тахтах введены в действие стационарные установки, имеется 307 передвикных кондиционеров /51/.

Крупним недостатком существующего шахтного холодильного оборудования является использование фреона. Поэтому проблема обеспечения комфортных климатических условий работы в глубоких аэдтах остается актуальной в техническом и экологическом аспектах. ■ '

1.3, Проявядр^ горного давления в выработках и способы их охраны. - , .

Изучение особенностей проявлений горного'давления проводилось экспериментально путем измерений.величины смащаря пород кровли и почва в, различии* условиях, првгрузок щ у,ата-т риал крегш выработок в зоне'и вне зоны влияния очист^шх работ и возникающих напряжений в массиве пород у горных ¿нрабо-ток /3,28,34,40/. Получено, что в глубоких шахтах средняя скорость конвергенции пород кровли и почвы'в наклонных выра-

ботках составляет 6-? нм/сутки, причом, более интенсивно проявляется процесс пучения почвы, который начинается впереди очистного забоя и на расстоянии 15-20 и от него может составлять 55-60^ от общей величины конвергенции, а в зоне влияния очистного забоя величина поднятии почвы иожет составлять 20-30% от высоты выработки /34,4Су. Значительное влияние на величину и характер протекания деформаций пород и крепи оказы-" вают способы проходки и поддержания выработок ,а также'- очистной. забой /16,18,19 /. Тдк, при проходке ¡¡¡треков с отставанием от очистного забоя, конвергенция пород составляет 20$, при проходке с опереаением-до Щь от общей величины при отсутствии охранных элементов у выработки, а при возведении жеоткой околоштрековой полосы 6 и 25-4 соответственно. Прочные породы почвы шдеют иеньиую конвергенцию, например при залегании в почве песчаников конвергенция на 16$ меньше, чеы при песчанистой сланце.

Вне зоны влияния очистных работ характер деформации в ок-рунащем выработку ыасоизе зависит от соотношения прочности пород и возникающих напряаений в горном пассиве. Условно выделяются три зоны деформации пород по направлению и выработке:

1) зона упруго-вязких деформаций без нарушения сплошности массива, в которой иаксималышс тангенциальные напряжения не превышают предел прочности пород;

2) зона длительного разрушения пород, в которой происходит увеличение обьема пород и, как следствие, смещение контура выработки во внутрь, в згой зоне величина максимального

0

тангенциального напряжения больше предела мгновенной прочности;

3) зона условно-мгновенного разрушения-вблизи контура выработки, в которой напряжения пород превышают предел мгновон-

ной прочности.

В аонв влияния очистных ры^о-с процессы деформаций во второй зоне ускоряются и увеличивается ее ширина, которая может превышать 10 к /26,41/. На состояние породного массива оказывают- влияние глубина расположения выработки, мощность угольного пласта, показатели прочности вмещающих пород.

Поднятие пород почвы в подготовительных выработках на глубине более 500 м может составлять ЮО-ЛОО мм/мэс., причем, при залегании метаноиосных плаотов угля и прослойков песчаников /18,19,42/ процесс интенсифицируется в основном позади лавы и в среднем составляет в 7 ы за лавой - 430 мм, в 20 ы -290 мм, постепенно затухая к 80-100 м.

На глубина более 1000 м обычно проявляется выдавливание, боковых пород около глазных выработок, имеющих широкие (до 100-120. м) охранные целики. Такие явления происходили даже при залегании в кровле крепких песчаников.

Величины смещений пород кровли и почвы подготовительных выработок определяются многими факторами, основными из которых являются: глубина расположения, выработки (II), вынимаемая мощность пласта мощность пород непосредственной кров-

ли (Я1н.«г.) и почвы ()« литологичаский соотав и физико--механичзские свойства пород; предел прочности на скатие пород кровли («о*) и почвы (СГ„), модуль упругости пород кров-'ли (Ек), коэффициент Пуаооона и влажность пород кровли (У* ; \л/к ) и почвы (У„ ;V/,)» сочаниа выработки в свету (5 ) и ее ширина (В), расстояние до лавы (¿, ) и са лавой (¿л ). По значимости указанные факторы ранжируютоя следующим образом: /41/:

для кровли: //, З

для почлы: //, в, тНп., У»,£„,%;.

Обобщанные зависимости величины смещений пород кровли и почвы ог ряда определяющих факторов приведены на рис.2.

При обратном порядке отработки максимальные смещения контура выработки происходят на ее сопряжении с лавой. Корреляционным анализом получены следущио уравнения множественной регрессии для определения величиям максимальных смещений: для кровли выработок

Ак- «,86+0,11СЮ«Н2+С),5а52 +0,000057бк2- 1,84Ек2- 181,88^/ - °*13 (г)

для почвы выработок ¿п=12б,об^,оо1н2-14,^в2+о,1б/яй<п2 ~ о.ооогз^2 + + 3,398е1т - 87,44Уп2-' 1,76у/п2 ' (3)

[Три проведения выработки волад за .очиотныы забоем и охоа-не двусторонними бутовыми полосами помимо указанных факторов на величину смещения пород кровли и почвы влияют ширина бутовой полосы со сгороны массива € ц и со сторона обрушенного пространства ¿я, длина лавы<^ . По своей значимости факторы располагаются б следующих ранжированных рядах: для кровли: ¿Л, £т, /п«*/^, ^ 5, £К,Л; для почвы: и, €¿¡,¿7!**, В,£„,

Деформации пород обычно затухают на расстоянии 2С0-250 м позади лавы 1 42/. •

Основным типом деформаций является мгновенное и времон-яо8 разрушение пород. Интенсивность сыещзний слоев пород кровли и почвы обычно имеет скачкообразный характер. По цзрз приближения очистного забоя расстояние ыеад пиками уменьшается, а их величина расте®. Отмечающееся првзыаониэ смещений пород почвы в одной и той £9 выработке над сыещениями пород кровли главным образом вызывается влиянием крепи.

Под влиянием очистных работ у выработок формируется зона

l i» >

\ \ \ \ V V

" \ V'. - s //4

«S

S

* Jl# \ i! \l: / /4 ------- Si . i /

\\ y * / \ // К \ / X / \/ / \

* / /i V .J^.____ / \ ........

•i

НлД

о Е-О то

Cl

Pi Г»'. f0

N

"О

et

и И с; О

О о NH

MF

fr m

о fi ta о

m & Й u S

о gft

"V

р V

он gg

ц

ш S3 §§

«к то

о: «

о ё

к

к

опорного горного давления (ОГД). Инструментальными исследованиями смещений реперов, закреллеаных в почве, кровле и бгкзх выработок при столбовых системах разработки пологих пластов мощностью 0,7-1,2 м установлено, что ОГД оказывает большое влияние на смещение пород почвы /26-28 ,34 /• Распространение ОГД впереди очистного забоя имеет неравномерный характер, соизмеримый с иагоы посадки основной кровли. Наиболее интен- -сивное, скачкообразное смещение произходит в интервале 40-25 и до лавы, затем смещения нарастают довольно плввнд.з с расстояния 6-12 м до лавы наблюдается второй пик спасений пород, причем, пик смещения пород почвы более интенсивный.

Величина зоны ОГД зазисад от глубины расположения выработки и по данным измерений в 78 выработках характеризуется следующий значениями (табл.1)

Таблица Т

Глубина, и 300 • 600 ьоо ! IC00 ! более ! 1 1000

Ки^ияа зоны 25-30 40-45 50-60 570-80 ! более i i Í ! 80

В.выработках, пройденных узким забоем, размеры зоны ОГД в одних и тех же условиях несколько меньше,, чем в пройденних широким ходом. Б зоне ОГД вначале располагаются крупные деформации на участке длиною до 20 и, затем более мелкие /19 , 28 /. Крупные деформации характеризуются скоростью развития до 15-16 им/сутки, общим облиаением пород почвы и кровли до 120 ми и снижением упругих свойств пласта примерно на 25$, е мелкие - соответственно 1,5 ш/оутки и 30 мм.

При проведении выработок вслед за лавой широким забоем интенсивность смещений пород меньше, чем при узкой ходе, ли-

бо при проходка выработки широким ходом с опережением лавы.

Наследованиями возникающих напряжений в крапях различного вида и изменения смещений пород кровли закрепленных выработок установлено, что при залегании в кровле мощных слоев прочных пород в выработках, закрепленных типовой арочной крепью, необходимо устанавливать дополнительную усиливающую крепь с сопротивлением ог 50 до 75 тс на I м выработки на участке до 50-60 м за лавой.

На проявление горного давления в выработках существенное влияние оказывают процессы подработки и надработки, как в за*-благовременно пройденной выработке, так и в проходимой в подработанном или надработанном массиве пород. Поэтому при разработке овиты пластов о точки зрения обеспечения эксплуатационного состояния горных выработок необходимо применять обоснованную' очередность подготовки и отработки пластов в свите (с этих позиций предпочтителен нисходящий порядок), рационально располагать выработки относительно границ влияния очистных работ и угольных цоликов больших размеров, проводить специальные технические мероприятия по активному управлению горным давлением в надрабахываамых а подрабатываемых выработках.

Устойчивость горных выработок Должна обеспечиваться га счет обоснованного' выбора типа крепи и паспорта кропления м ' применения рационального способа охраны выработок. Последний ао"!!си1 от принятых системы разработки и подготовки выемочного поля и для участковых выработок до подхода лавы и.8а нею не являагсн постоянным. Так, в Донбаооа'в 1&91 году около 57$ выработок впереди очистного забоя находились в массиве угля о обеих сторон и погашались вслед за лавой. Попокитедьные ре-вульгаты полечены при проведении и охране выработок в обрушен-

ных породах. '1ри сплошной система разраоотки наиболее распространена охрана выработок при помощи бутовых полос как при • проведении выработок совместно с очистным забоем, так и позади него. При односторонней оутовой полосе опускание крочли над нею и жесткий целиком с другой стороны неравномерное,'что вызывает появление никпвых нагрузок на крепь и способствует пучению почвы выработок. Экспериментально установлено, что ' активный процесс дориировзния области полных сдвижений пород кровли над выработанным пространством заканчивается, з основном, на расстоянии от очистного забоя, равном.0,60-0,65 ого длины. ОГд при таком полоявнии достигает максимума и ъ дальнейшем стабилизируется как впереди лавы, так и в боковых зонах по восстанию и падоиив.

