автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Повышение пылегазовой безопасности выработок добычных участков угольных шахт на основе пенопородных ленточных аэродинамических сопротивлений

На правах рукописи СМИРНОВ Юрий Дмитриевич

ПОВЫШЕНИЕ ПЫЛЕГАЗОВОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЫРАБОТОК ДОБЫЧНЫХ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ НА ОСНОВЕ

ПЕНОПОРОДНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Специальность 05.26.01 - Охрана труда (в горной

промышленности)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003464500

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003464500

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Ковалев Олег Владимирович,

кандидат технических наук

Митрофанова Татьяна Николаевна

Ведущая организация - ОАО «Гипрошахт».

Защита диссертации состоится 10 апреля 2009 г. в 15 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 5 марта 2009 г.

Шувалов Юрий Васильевич

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Э.И.БОГУСЛАВСКИИ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Пожары и взрывы газа и пыли на угольных шахтах являются одной из частых (60 %) и наиболее тяжёлых аварий (до 80 % общих затрат на ликвидацию аварий) со средней продолжительностью их ликвидации 600 часов и существенным травматизмом. Наиболее опасными объектами по возгораниям и взрывам являются очистные забои и сближенное с ними выработанное пространство, где за последние 30 лет происходило более 45 % вспышек (взрывов) газа и угольной пыли.

Большой вклад в исследование повышения пылегазовой безопасности угольных шахт внесли ученые России, в их числе: Ф. А. Абрамов, А. Т. Айруни, Ю. Н. Бессонов, В. Н. Бобровников, Н. О. Каледина, Б. Ф. Кирин, Ф. С. Клебанов, О. В. Ковалёв, В. А. Колмаков, П. А. Лысенков, А. А. Мясников, М. А. Патрушев, Л. А. Пучков, И. В. Сергеев, М. М. Сметанин, Б. Г. Тарасов, К, 3. Ушаков, Ю. В. Шувалов и др.

Современные методы, технические средства и организационные мероприятия по подавлению и связыванию угольной пыли, системы дегазации, вентиляции и управления воздушными потоками не обеспечивают существенное снижение риска возникновения пожаров и взрывов пыли и газа в выработках добычных участков, которые остаются наиболее опасными для угольных шахт. Поэтому разработка новых способов является актуальной и своевременной, особенно, принимая во внимание взрывы последних лет, произошедшие на шахтах России.

Цель работы - повышение безопасности труда горнорабочих шахт на основе новых способов управления пылегазовым режимом выработанных пространств с использованием пенопо-родных ленточных аэродинамических сопротивлений.

Основная идея работы. Управление пылегазовым режимом выработанных пространств и горных выработок добычных участков угольных шахт следует осуществлять путем создания дополнительных аэродинамических сопротивлений в обрушенном массиве с использованием твердеющих пен длительной устойчивости.

Основные задачи работы:

- анализ эффективности существующих способов управления пылевым режимом на угольных шахтах;

- классификация основных средств и способов пылепо-давления, применяемых при подземной разработке;

- исследование процессов пенообразования и основных свойств пен;

- разработка новых способов управления пылегазовым режимом выемочных участков угольных шахт;

- разработка безопасных для применения долгоживущих твердеющих пен с целью использования их в выработанном пространстве.

Научная повизна работы.

1. Установлена зависимость пылевыделения и пылепереноса от расстояния в выработанных пространствах шахт, с максимумом пылевыделения в очистном забое (свх) и экспоненциальным снижением содержания пыли (с) при движении аэрозолей с утечками воздуха в выработанном пространстве: с = свхехр{-0.04хг), позволяющие количественно определить миграцию пыли в воздушном потоке.

2. Экспериментальным путем, варьируя составы и процентные содержания компонентов, обоснованы рецептуры безопасных, твердеющих пен различной устойчивости, обеспечивающие заданное аэродинамическое сопротивление движению утечек воздуха и пыли в выработанном пространстве.

Основные защищаемые положения: 1. Выработанное пространство, примыкающее к очистному забою, является наиболее взрывоопасным объектом в связи с интенсивной фильтрацией утечек воздуха (до 40-60 % общего объема в лаве), выносом и отложением угольной пыли (до 250-500 г/м3), наличием природных и техногенных источников инициирования взрывов, и его целесообразно защищать путем управления пылегазовым режимом с использованием ленточных аэродинамических сопротивлений движению аэрозолей на основе пенопородных полос с различным временем устойчивости пен (патент №2007135961 «Способ защиты выработанного пространства от взрывов пыли и газа»).