Для снижения напрякений э окружающем выработку массиве рекомендуется бурение разгрузочных скванин из ниш в направлении подвигания забоя выработки, а для упрочнения боковых пород - нагнетение через оквахшш полимерных материалов, п<;с-чано-цементных и др.растворов /22 /, обеспечивающих прочность массива не менее 10-15 Ша/м2. Параметры нагнетания (обьем, давление и темп), а такке длина и расположение скванин зависят от характеристики выработки и боковых пород, подвергающихся упрочнению.

При пучащих почвах упрочнение пород обеспечивается нагнетанием скрепляющих растворов в скваяшы или установкой.анкеров. Предпочтение отдается неметаллическим анкерам (ствк-лопластиковыа, деревянные и др.), но затрудняющим выполнение подрывки пород почвы. Особым видом смещения пород почвы являются газодинамические явления, характеризующиеся внезапным разрушением и поднятием почвы на высоту от нескольких мм до 2-3 м и выделением по трещинам значительного обьема мета-

аа. Главным способом борьбы с 81им явлением слунит дегазация сквакинами газонасыщенного массива пород в почве выработки /50 /.

1.4. Снетка влияния способов выемки тонких пластов угля на безопасность робот

В ухудшающихся природных условиях важным фактором обеспечения роста добычи является применение соответствующего этим условиям добычного оборудования /29 /. Перспективным направ-двииам механизации выамки тонких пластов является применение стругов /4,7,11,30 /. В 1990 году на шахтах Донбасса работало 1X0 струговых установок, а в 1992 и 1993 годах их количество уменьешлооь на 19 и 20 единиц. Струговая выемка на тонких пластах обладает существенными преимуществами, такими как простота рабочего органа, работающего в зоне отжима угля,' большая безопасность для рабочих очистного забоя и меньшая вероятность воспламенения метано-воздушной сыеси из--8а сравнительно низкой загазованности околостругового пространства и отсутствия в ном источника электроэнергии, более крупный фракционный состав отбиваемого угля, меньшее и более равномерное рилеобраэование. Однако, область применения стругов ограничивается крепостью угля (не более 150кг/см2) и устойчивостью непосредственной кровли.

Наиболее актуально применение стругов для выемки тонких и весьма тонких угольных пластов, являющихся защитными в свито для последующей отработки более мощных выбросоопао'ных пластов.

-На весьма тонких пластах применение струговой зыемки ограничивается по фактору проветривания при'метанообильнооти лавы выше 7 ыЗ/т.доб. Для одних и тех же условий допустимая но газовому фактору нагрузка на очистной забой при струговой

воом"з на 20% больиа, чем при широкозахватной комбайновой выемка и но 15-17$ - чем при уэкозахватной /29/. Экспериментально установлено /4,17/, что при струг оно? аномка г.а больна х глубинах смещения кровли происходят болев плевно, возникающие напряжения вйереяи очистного забоя мавывй по величине, чэы при широкозахватной выемке. Напряженное состояние угольного гассива ста пиналось по его фильтрационной характвриста-" ке при нагнетании волы через пшуры и отбору проб на влзиюстт. в контрольных шпурах, располагающихся посередине глвжпу ув лакни тельными.

1.5. Вопросы знпогенной поетроопасности шахт

Вследствие повышения температуры горных пород с глубллса и сникания природной влажности угля увеличивается потенциальная опасность самовозгорания скоплений угля в выработанном пространстве и в раздавленных целиках, В последние гоны пп шахтах Украины возникает 36-43 эндогенных пожара, приаипякаа к значительному матераальнюлу ущербу. В проблеме предупреждения впдсгэншх пожзрсв основные мероприятия должны бить направлены на устранение условий самонагревания угля я своеврэ-мвиноэ обнаружение очага окяслэния и нагревания угля на рян-Ш1Х стадиях /25,37/.

При равномерном распределении потерь угля з выработанном пространстве тепловой баланс можно описать следующим уравнением /49/

при начальных и граничных условиях:

где; ¿¿/¿а ~ тенвоамкости угля и воздуха, Дн/(нг»К);

Д- ~ плотность воздуха и насыпная плотность угля, кг/м3;

Т - тешзратура, Ь";

То - температура обрутешшх пород, К;

о;г - удельная теплота окисления, Д^/мэ;

С0 - доля кислорода в приззбойяом пространства;

/4 - удельная скорость сорбции кислорода каадсй маркой угля. на. стадии самонагревания, м3/{ о • И) ;.

/Г - потери угля, м;

- вынимаемая косность пласта, ы;

Ун - скорость подвиганая ласы, м/с ;

Ух; у^ - проекции скорости фильтрации, воздуха с выработанном пространстве по осям X п У,ц/о;

Л. - коэффициент топлоправодноста, Ет/( к*К );

I А ~ длина лзвн, м; •

/-■ ~ расстояние от яавз до точки выработанного пространства, где отсутствуют утечки воздуха, ы;

<?С - ксаф.£щаонт, учатагоаюиаВ сшкепио содерза-шш кислорода в утечках аовдуха черас.внрау ботсцнса пространство о удалением от очистного забоя, по доеным обработки опытных намерений в показателе анслоненты оС находятся в пределах 0,003*0,01;

Аналитическое решение /4/ с условиями /5/ получено метолом разложения в ряди £урье с интегралом %рье в виде: TfeW « То + е

где: ¿WW -A\J

/г - число шагов, принимаемое в зависимости от задаваемой точности счета.'

Решете /6/ позволяет установить пол? температур а скоплениях угля к кончу инкубационного периода i шк, т.е. та кого промавуткд' "■ ; времени, когда в какой-либо точке скопления оамокагротого угля достигается температура Т,,р, прз которой самонагревание переходит в возгорание. Казной марке самовозгоравшихся углэй соответствует определенная ТКр .

Численное решение /6/ выполнено по разработанной программе для-ПЭВМ. Пример расчета тегмературпого поля представлен на ряс.З для следующих исходных данных: J?g «1,2 кг/м3; К= 0,3м; /Пг= 1м; Vn -б-Ю^м/с ; ух = 0,06?°»05f ty с0,04е "°»03f J>H = 860 кг/м3;' ¿А = IQOmj ' L = 120м; Я = 0,12 Вт/ (!,ь«К) 1,8 .107Дас/ (м3/а) ; = 1,37.103Да/( кг»К) ; V I.A Ю3Дя/ (кг«К) ;То=30Ш.

=0,3а0"7м3/(кг.о) ; С0=0,2; cti =0»ООблГ1; ^пнк=ГОсуток.

Согласно рис.3 в глубине выработанного пространства на расстоянии от очистного забая 20-40м в скоплениях.свмонегрз-того угля может развиться очаг эндогенного покарз.

Мероприятия по прадупрогдонию, своезрешппому обнаружении и ауизшш ацпогешшх поаароз отракпш в документах /44, 45/-,< разработанных при участии asrbpaï В mtx опрепелеш

тк

дар

330

Г ■

£

А-

зсо

я?

ба

Х,п

Рис. 3. Зависимость измененая татлперэтур угля в заработанном пространстве

от расстояния месту забоем вавк и рассматриваемой точкой выработанного пространства.

Расстояние от откаточного штрека: 1-25м; I - 15 м; 3-5м

требования к пыбору охоыы подготовки горизонта и о иствиц разработки пласта, к способам охраны выработок, к параметрам рабочего органа добычной маиины, к схеме проветривания участков, а также предусмотрены способы устранения условий самонагревания и самовозгорания угля и состав профилактических работ по онияанию химмчеокой активности углей к окислительны« процессам, контролю потенциально опасных по самовозгорания зон в горных выраоотках.

Анализом многолетнего опыта туиения эндогенных поваров активным и пассивный способами показана высокая эффективность комбинированного способа тушения, выполняемого путем подачи в занорвмычеяиый объэа выработок икертннх газов, пены высокой кратности, либо обескислороженной паро-газовоЕ смеси /15 /. Для осуществления акартизации атмосфоры И11ИГД разработаны три типа установок: для подачи инертных газов - азотные станции ПГА производительностью до 1,70 ыЗ/с азота и установки "Иней" до 0,50 цЗ/с диоксида углерода; для подачи инортно-механичео-кой пены высокой кратности устройство УШ не 0,17 нЗ/с, пено-комплеко ПНК производительностью по твердеющей пене до 0,03 мЗ/с; для подачи инертной паро-газовой смеси генераторы ГСГ производительностью от 3,3 до 15 мЗ/с инертных газов.

2. Мвры..по обеспечении безопасных и ::омфоргннх условий груда :

2.1. Предупреждение производственного травматизма

Безопасность подземной добычи угля должна рассматриваться в четырех главных аспектах: технологическом, социальном, экономической и экологическом / 1,2/, ызяду которыми существует взаимно обусловленные и зависимые связи. 2а один и- показателей безопасности подземной добычи принята безопасность труда в шахте, на обеспечение которой влияет большая группа

разноплановых риторов (рио.4). Наиболее распространенным последствием наруыену-я условий и приемов безопасного труда является производственный травматизм. В технологической цепочке добычи угля наиболее опасным по травматизму являются процессы кропления и управления кровлей, паредваякн конвейера и передвижения людей по лаве / 8,31 /. В комплексно-механизированных забоях (К®) уровень травматизма в 1,5-3,0 раза пике, чем в лавах с индивидуальной крепью. В призабойном пространстве наибольший травматизм от обрушений (до 76£) приходится на дорожки, отстоящие от линии забоя на 1,В-2,<П! и на 0,6-1,2 и в лавах, оборудованных КмК~28. На отяиы угля у ли--нии забоя в Ш приходигся до 6,5^ общего Травматизма. Довольно высокий травматизм в лавах вызывается порывами цапи кон-¿ойер&, в тем числе до случаев травмирования по этой причине происходит при пародвйхко конвейера. Анализом распределения случаев травматизма по операциям и зонам нахождения рабочих в лаве получено, что в лавах, оборудованных КМ-87,наи-больэдШ травматизм (65,Ь%) происходит между линией забоя и первым рядом крепи вследствие обрушения пород кровли и отки-ма углл, а в К!.К-58 на от« зоны приходится менее половины травм ('19/э). Основное количество траЕМ по остальной ширине лага приходится на сбруиания при обслукивании и ремонте механизированной крепи1 (28,6^ при КМ-а? и 32,6% при КМК-98), • Для снижения производственного травматизма в очистном забое необходима конструкторская доработка демоха для зачистки лавы и погрузочного щитка, внедрение системы дистанционного управления комбайном и передвижкой секций крепи. Уменьшить от-ким углп моано за счет применения ступенчатой формы забоя с опережением выомкн верхней части пласта на 0,17-0,20 ц при устойчивой непосредственной кровле / 8 /. В нишах и на со-

пушениях йавц со штреками травматизм составляет 11% от общего Е ОЧИСТНЫХ Забоях. Йго СНИлвНИЯ можно достичь за СЧОТ применения самозарубающихся выемочных машин и выноса головок конвейеру на игрек.

При проходческих работах в зависимости от выполняемых операции распределение производственного травматизма характеризуется следующими величинами в £ от общего количества несчастных случаев / 9 /: при бурении щпуров - 10,Ь; при погрузке горной массм - 22,1; при креплении выработок - 20,8; при выемке горной массы - 7,3; при обслуживании машин-и механизмов - б,V, при доставке материалов и ооорудования - 8,1; при наращивании конвейера - 3,7; при иарьшнцх работах - 3,5; при прочих рабочих процессах - 17,3. Для сшиекия травматизма на обходило главным образом повысить уровень механизации работ по креплении выработок и погрузке горной массы.

Установлена /33 / существенная вависимость величины травматизма от горно-геологических условий разработки. Так, удельное число случаев тяжелого травматизма на I млн.тонн добычи угля на пластах мощностью 0,9 м составляет .7,2, а мощ-• ностыо 2,2 ы - 1,8. О увеличением угла падения происходит рост тпаолого травматизма, составляющий на пологих пластах в среднем 6 случаев на I или.тона, а наклонных - 11,6. Рост суточной нагрузки сопровоЕдаотся снижением удельного числа слу-• чаев травматизма - с 11,2 при нагрузке 200 т/сутки до 3,7 при добыче 12%) т/сутки. По фактору травматизма дли КЫЗ оптимальными необходимо считать мощность клцета 1,1-1,6 ы, угон .падения до 15°, длину лавы 200-220 ы, скорость подвига-ния очиотного забоя 1,0-1,2 м/омену. .Наиболее ванное значащее в снижении производственного травматизма с тяжелыми последствиями имеет предотвращение сложных аварий, таких как

ззралн, внезапные зиэроси, подашумв помри, затопления я яяг раяангя горних выработок.

Корреляционная зввиоямосгь коэффициента частоты травматизма от обусловливающих ого факторов имеет зпд /I/:

где /Ггу - коэффициент технического уровня производства;

/Гт - коэффициент, учитывающий изменение урозля тяжести труда относительно базозого

/fr =Г äs Ф 0,8 Ur ' (9)

- общая оценка тяжести труда в баллах •

Д2иг - коэффициент, учитывая!:;«Я средства завдтн /Глт (Ю)

гда-^с индексами - количество опаспнх производстввньих факторов, зявшодштх шженерно-ггхяячЕстми, органяиаиион;шмя и личностными средствами защиты г'-oil л базовой технологий соответственно.

В очистном забое величина частота травматизма на I млн.т добыча при коэффициенте да термина или, розном 0,9, оггиснзает-ся уравнением регрессии: •

41 rsQff +373, S?v ''■+ г, 7J?/~'~ Щ Ofb -teSf57b ' (II) где - соответственно чиелвнгость рабочих а

смену общая, занятых но выполнения неопасных и опасных рабочих процессов, ЗЛЩИЩЙН.-ЩХ КОЛЛ6КТИЗНЫМИ Я ИНДЯПйДУОЛЫШ-мя орадствемя защиты.

Критериальный показатель соцаального уровня техчологя-чзокоЙ схемы ^

/> = • ¿¡f • fy < i2)

где значимость у:-го рабочего процесса з обшей

® трудоемкости, доли*

Лгг - ко^1флдяннт частоты травматизма пря лилолненлпи i -оЯ группы процессов из трех, обусловленных орудиями трудо, предметами труда и охранш»

мероприятиями;

7¿u. J¿- - нормативная и плеаврувмач трудоемкость выполяе-* им ¿ -го процесса, чвл*омен/г.

Для ЕМЗ с Ш-Й7 среднее 4а = 1,13; /£ = 4,4'IiT6, а для

. IK-I0I о Ендвввдуилыюй крапш соответственно 2,17 и

2I/M0~G.

2.2. Предотвращение опасных последствия пииаобразования Сникание пылсюбрэзоаання з шахтах направлено ка решение двух бйжных задач в области безопасности - предотвращение под-зеияыл взрывов пыле-метано-вовдушых смесей и предупреждение профессиональных заболеваний гсрняиоа - сялякоза и антракоза. Традиционные мера борьбн о гсшобразованвем /31/, пылеосан-

дешем в способа флзгматяззцяи взрывчатости пыли сникают, но на устраняет опасности вз£ыаа. аф$октяпность воздействия водных и сланцевых заслонов, а таю^а протдвовзривяых установок зЬзяскг от своевременного í¡x введения в действие й полноты яспользоеаиая sanaca огнатушааего материала. Высокую ьффек-тивность я педенность прямзненвя имеет разработанное средство для взрывного распалвнвя пламягасяцях аэрозолей из полд-в:г^льнсЕи:с сосудов, подвеишваемих в выработках /35,46/, Для различных по сбчапкэ выработок установлены оптвмолыш а емкость, количество а рациональное размещение сосудов о плаш-гйсящяи вэцес-таом от забоя и по сечении выработка, а также величина заряда я тип ВВ. Применение этого распылительного средства обязательно в выработка;;, проводимых по угольный пластам, имеющим ыетаноносность более IU м3/т.г.м, опасных , по взрывай пыли, по внезапным и суфлярным выделениям метана. Прд взрывном способа проходки выработок, включая раэрезкыс

п^чв, .ним а камеры, мешки должны подвешиваться иеиад каждом .циклом взрлвання в соотэвтствяя с нргьятим паспортом.

Для снкжаяая шлеобрааованЕЯ з процесса выемки угля предложены составы для его предварительной обработки /36/.

2.3, Снижение опасных проявлений мьтанопиделслшя з горних выработках

В прздотвракзлвя аазрийлостя я травматизма, вызванных повышенным содержанием метана немалая роль принадлежит пядей -мости контроля, призванного своевременно обнаружить поям-швнш<з газовыделеняя я эатозлро'шния выработок, Переносимо слгналяэатори решит задачу группового контроле 9 основном

в подготовительных выработках з месте установки прибор«. РазРаботка в шбдряниа на шахта:: автоматического непрерывно ■ действующего индивидуального сигнализатора метана, осущастчляю*-Щбго контроль непосредственно на рабочих мастях, положили начало новому иапрачлению а шахтной мер?анометр;ш, стазибму одним аз общепринятых в мяровом сахтном приборостроении.

При разработке метан-сигнализатора творческим коллективом прл участяя соискателя применен ношЯ принцип - сог1маще-няа в одном прибора двух функций. Размещение снгяаллзатора метано в фара головного светильника делает контролирующий прибор алвмвитом экипировки горнорабочего я яоклпччат влияний субъвктйэного ^ктора при контроле.

Для прибора разработаны: новый тип чувстантельяого ьлв-манто датчика метана, удовлетворяющий требованиям незначительного внбргонотреблвияя, новый тип взрняозаиищениой раак-

ционяой камеры, специальной низковольтное искробеаопасное ра-"ле, азрывозащищенные предохранитель и ограничитель тока, гибкий ыастижилышй шнур.

Разработанный метан-сигнализатор типов СМС-1 л СМС—2 имеет датчик метана массой до ЗОг, расположенный в фаре серийного светильника СГГ-3, и измерительную схему в специальной обечайке общей маосой до 180г, размещенной между корпусом и крышкой аккумуляторной батарея. Фора в блок питания соединяются 1,5 и отрезком гибкого шнура АШС-Зх1 + 3x0,35. Сигнализирующим элементом является лампа, переходящая при заданном содержании метопа в рекям шгявдего свечения.

Серийное производство СМС-1 начато с 1979г. На Омском заводе "Электроточпрлбор". Рэзработашмй для угольной промын-ленности метан-сигнализатор отвечает условиям применения в химической, нефтяной й газовой промышленности, в полиметаллических в урановых рудниках.

В настоящее время метан-сигнализатор типа ШС вклячея в обязательный перечень средств техники безопасности д применяется на большинстве опасных по метановыделению шахт стран Украины, Россия, Казахстана, Показательно, что там, где применяются индивидуальные сигнализаторы, практически не отмечается травматизм по газовому фактору, Изваотны многочисленные случаи спасения людей, покидавших рабочие места по сигналам СМС-1 пря разком увеличении газовыделения непосредственно перед внезапным выбросом. Обслуживание приборов не потребовало никаких переделок в зарядных устройствах шалтных ламповых.

В снижении травматизма, особенно группового, нариоичород--hdü значение шаеег применение научно обоснованных способов предотвращения всех форм обычных и экстремальных выделений нагана и обеспечения его безопасного содернания в атмосфера выработок /10,20,38,42/. Выделения иатана вызывают негативные последствия в социальной (ухудшение здоровья, травмирование и гибель людей), в технологической (увеличение сроков подготовки горизонтов, снилание окороми подмгаиин очистных и подготовительных забоев), эконоииодокоы (увеличение затрат на вентиляцию, дегазацию, проведение противовыбросных иеро-приятий, ущерб от простоя забоев и аварии, оопровоадашдаоя взрывами газа и др.) а экологическом аспектах (накопление ue-тана в атмосфзре Заили, воздействие на еа озоновый слой).

Газообильность выацочиого участка зависит от природных (ыетаконосности углей к пород, их иоднооги, удаления от разрабатываемого пласта)и горио-тзхничзских уояовий разработки (система разрабмки, порядок виеыки пластов, схоиц проветривания, способ управления кровлей), Зхиии жа ^акторами ь основном опрэделяетоп технически достиккыая эффективность дегазации источников гаэовыдаяения а выработки : участка. В разработанной "Инструкции" /47/ определены область примени-' ния и параметры дегазации разрабатываемого и сблиааииих угольных пластов и достигаемая эффективность снияения гаэо-выдеиеийя на выемочном участке. Предложен споооб интенсификации дегазации разрабатываемого пласта на основании установленной закономерности изменения его напряженно-деформированного состояния в лриэабойной чаохи, позволяющий повысить эффективность предварительной дегазации на 20-30^ /38/. Способ гидроразрыва пласта из подземных выработок для aro предварительной дегазации целесообразно применять при глубине до

600-700 «. Наиболее эффективны« является способ дегазации пласта при помощи системы двух групп различно ориентированных скнакин:параллельных линий очистного забоя и навстречу очистному забою под углом 45-60° от оси штрека. Способ испытан на вахтах Донбасса, эффективность дегазации в 1,5-1,8 раза выше, чем при типовой схеме предварительной дегазации разрабатываемого пласта при сроке службы оквамин не менее (¡-Э месяцев. дополнительного повышения эффективности предварительной дегазации ыойно достичь при нагнетании в скважины нового активного реагента / 5 /, обладающего высокой проницаемостью, изменяющего полярность угля вследствие своих электролитических овойств и приводящего к снижению сорбционной активности угля к мотану и росту газоотдачи из пласта. Использование такой технологии позволит онизить выбросоопасность пластов.

Особу»з группу в выделениях метана в горные выработки составляют прорывы метана из почвы, сопровождающиеся ее поднятием и разрушением секущими трещинами на крупные блоки без их отброса на значительные расстояния как при внезапных выбросах. Кроме того, эю газодинамическое явление происходи! на некотором расоюянии от забоя и обычно сопровождается предшествующими характерными признаками в вида кратковременных глухих ударов в глубине массива. Согласно существующим представлениям двияущими силами этого газодинамического процесса можно очитать упругие напряжения в массиве, подвергающемся влиянию горных работ, и газовое давление в образующихся полостях расслоения. Массив прочных пород почвы выработки, лежащий на более податливом слое, аналогичен защемленной жесткой плите, покоящейся на менее прочном основании /50/. Для такой модели применимы уравнения классической механики, описывающие прогиб под действием поперечной нагруз-

.ки, действующей на верхней основании, V/ (х,у); иыибаомш момент Их и Му и возникающие напряжении (эх; <эу, в вида:

при .'раничннх условиях /

^ I "Л% = ^ ^ = (14) ¿V „...

^ - -¿гр+у&Ь % ^)

где:^ = .- - ¡хесхкость плети;

модуль упругости и коэффициент Пуаооона ин-сариали .•: плиты, Па.; А - толщина плиты, м;

^ - дойствующая поперечная нагрузка по оси хну, Па; Л - коэффициент постели, характеризующий слои породы,

легвде!; л од ялиюй, Па/м; ^ - максимальные перемещения края плиты, м; айв - линейные размеры плиты вдоль линии зебон и » перненди кулярноа к ней направлении ,м.

Решенном приведенных уравнении и последующий моделированием на ЭВМ, а такяе анализом условий возникновения внезапных разрушений пород почвы установлен характер влияния основных факторов (рис.5). Разрушение плиты почвы, лекащей на про-пластке угля или слое углистого п глинистого сланцев, возможно, если возникающие в плита напрянания превышает пределы прочности материала плиты. Вторым обязательным условием в От' несении выработки к опасным по внезапным разрушениям почвы и п^юрывзм метана являетоп наличие в почве матвноносных про-пластка угля или слоя пород. В разработанной методике прогноза /43 / предусматривается опрзделение опасности горних выработок (подготовительных и очистных), а также опасных зон

Рис.5. Влияние коойгишонта постели г

толщины плил»' ¡А / но прогиб почвы.

при изменении состава и свойств пород почвы выработки и дается оценка ожидаемых объемов метан отдаления и его динамики,

• Для предотвращения газодинамических явлений в горных выработках предусматривается опарекаюадя выемка эациишх пластов, дегазация потенциальных источников выделения мотана, расположенных в почве выработки, расположение проводимой выработки вне зон концентрации иапрякений на соседних угольных пластах.

На выоокоиетанонооних пластах обеспечить высокую нагрузку на забой и безопасную газовую обстановку мснно только при комплексном применении эффективной схемы проветривания с точки зрения управления газовыдеявнием и дегазации основных его источников /13/. Характер газовыдоления из подрабатываемого и надрабатшшеыого массива согласуется с развитием процесса деформации пород, что подтверждено экспериментальными набль>-денияыи за амедонкями пород и изменением гаэовыделошш на XI выемочных участках шахт Донбасса.

С точки зрения группового травматизма наиболее опасны внезапные выброоы угля и метана, пород и метана. Количество шахт, разрабатывающих выброооспасные пласты, до 1388 года увеличиваюсь, так в 1950 г.было таких шахты, а в 196йг. -109. К настоящему времени на 105 махтах разрабатывается 250-260 выбросоопаснах шахтопластов, частота выброоов на 1 млн. т добычи угля за последние годы уменьшилась и ооотавляет 0,23-0,24. Анализом причин возникновения внезапных выброоов за пять лет установлено, что в случаев они произошли при переходе на более глубркий гориаонт на пластах, ранее считавшимися невыброосопаоными, в 41%-лри нарушении параметров противовыбросных мероприятий, в 13%-в процессе осуществления этих мероприятий и в ^вследствие ошибок в прогнозе.

Помимо большого социального ущерба, вызываемого внезапными выбросами, требуются значительные материальные затраты на осуществление противоЕЫбросных мероприятий и ликвидацию последствий выбросов /23 /. В технологичоском процессе добычи угля на противовыбросныо мероприятия затрат времени в течение суток составляют от 4 до Ю часов /32 /.

Наиболее надежным способом предотвращения внезапных выбросов является шеренаювдя отработка маломоашых пластоЕ, расположенных на расстоянии от основного угольного пласта в свите, меньшем высоты зоны подработки или нздработки у этого защитного пласта. Однако, из-за недостаточной оснащенности отросли средствами механизации выемки тонких и весьма гонких пластов в Донбассе под защитой оперехаюцей выемки работает не более 30$ забоев на выбросоопасных пластах.

'¿Л. Обеспечение безопасности взрывных работ в газовых вахтах

В предотвращении вэрывоз метано-воздуашой смеси, инициируемых взрыванием зарядов ВВ в подготовительных и очистных выработках, важная роль принадлежит качеству забойки / 2 /. На импульс взрыва и коэффициент использования шпура (КИИ) оказывают влияние плотность прилегания забойки к стенкам шпура, длина забойки, объемный вес материала забойки, соотношение длины заряда ЕВ и длины забойки. .

Импульс давления взрыва на стенки шпура может быть пред-

где: диаметр шпура, а;

- давление .газов в шлура в момент времени 6 , Па; ¿е - длина заряда ВВ, и;

(17)

а

У - перемещение забойки за врага

- - длина забойки, и.

где:^?- начальное давление газа в шнура после окончания детонации, Ка;

п - показатель, принимается равный п=Х яри изотермическом процесса, п= 1,33 при адиабатической процессе.

где: Ve- удельный обызм продуктов взрыва, приведенных к нормальный условиям, мЗ/кг; /к- атмосферное давление, lia; л - плотность заряжания, кг/цЗ;

диаметр патрона ВВ, и; - плотность ВВ в патроне , кг/мЗ; сС - несхивдамая часть газов, для ВВ плотностью

XOOO-I6ÜO кг/мЗ Л = (ü,bC-tO,'+5) Ю-5, ui/icf. ?еиая (17) с учетом (18,19,20) для отрезка времени, равного времени движения забойки в шпуре до ее вылета, в ирвдполо-аешш изотермичное®и процесса и плотного прилегания забойки к отопке шпура, получип

& ДдЛы&Щ, (21)

гдо: JL- коэффициент трения, для кидкой и плаотичной забойки находитоя в пределах Ü,0369-0,. Между длиною забойки и заряда должно быаь оптимальное соотношение, при котором доотигалиоь максимальные импульо взрыва и КНШ, а такие безопасное время выбрасывания забойки, способствующее повышению безопасности ведения взрывных работ иа газовик шахтах.

Опасность воспламенения МВС завиоит от времени задержки выбрасывания раскаленных продуктов взрыва. 8то время олрэде-

ляетоя временем выбрасывания забойки.' Теоретическая модель

движения забойки представляется на основе уравнения динамического равновесия

(22)

где: - движущая сила, кг; (23)

- сопротивление трению, кг; (2$)

011Ла инерции, кг; (25)

где: ¿э? - плотность забойки, кг/ыЗ;

й; - средняя скорость двиавния забойки, м/с После преобразования (22) получим

Печальное условие: =<?/ & ~о Решение _

V • ^

При ¿^

п

При взрывании ШШ-20, имеющего Р0= Ъ7,95.Ю'Па,в шпуре длиною 1»8 м диаметром 0,04 м при длине заряда 0,54 м при водяной забойка различной длина расчетные значения <? иф-приведены в табл.2

Таблица 2

Показатели | При длине забойки, и

' _;_{ 0,25 1 0.50 | 0,75

Время движения забойки, но 4,4 7,9 10,8

Импульо взрыва, кг.с 26,7?103 48,¿-Ю3 бЗ.ОгЮ3

По рекомендации ЫакНИИ для уотранения воспламенения 1030 вроип выбрасывания забойки фдшо И8 "эное 3 мо.

11 реальных условиях тогда при Л. »1,33 беэопас-

У

пая длина, забойки. обеспечивающая требувщувоя задержку времени ее выбрасывания, долзшй; быть не менее

Безопасная длина при прочих вавных уоловиях зависит от плотности и гидравлических овойотв забойки.

Сравнительная оценка различных видов забойки приведена в твбд.З

Таблица 3

Материал забойки

¡Плотнооть

■забойки,

'кг/ыЗ

(Безопаоная длина, и, ! при времени вылета, мо

5^0 ЩГ"

Вода

Глина

ИЗЫ-5

юио 1800 ЬОО

0,56

0,79 0,65» 0,Ь6

паилучшле результаты получены при использовании забойки /ЗУ / о подпором ее глиняной зябоИксй в соотношении

»•Л.

Температура продуктов взрыва на выходе из шпура в предположении адиабатического процесса мокот оыть определена по соотношении изменения объема и температуры газа

77 ( Ул/

где Т^; Т^ - температуры продуктов Езрыва в момент взрыва (для ПЖВ-20 равна 2192 К) и при выходе на шпура, К;

Иг; Мг - объем, занимаемый продуктами взрыва в на чаль-

ный момент и при их выходе из шпура, мЗ. й = (31)

где: «Фг- диаметр патрона ВВ, м.

: (Б2)

Посла подстановки н преобразований получим

Согласно (33) при взрывании 1ШВ-<!0 температура продуктов взрыва, не превышающая температуру воспламенения метана <Т2= 913 К), при Д=0,04 м и £в - 0,036 м монет быть достигнута при отношении длины заряда к длине шпура равном 0,087, что нереально. Поэтому главным направлением в обеспечении безопасности взрывных работ является воздействие на время выбрасывания забойки, определяемое не только ее длиною, но объ-ошшм весом Сие менее 1ЬОО кгДо) и плотностью прилегания материала к отонкам амура.

3. Проблемы экологической безопасности-добычи угля в Донбассе

3.1. Воздействие подземной разработки на экологическую обстановку

Под влиянием подзоыкоИ добычи происходят региональные изменения во всех сродах экосистемы: гидрологической - из-за нарушения условий миграции и запасов подземных вод и сброса в поверхностные водоемы обычно загрязненных шахтных вод; изродинамнчоскоИ - из-за выброса исходящего из шахгы воздухе и влияния породных отвалов, вызывающих локальные изменения состава атмосферы и воздушных потоков; геомеханической -вследствие нарушения земной поверхности при подработке, строительства углеразрезов,, шахт и породных отвалов; биометаморфи-

чао кой - из-за изменений растительного и виновного .чира на суше и в водооыах.

tig долю угольной промышленности приходится около Xвыбросов вредных газов» составляющих по Донбассу около 225 млн, г в год. Главнини компонентами газовых выбросов шахт являются днокоид углерода и метан, вызывание "парниковый" о^ект в атмосфере. Из горящих породных отвалов ежегодно поступает в атмосферу 1,4 млк.т .оксида углерода, '»,2 - сернистого газа, 0,1 ** оероводорода и 0,02 окислов азота. Метан и двуокись азоиа опособствуют разрушзиию озонового слоя атмосферы, а диоксид углерода - повышению температуры нижних слоев атмосферы. Роль диоксида углерода из всех его ..¡ночников в обцеы потеплении климата на Земле оценивается в 50-55^., причем, на долю угледобывающей отрасли всех стран приходится около 4-5¡>¿. По своему влиянию на состояние атмосферы Земли наган опаснее диоксида углерода, хотя объемы его выброса с вентиляционной струей меньше, чей диоксида углерода /24 /. дегазационными установками на шахтах дополнительно извлекается ü,5-0,6 или. цЗ метана в оут.,иэ которых утилизируется не более 15-20$, Для снижения негативного влияния подземной добычи угля на апологическую обстановку в регионах необходимо:

1) проводить профилактические мероприятия по предотвращению горения породных отвалов, по предупреждению эндогенных поваров и внезапных выделений метана, взрывов газа и пыли;

2) применять эффективные способы и оредства нылеподавла-ния при очистной выемке, взрывных и проходчеоких работах, при транспортировка угля и породы;

3) внедрять малоотходную технологию добычи и проходки о оставлением породы в шахте;

4) осуществлять очистку сбрасываемых шахтных вод;

5) расширять объеш и внедрять новые способы использования выдаваемого с вентиляционной струей и извлекаемого дегазацией мотана, а в перспективе пореходить на комплексную разработку Донбасса как газо-^гольвого месторождения.

3.2. Влияние экологической обстановки в регионе на безопасность работы в шахта

Лонот«»й бассейн характеризуется высокой насыщенностью химически опасными предприятиями, содержащими в технологических линиях, производящими и сбрасывающими в атмосферу, на свалки и в сточные воды вредные вещества различных классов опасности. -

й'актк неоднократного поступления фенола, толуола, бензола, хлорбензола, цианидов и др.веществ в горные выработки иахты Александр-Запад ЯО "Артемуголь" .отмечались с 1983 года. Наиболее масштабное заражение произоако в декабре 1989 года на участке fü 165 горизонта 35Ü/450, когда концентрация хлорбензола в воздухе участковых выработок превышала ВДК от 164 до 283 раз, что привело к массовому отравлению горнорабочих и горноспасателей. Обширные зарааения горных выработок в Центральном районе произойди на шахтах "Углегорская", "Конд-ратьевка", им.М.й.Калинина.

Локальные заражения стволов токсичными веществами, переносимыми подземными водами с территории соседних коксохимических производств, зарегистрированы на вахтах им.Батова ПО "Макеевуголь" и им.Ильича ПО "Стахановуголь".

Реальная опасность .заражения отдельных выработок и участков обусловила необходимость разработки методики прогноза и выполнения паспортизации шахт,с определением ожидаемых токсичных вощэств, вороятньк пугай их миграции в горныа выработки и возможное зон появления концентрации, провисающих ПДК.

Ь угледобывающих регионах, потенциально опасных по химическому заражению, необходимо осуществление дополнительных мер безопасности, включающих прогнозирование, организацию контроля, разработку орадств защиты людей, выполнение работ по предотвращению поступления токсичных вецеств через горный выработки и массив пород, по проведению обеззараживания и нейтрализации зьраненных дарабогок и шахтных вод /14 /.

Транспортирование .токсичных веществ по разрывным геологическим нарушения« и через трециноватый массив трод осуществляется главным образом подземными водами. Накопление вредных и токоичных загрязнителей обычно приурочено к так называемым трещинным коллекторам в углях и породах, которые образуются в сводоэ.ых чаотях мелкоамплитудных складчатых структур.

Гориые породы обладают довольно высокой адсорбционной активностью к большинству токоичных веществ, потенциально опасных по затеканию в подземные выработки. 1ан как температура горных пород повышается о глубиной, то лроцеоо маосо-переаоса происходит в изменяющихся температурных условиях. Для такого случая при описании переноса адсорбируемого токсичного компонента по трещине с помоцуыо уравнения одномерного конвективного переноса необходимо дополнительно использовать уравнения изменения энтальпии адсорбируемого крмпо-ненга и адсорбента, а также изменения адсорбционного равновесия о изменением температуры / 2 /. Математическая модель

такого процесса монет быть представлена в виде:

; (?*) ■ '

Щ)

; (32)

^ (38)

Начальные условия: адсорбция c/x,oJ-t (39)

десорбция £ = ¿/xroj=c0; afoo/^ez,.

Граничныё условия: адсорбция Tf: >0; cfaéj^cv; ; (40)

деоорбция X-O-, é>0; C{b>è)=t7; .

Обозначено:

& - средняя текущая величина адсорбции, моль/г;

&о - равновесная величина адсорбции о концентрацией Со, моль/г;

с - текущая концентрация адсорбшш в потока, моль/г; Г- коэффициент Генри - фазового равновесия адоорби-

рованногс компонента с его концентрацией в потоке;.

- коэффициент массопередачи, I/o;

& - скорость конвективного переноса, м/с;

с7а. - энтальпия адсорбента, кал/г;

- энтальпия потока, кал/г;

/Г - коэффициент теплоотдачи от потока к адсорбенту, отнесенный к единице его объема, кал/г.о.- К/;

7л.,7л - температура потока и'адсорбента, К;

@ - тепловыделение процеооа адоорбции, кал/моль.

Дополнвдольныа условия для ¿Z, I) ] » ; (¿1)

где: предельная величина адоорбции при То, моль/г;

термический коэффициент предельной адсорбции, определяемый экспериментально, либо по формула

J — W, . , (421

гдв: jPo- плотность нормального раствора при температура кипения, Ткл; jfy- тоже при критичеокой температуре, Ткр. 2) (43)

та =¿73+ ,

где; оС- угол падания пласта или угол ориентировки трещины относительно горизонтали; геотермическая ступень, м/град. Выразив энтальпию через тепноемкооть и адсорбционный объем через пористость/в допущении !Га=Тп систему (34-3?) иож-

но записать в виде:

&(44>

[П-еХъ Ш- (is)

W- 6 -„пористость адсорбента» Ca,Ct- теплоемкости адсорбента и потока, калХг*град). Введя безразмерные переменные

л/~ а> J с/ — «¿> / ' — со > Се '

уравнения (44,46) примут вид

— Ш I ^

Щ- w

при дополню ильных условиях:

для адсорбции ;

для десорбции cfx,oJ~/; afcoj-f; c/b^J^c.

» Опуская промежуточные првобразочания, с использованием функции Рвдана получено решение (А?., 48) в виде

^ ¿rhe~*'\^T<, (ai^i?) + (40)

где: i0U ) - функция Ьесселя первого рода нулеэого порядка ыниыого аргумента . Уравнение (45) прообразовано введением следующих безразмерных переменных

и замены

— = sér- - параметр Струхаля; ' (61)

. = п-- ¿)£<Z -f-ECn ■ (52)

и условиями:

Tío, rj =/; = . (54)

Реманио уравнения Í53-) о условиями (54) получено методом характеристик в вида

Т ffíx-sfrr + ^XJSr ' (55)

г-< jgs ;

7~

j /fx-sfr? (56)

Z~Jtr ' /1РЦ .

Но разработанному алгоритму выполнены расчеты на 3Bü процессов адсорбции и десорбции для значений кинетического -коэффициента^ и константы Генри Г, определенных при лабораторных испытаниях оорбционной емкости аргиллитов, алевролитов и песчаников к токсичный веществам при различных температурах. tía рис.ь приведены расчетные кривые распределения концентрации хлорбензола по длине пути фильтрации и во времени для условий шахты Александр-Запад. Теоретические значения соответствуют характеристике зараженности массива, определенной экспериментально в наблюдательных скважинах и методом

запуска флюоресцентных трассеров.

iia оснозании анализа данных экспериментального опредэле-ния аои зараженности и лабораторных исследований физико-меха-НЛЧ8СКИХ характеристик отобранных паоб углей и пород з выработках и оквааииах разработана методика поогноза зон повн-коиной трицштватости /48/, потенциально опасных по химическому зараяешдо.

На вахтах, отнесенных к опасный до химическому зараяалив, необходимо осуществлять периодический контроль состава воздуха и болы путем отбора и разделки проб в специализированных лабораториях. В период поводков пробы яодави отбираться на ражз трех раз в мнсяц и через 1-2 суток после дивней, вызвавших увеличение притока вода я'иахту. Посла обнаруаения зара-аеиия воды или появления неопеци$ичзского запаха в горной выработке долхаи устанавливаться онесценный экспресс-контроль содержания токсичных воцестз в воздухе при помощи газохиш-ческих арубок VX. на окидаешз вощества и еяеоуточный контроль зараконнооти подзоиннх вод путем отбора проб.

Аналитическими исследованиями установлена нецелесообразность ооздания система автоматизированного или дистанционного контроля зараженности горных зшрабохок, Главньши аргуизи-. тами,правомерности такого заключения язздяигоя специфика вое-мляционных сетей шахт, кногофзкторность и локальность явления заражения горных выработок. Ток, на шахтах Центрального района Донбоооа в пределах моыочиого участка за очот внутренних утечек воздуха средний коэффициент разбавления токсичной принеси на исходящей отруз при ее проникновении но поступающей составит ъ 2,i5 раза, иаксииаиьный - ¿„6. На об-щевахтной исходящей струе при внопних утечках воздуха в канале геншлятора 21-36$'для вахты, ¡шеищей 12-I't выенодаых

участков, дополнительнее разбавление приавои пожег достигать 30-35 раз, Кроио того, для большинства токсичных земств, ко-.горне цогут поступить в горвые выработки, десятикратное провидение ЦцК соотвотстзуаг пораааздой концентрации, а тязаать поражения завкод® такйб от вреиана пребывания а зареванной а?яоофара, во-есть от полученной токсогозы, Отличие плотноа-2г. большинства токои'иых веществ от плотности аоодуха будсг споообсгзоз81Ь образованию их иеотнщ отоплений. Иокакавдэа влияние на определение аокоичнести атмоедоры з выработках окагьзззт высокая оорбциовиап активность угольной пили, угля и пород ко иногша юкоичнш вацсствам, а такав ах раегзора-«ость а иахгних водах. Иоаюиу более целесообразна организация периодического контроля зараженности воздуха и зоды в нотаацаальао опасных зонах, а такка оснащение горнорабочих в зт:а; зонах индивидуальными ворбциовнь'ыи грубкаци для до~ сдвдуацагь ласораторного определения позу чанной нии токоодо-аы за время работы /14/.,

ЙАШШЧШ1Е

На основании теоретически, аналитических и эиопврииеи-гальних исолэдоваиий з шахжиих условиях решена научная проблема, имасздя значении для углэдобызаицай отрасли а заключавшаяся в определении научно обоснованных путей и способов оовершоноавования и обеспечения безопасности горного производства в уолоанящвхоя горно-геологических условиях разработки а гякелои фиианоово-иагериальноа положении.

Основные научные а практические результаты заключаются з следующей:

X. Главным направлением соверцвно»вовашщ работы мах* иолкен стать комплексный подход к использованию нэдр, за-

ключавдийол в разработке бодьпииства тахЕнцх полай как газо--угольных меоторояданий, в перехода па малоотходную технологии добичи, включающую использование в подземном пространстве и на поверхности извлекаемой породы, утилизацию шахтного мотана, выдаваемого сиатанами вентиляции и дегазации, пс-пользованио подземных вод, откачиваемых пахшим водоотливов.

2. ^заработана отруктурныз схомы технических ревений по обеспечению малоотходного производства при подземной добыча угля, продусмаь■•■о- -«а сокращение потерь угля в цедрах, использование тепли и анергии исходящих вентиляционных струй

и иахтных вод, энергии пореаещенип пород подработанного массива.

3. Произведено иерархическое сгрукгукрование факторов, влияющее на безопасность труда в ыахю, в котором основополагающими первого уровня выделены тохнодогичаскиз, экономические, социальныа и личностные факторы, иыоодио развитую сеть обусловливавших их показателей, технических средств и

-¡риятиЛ. дана оценка влияния каждой группы факторов на травматизм горнорабочих.

Кэучоны закономерности проявлений горного давления и распредодокия напряианий в породах вокруг подготовительных выработок и в очистных забоях, позволившие установить пути управления процессом деформаций пород и крепи, разработать способы упрочнения пород и усиления крепи для наиболее распространенных горно-тэхничзских условий при прохождении одиночной выработки и выработки, испытывающей влияние очистных работ. Валвлэны основные бакгоры, влияющие на величину смещения лррод кровли и почты в горизонтальных и наклонных выработках, и установлен характер их проявлений. Показана нелинейная прямо пропорциональная завис иость ширины зоны

опорного горного давления впереди забоя выработки, проходимой узким и вирокии ходом, от глубины её расположения. Изучен характер изменения интенсивности смещений слоев пород кривда и почвы во времени и в двухмерных координатах, отмечено еа скачкообразное развитие, что предъявляет особые требования к показателям податливости и прочности охранных элементов и крепи выработок.

Ь. Выполнен анализ причин возникновения и показатели!! проявлений внезапных разрушений пород почвы и прорывов метана в подготовительных и очистных выработках. На основа тоо-рии упругости для защемленной прочной плиты, декадой на упругой податливой основании, разработана физическая медаль и дано математическое описание проноеса развязывания и протекания внезапных разрушений пород почвы и прорывов иа пса мотана. Установленные связи ыевду факторами, приводящие к возникновение изучаемого явления, и выполненное на ЬВа4 моделирование, позволили разработать методику расчета нодряжаино-да-формированного состояния пород почвы горной выработки, по величине которого прогнозируется олаоуость различных вырабо«» ток и их участков по внезапным разрушениям почвы и прорывам метана.

6, На основании анализа горио-гаологических условий разработки пластов угля в Донбассе на ближайшие годы и оценка влияния выемочного оборудования на безопасность добычных работ и производственный травматизм установлена необходимость приоритетного развития струговой выемки на тонких и весьма тонких пластах. Иоышо более низкого травматизма в даьах, оборудованных стругами, обаспечииается пр сравнению с комбайновой выемкой на 15-20'/» болае высокая нигрузка, допуоги-ная но газовому фактору, и более благоприятные условия уп-

равнения кровной в лава и поддержания подготовительных выработок впереди и позади очистного забоя.

V, -'¡аогологниэ исслэдовшиш производственного травматизма позволили установить его риспроделенио в зависимости от горно-тоологичаских условий разработки .вида выполняемых опа-■ раций и места нахождения рабочих в очистных и подготовительных забоях, способа транспортировки угля, породы, материалов, уровня организации производственных процессов и выявить для каидой группы (¿акторов их знцчания и. условия, при которых монно обеспечить значительное ониадние производственного травматизма. '•''■.

й. Обобщением результатов исследований в области условий возникновения и развития анлогенных пожаров в шйхтах Донбасса опредолоиы требования к выбору схемы подготовки горизонта и системы разработки пласта, к параметрам рабочего органа добычного оборудования, к схеме проветривания выемочного участка, к спсгеме контроля самонагревания и самовозгорания угля и к обязательному комплексу профилактических мероприятий для предотвращения развития цепных окислительных процессов. Вти требования полонены в основу "Инструкции по предупреждению и тушецию подземных эндогенных пожаров на шахтах 1 Донбасса".

Аано математическое описание процесса самонагревания скоплений угля в выработанном пространстве, получено аналитическое решение и его численная реализация на ЛЭЗи, позволяющее установить координаты точки в выработанном пространстве, гдо возможно достижение критической температуры к концу инкубационного периода.

9. Для предотвращения опасных пос ледствий пылеобразова-ния, вырахащихоя в прйфэсснональных заболеваниях горняков

к возможности взрыва пыди, разработаны и внедрены срздоша для взрывного распыления пламягаоящцх аэрозолей и составы для предварительной обработка пласта угля при aro ьыенка» Обязательность применения раопылихельного средства для оозда-ния nj-s г охрентельных аэрозольных завес при взрывных работах опр.едй.чоца отраслевой "Инструкцией..

10. Показано влияние обычных и экстрвнаяьных выдалений иетаиа в горных выработках нз безопаонооть работ в шахтах, На эффекта использования установленной ¡закономерности изне-аения напряаенно-дефориированного состояния пласта в приза-бойиой части разработаны способы интенсификации иго дегазации путей гидрораэрыва иа опарохаюцей выработай, бурения двух групп разлшшо ориентированных сквааин и иагаетаиия в скаа-ашш нового активного реагента о электролитическими свойствами. Предлозондыа технологии обеспечивают снижение газоаы-делания из разрабатываемого плаота в Х,э-1,о раза а унваьаа-¡02 его выбросоопаоаость. В настоящее арзмя на ЮЬ вахтах Украина разрабатывается 250-2ь0 вкбросоопасных пластов, давдюс 0,23-0,24 выброса на млн.т добычи, йзгза недостаточной оснащенности отрасли средствами механизации выемки тонких и весьма тонких пластов под защитой опарокащай внанки работает на болэе 30% аабовв яа выбросоопасных пластах, átо поло-яонио вызывает необходимость более широкого применения предложенных способов увеличения-интенсификации предварительной дегазации разрабатываемых угольных пластов.

11. Исследовано влияние аао'оЛки шпуров на предотвращение Ероиламвнания ШЗС при ведения взрывных работ. Разработана теоретическая модель движения а«(Зойки в шуро, позволившая выявить факторы, воздействием на которые мозшо обаопечить ббёопйоноа по инициирована» воспламенения ЫВС время выбраоы-

ааний BadoiiKH. fío условию величины импульса взрыва КШ оптимальная длина забойки должна составлять /0,6-ü,а/ длины шпура. Забойке должна иметь удельный вес не менее 1800 кг/ыЗ' и плотно прилегать к стойким шпура.,Предложенная при участии автора пластическая забойка 1Ш-3 превосходит по озоим защитным свойствам водяную забойку.

12. Показано негативное влияние подземной добычи угля на экологическую обетеновку в регионах к в глобальном масштабе на изменение климата на Земле. Определены основные направления обеспечения экологичаоки чистого процесса угледобычи, включающие оставление породы в шахте, профилактические работы по предотвращению горения породных отвалов, подземных по-«аров, взрывов и внезапных выбросов газа, по саизеншо пыле-оброзования и др., очиогку сбрасызаемых шахтных вод, утилизацию извлекаемого дегазационными установками метана и переход на технологию освоения Донбасса как газо-угсльного мес-торонденип.

13. Остановлены основные принципы прогнозирования опасности заражения горных выработок токсичными химическими веществами от их регулярных сбросов и аварийных выбросов на предприятиях, расположенных на горних отводах шахт и вблизи них, заключающиеся ь определении путай миграции токсичных веществ с подземными водами через нарушенный массив пород и с Bosiiyxoíj, поступающим в шахту, и б выявлении зон природной и техногенной нарушенном и, способствующих транспортировке и аккумулированию химических токсичных веществ ввиду сорбдшшой активности и высокой проницаемости пород в таких зонах. Разработана физическая модель и дано математическое описание процесса переносе токсичного вещества через трощшолйгм'. массив, учигнээщое адссроцио-йвоорбцию при

изменении температуры среды по пути фильтрации и изменение концентрации токсичного вещества в начальном сечаиия, Дано численное решение систеш дифференциальных уравнений, позволяющая определять изменение концентрации по пути пвинакия г во времени о использованием результатов лабораторных сиропе -лений тшатичаских констант для парт апсорбант-токсичноа вещество,

14, Своевременней обнаружение в выработках поэишанного солервания опасных и токсичных газов способствует препогврзда-шш или снижению возможности появления аварийных 'сптуашй, группового или индивидуального травматизма. Для обеспечения непрерывного контроля за превышением попусти 1.1 ого сопоряшшш метана на каяпом рабочем месте разработан а рйализозан новый принцип в шахтной матанометрии, заключающийся в соомещяшш в одном изделии двух ЗуннциЯ - индивидуального светильника и сигнализатора содержания штана. Автоматический метан -сигнализатор типа СМС явл^атая элементом экипировки горнорабочего, включен в обязательный перечень средств техники безопасности и применяется на газообишшх иахтзх ряда стран СНГ.

На пахтах, отнесенных по данным прогноза к потенциально опасным по химическому заражению, необходимо осуществлять периодический контроль путем отбора проб воды и пород для лабораторных анализов и выполнения акспрвос-анализя воздуха при помцщ трубок типа ГХ на прогнозируемые токсичные вещества.

При роботе в зэракешшх выработках с нааизчитальным превышением содержания токсичных газов рабочие поляны , обеспечиваться инпивипуальныю сорбционннмя трубками для определения полученной за смену токсодозы.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Евдокимов Ф.И., Сэвнко Г.В., Грядущий БД. Оценки безопасности техкологичаских процессов угледобычи. //"Тахника бозопаоности" Киев; Техника, - 1992, 124о

2. Грядущий БД. Опасные факторы подземной добычи угля в техкологичаоКоа, социальном и экологическом аспектах//Ао-нацк, ЦБНТИ ЮТ.; Украины, - 1994, 158с .

3. Некрасовский Я,о., Гриико Н.Т., Локиин B.C., Савооть-пнов A.B., Грядущий БД,, Кор»ов В.Т. Проведение штреков широким забоем на пологих пластах. fß,\ "Ьодра", - 1969, 12Ьс

'+. Тарадайко B.C., Котлов Э.С., Грядущий БД. Струговая выеыка угля. //Из-во "Донбасс", Донецк, - 1972, 63с

5. Гершун О.С., Чзпонко A.B., Бродский В.З., Остапенко А.Ф., Грядущий БД. Ьорыализация газового режима выемочных участков угольных шахт. //Киев; "Техника", - 1964, БЗо

6. Грядущий БД., Мзлюга Ы.Ф., Луцик П.П. Геотермические условия и тепловой реним шахт Центрального района Донбасса. //М.;ЦНИЭИуголь, - I960, 20о

7. Тарадайко B.C., Котлов Э.С., Грядущий ЬД. Струговая выемка весьма тонких выбросоопасных плаотов. //ы.; ЦНИЭИ-уголь, - 1972, 48с

8. Наыакштанский в.Я., Грядущий БД., Котлов Э.С. Повышение безопасности работ в комплексно-механизированных очистных забоях. //М.; ЦНИЭИуголь, - 1977, 13о

.9. Брусиловский В.И., Грядущий БД., Галушо А.Л. Улучше-. ние условий груда и обеспеченна безопасности на шахтах. //М.; ЦНИЭИуголь, - 1976, 14с

10. Патрушев МД., Саыойленко Е,Я., Грядущий БД, и др. Совэриенствоваииа проветривания угашых шахт. //М.; ЩШЭИ-

6.6

уголь, - I9B6, 48с

II. Тарадайко B.C., Котлов Э.С., Грядущий Б.А. Разработка и комплексная механизация...: ; выемки тонких угольных плао -тов. //"Уголь", - IS7I, й 7, о.14

IE. Вильчицкий В.В., Грядущий БД., Черничашсо Ь.К. Раз-ветка способов и средств нормализации микроклимата глубоких шахт. //"Уголь", - ВЬЗ, 1* 7, с.4ь-50

13. Лопгасов А,Г., Грядущий Е.А., Фрейдиан СЛ. Схемы проветривания с обособленным разбавление« вредности. //"Безопасность труда в промышленности", - 19ьб, К; 9, с.45-45

14. Алейникова Г.Ы., Грядущий Б.А. дополнительные иеры безопасности для паха, потенциально опасных по заражении токсичными веществами. //"Безопасность труда в промышленности",

- 1991, № 12, с.50-51

15. Наиковский fl.С., Грядуций Б.А., Ьасовский В.Й. Опыт туиения зкшгенного поаара на шахте иц.У-И пятилетки объединения "Идкаевуголь". //"Безопасность труда в промышленности",

- 1992, fä 3, о.12-14 .

16. Тарадайко B.C., Грядущий Б.А.'Прогноз устойчивости горных выработок при столбовой оистаие разработки. //"Уголь Украины», - 1968, Кг 10, о.6-8

17. Грядущий Б.А., Тарадайко B.C., Котлов Б,С, Влияниэ опособа выемки угля на проявлаииэ горного давлания. //"Уголь Украины", - 1969, !й II, о.12-15

16. Черняк И.Л., Фруцкик P.A., Петренко С.Я., Грядущий Б.А. Прогноз смещения кровли и почвы в подготовительных выработках при оплошной системе разрвботки. //"Уголь Украины",

- 1971, Щ Ii, с.15-19

19. Грядущий Б.А,, Григорьев Д.К. Анализ горно-геологических условий, проведения подготовительнис выработок в Донеадо-

•Макеевском и Краоиоаркайскои районах Донбасса. //"Уголь Украины", - 197'!, 1й И, о ,27-23

2U. Натруиав М.А., Карнаух И.В., Грядущий Б.А. и др. Проветривание шахт Украины и его совершенствование. //"Уголь Украины", - 1962, № 4, с.2~4

21. Грядущий Б.А., Криворучко А.¡А, Тепловые условия труда в шахта и Критерии их количественной оценки. //'"Уголь Украины", - 19Ь5, Ш 7; с.40-41

22. bopmi ft,Д., Грядущий Б.А. Вопросы безопасности укрепления горных пород полимерами. //"Уголь Украины", - I9B5, Кз В, с.31-34

23. Грядущий Б.А., Кравченко ¿'.В., Браткова Л.С. Аварийность и ее экономические последствия на уголышх предприятиях. //"Уголь Украины", - I9S3, Ik 2, с.20-23

24. Зайденьорг В.Е., Грядущий Б.А,', Айруни А.Х. Влияние подземной добычи угля на накопление диоксида углерода и метане в атмосфере Земли и на климат планеты. //"Уголь Украины", - 1994, !й I, о.45-4Ь

25. Грядущий Б.А,, Пдиковский П,С., Кравченко ¿.В. Основные причины и экологические последствия эндогенных пожаров

в угольных предприятиях, //"Уголь Украины11, - 1994, й 3, сД-Ю

26. Черняк И.Л., Грядуций А. О механизме деформаций пород вокруг выработок, подверженных влияний очистных работ на больших глубинах. //Проектирование и отроигельство угольных предприятий'' М.; ЦШШуголь, - 1968, ¡й1, о.40-45

27. Черняк И.Л., Грядущий Б.А., Григорьев Р.И. Влияние обрушения основной кровли на проявление опорного давления. //"Технология добычи угля подземным способом", М#; ЦНИЭИ-уголь, - 1969, 6, с.27-29

2а. Чорняк И.Л., Григорьев Р.И., Грядущий Б.А. Влияние глубин» разработки на величину зоны опорного давления. // -"Технология добычи угля подземным способом". Л.; ЦНИЗИуголь, - 1969, 12 7, с.16-18

29. Петренко О.Я., Котлов Э.С., Грядущий Б.А. Исследование влияния типа выемочной машины на величину допустимой по газовому фактору нагрузки на очистной забой. /Д1.;1ШШугодь, "Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело", - 1969, Щ 9, с.37-41

30. Котлов Э.С., Грядущий Б.А. Применение струговой выемки на пологих пластах. //¡¿.', ЦНИЗИуголь,"Технология добычи угля подземным способом", - 1971, й 3, с.14

31. Грядущий Б.А., Котлов Э.С., Мяснянвми В.В. Оптимальные скорости дзиаания воздуха в очистных забоях по пылевому ¿■актору. /Д!.; ЦНИЗИуголь,"Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело", - 1971, й II, с.12

32. Грядущий Б.А., Батманов &.К., Бутенко А.11. Возможные пути повышения эффективности выемки выбросоопасцых плао-тоз Донбасса. //М»; ЩШИугонь, "Технология добычи угля подземным способом", - 1976, й 4, о.27-28

33. Тарадайко В.С.,.Котлов Э.С., Грядущий Б.А. Влияние горно-геологических и горно-тохничаских факторов на производительность труда в лава, //¿!.; ЦНИЗИуголь, "Технология добычи угля подземным способом", - 1979, Кг 4, с.46-49

34. Грядущий Б.А. Влияние горно-гоологических и горно--техничеоких факторов на уогойчивость горных выработок при столбовой система разработка. //В сб."Процессы управления при подземной разработке полезных ископаемых", М.«' ШИ, -1568, 6 с

35. Грядущий Б.А., Гаилин Л.А. 8аолок для локализации

взрывов угольной пыли и газа. A.C. !ä II55777, опубл. 15.05.83, бкм.К! IÜ

36. Грядущий Б.А., Бурчаков A.C., Поразшлов А.Е. и др. Состав для сннкеншт пылаобразуицей способности угольного пласта. A.C. fä 934056, опубл.07W06.I982, бюл.йз 21

37. Грядущий Б.А., Куклин Б.К., Патрушаз ¡i.A. и др. Способ разработки полового газоопасного пласта, склонного к са-

1 мовозгоранию. A.C. IL» II687I4, опубл.23.07.о5, бюл.№,27

38. Грядущий Б.А., Бурчакоз A.C., Давиденко A.A. и др. Способ гидравлической обработки высокогазоопасного угольного пласта. A.C. ];> 972145, опубл.07.11.Ь2, бил.Кг 41

39. Грядущий Б.А., Лаценко it.fc., Куприенок П.л. и др. Забоечный материал. A.c. 1575650, опубл. 30.06.90,24

40. Грядущий Б.А. Исследование к прогноз устойчивости подготовительных выработок при столбовой системе разработки. /Донецк, ЦБТИ МУЛ Укравкы, - 1968 , 9с.

41. Черняк ИД,, Тарадайко B.C., Грядущий Б.А., Григорьев Г.И. Временное руководство по прогнозу омещаний пород на оопряйвниях штреков о очиогныии забоями при столбовой система разработки. //AI.; Из-во МГИ, - 1968, 13о

'42. Черняк ИД., Грядущий Б.А., Петренко С.Я., Орушнш P.A., Эмиров Л.А. Временное руководство по прогнозу смещений кроши и почвы подготовительных выработок при оплошной сиоте-ив разработки на шахтах комбината "Донецкуголь". //П.; Из-во МГИ., - 1969, 20а

43. Морев A.M., Скляров Д.А., Больииаский И.Ы., Грядущий Б.А. и др. Инструкция по прогнозу и предупреждению внезапных прорывов метааа из почвы горных выработок. //Макеевка-Дон-басе, Из-во,,. Хакти,.-/!^?, 29с ,. .

44. Инструкция по предупреждению й тушению подземных эн-

дошшых пожаров на шохзах Донбасса. //Донецк, ЦЫЦ'И Шшуг-лепрома Украины, - 1984, 62о

45. Методика определения инкубационного периода самовозгорания угля. /Донецк, Иэ-во ШИГД, -г 1994,13с

46. Морев'А.Н., Толстых К.С., Грядущий Б.А. и др. Инструкция по созданию предохранительных аэрозольных завес при взрывных работах в угольных шахтах. //иакеовка-'Донбаса, йз-во МакНИИ, - I98S, 21о

47. ¡¿орав A.M., Касимов О.И., Грядущий Б.А. и др.Браненная инструкция по проектированию дегазации шахт йонбаооа. //Донецк, ЦБНТИ Иинуглепроиа УССР, - 1981, 32с

48. Методика прогноза зон повышенной трощиноватооти, пористости, проницаемости в складчатых структурах и разрывных нарушениях. //Донецк, Из;-во НИИГД, - 1994, 2бо

49. Грядущий Б.А. Оценка эндогенной пожароопаонооти и опоообы цредупреадания оаыоаоагорания угольного окопления, //дапонир.в ГйТБ Украины, 14.Л.94 й 2128, - УК94, Но

50. Грядущий Б.А., йорав А.11,, Клойанер С,И. К механизму возникновения внезапных разрушений лрчвы выработок и прорывов метана, ""допонир в ГИТЕ Украины, I7.IO.S4, fe 2001, УК94, 7о

51. Грядущий Б.А. Состояние и мары по нормализации кли-иатичаоких уодовий в шахтах Донбаооа, у/Тазиоы доклада на республиканском семинара "Охлаждение рудничного воздуха на больших глубинах при современной технологии ведения горных работ" - Донецк, - 1984, 0,21-22

В работах, напясаняых в ооавторстве, личный вклад соискателя заключается: в разработке классификаций изучаемых процессов по причинам их возникновения я характерным привнакам, в внявлаадя корреляционных зависимостей и в разработке пред-

ложвнпй по снижению воздействия опаоных факторов - 1,8,9,10, 12,24,25,33,34; а анализе результатов экспериментов и статистических данных - 3,4,15,17,19,27-30; в объяснении механизма происходящих явлений и их теоретическом описании •• 2,10,26, 49,60; в обосновании поправочных коэффициентов к нормируемым показателям при .отклонении фактических условий груда в шахта от допустимых - 6,21,^1; в разработке вопросов безопасности ведения технологических процессов угледобычи, противопожарной л прогивоааариПиоЙ защиты шахт - 5,7,11,13,14,16,18,20,22,23, 31,32,40-48; в разработке отличительных признаков изобретений - 35-39.

Соискатель х^ГЧ. Ъ.А.ШДУЩНй

п

Grladushly В. Л. " Investigation daneerous and bad factors In the 'coal Bines woruing out and realization the methods of lowering theis negative influence *.. .

thesiз is the form of a scientific report for the degree Doctor of Science on Speciality 05.26.01 - " Labour Protection and Fire Safety". The State Hining Academy of UKrairie, Dnepropetrovsk1995. The. author has published 60 scientific worKs and has obtained 21 author's certificates. These worKs contain theoretical and experimental researchs of orised. соМогоПуз and display such dangers as a ainins pressure and conditioned by it traumatism, sudden havoc of ground rocks and a methane fcreaK. spontaneous combustion accumulation of a coal small fry in the worKed out space, entering of toxic substances in the ialne etc.

Obtained that for prevention of ignition and explosion of methane-aerial misture during explosive worKs it is necessery to use special face cut and precantionary aerosol curtains. Revealed locality of infected zones of worKed out sections by toxic substances.

Beailzed industrial introduction of worKad out (normative) corresponding to norm documents and offered technical decisions, they give data about effectless of their utilization. Грядущий Б.А. "Исследование опасных и.вредяыя Факторов в угольных пактах, разработка и реализация способов снижения из негативпого воздействия".

Диссертапия d Форне научного доклада на соискание ученой степени доктора техшгческих наук по специальности 05.26.01 - "Охрана труда и позарная безопасность". Государственная горная академия Украины, Днепропетровск, 1995. .

Зашшается 60 научных" печатник работ и 21 авторское свидетельство, в работах содержатся теоретические и экспериментальные исследования 'закономерностей воэкшшовения а проявления таких опасностей i

как горное давление и обусловленный ин травматизм, внеззшшё разрушения пород почвы и прорывы нетапа, самовозгорание скоплений угольной нелочи в выработанном пространстве, поступление токсичпнк

веществ в юахту и от.

Получено, что для предотвращения воспламенения и взрыва НВС при взрышшх работая иеобходино применять специальную забойку и пре-докраннтелыше аэрозольные завесы. Выявлена локальность зон заражения горных выработок токекчшмн веиествани.

Осуществлено промышленное внедрение разработанных норнативпнх документов и предложенные текиических решений, приводятся данные об эффективности их использования.

Кяпчоп]. слова: вуг1льпа шахта. безпека. прниче тиснения. кстан, пишитен1 тонператури аор1д, ендогетИ пожехЬ пидоутвореипя, ток-сичн! та шк1длив1 речопшш. равтоШ вшаши. еколог1чн! збитки,