2. В качестве надежного средства управления пылегазовым режимом выработанных пространств и выработок добычных участков угольных шахт рекомендуется твердеющая пена, полученная смешением в водном растворе пенообразователя «Сульфанол» (3-5 %), стабилизатора - смолы карбамидоформальдегидной с пониженным содержанием формальдегида (24-27 %) и отвердителя в виде суль-фокислоты технической (11-16%), кратностью до 40 и устойчивостью до трех месяцев (патент № 2334110 «Состав для защиты выработанного пространства и профилактики эндогенных пожаров»).

3. Безопасность и эффективность ведения работ обеспечивается использованием аэродинамических сопротивлений ленточного типа в выработанном пространстве у очистного забоя и вентиляционного штрека, позволяющим уменьшить объемы фильтрации газа и вынос пыли из выработанного пространства от 60 до 80 %.

Методы исследований. Работа выполнена с использованием комплекса методов исследований, включающего системный анализ проблемы на основе исследований российских и зарубежных ученых; патентно-информационный анализ; теоретические, лабораторные и натурные методы изучения условий пылеподав-ления, управления пылегазовым режимом и условий получения твердеющих пен. Для математической обработки данных использовались современные стандартные компьютерные программы пакета М8-СШ1се и программа моделирования «МСЮЕРЬО\У».

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом аналитических, лабораторных и экспериментальных исследований получения различных видов пен, удовлетворительной сходимостью результатов расчетов, справкой об использовании результатов научно-исследовательской работы ОАО "Воркутауголь", актом экспертизы научно-исследовательской работы институтом «ПечорНИИ-проект», а также протокола испытания опытной пеногенерирую-щий системы в СГОТИ (ТУ).

Практическая значимость работы: разработаны рецептуры твердеющих пен, технологическая схема пылеподавления в выработанном пространстве угольных шахт, схема комплексного

пылеподавления на угольных шахтах.

Личный вклад автора работы заключается в разработке методики исследований, участии в проведении основной части экспериментальных исследований, в разработке рецептур приготовления и составов пенопородных аэродинамических сопротивлений, экономическом расчете эффективности применения технологии управления пылевым режимом выработанного пространства угольных шахт.

Апробация работы. Основные положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 17 международных, российских научно-технических конференциях, совещаниях, симпозиумах, выставках, в том числе: Ежегодная научная конференция молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (г. Санкт-Петербург, 2006 -2008гг.), «Неделя горняка» (МГГУ, г.Москва, 2007-2008гг.), Научно-практическая конференция в Краковской горнометаллургической академии (Краков, Польша, 2006 г.), ЬУ11 Международный форум горняков и металлургов (Фрайберг, Германия. 2007 г.), Международная выставка-конгресс «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (г. Санкт-Петербург. 2007 г.), Международная выставка "ВейстТек 2007" (г. Москва), II Международной выставки и конгресса «Перспективные технологии для реального сектора экономики» (г. Москва, ВВЦ), 57 Всемирного Салона инноваций, научных исследований и новых технологий «Иннова - Энерджи 2008 (Брюссель - Эврика 2008), где научные разработки были отмечены сертификатами, дипломами, золотыми и серебряными медалями.

Реализация результатов работы. Справка об использовании результатов научно-исследовательской работы ОАО "Воркутауголь" (г. Воркута, Россия), акт экспертизы научно-исследовательской работы института «ПечорНИИпроект» (г. Воркута, Россия), протокол испытания опытной пеногенери-рующий системы в СПГТИ (ТУ) (г. Санкт-Петербург, Россия).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 18 научных трудов, в их число входят 4 статьи в ведущих рецензируемых научных изданиях Российской Федерации, 2 за-

рубежные публикации, соавторство в 2-х монографиях, 6 статей и тезисов в сборниках материалов по итогам международных и всероссийских конференций, а также 1 статья в научно-популярном журнале. Получено 3 патента на изобретение по теме диссертации.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 197 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок, 43 таблицы, 6 приложений и список литературы из 101 наименования.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю, заслуженному деятелю науки РФ, профессору, доктору технических наук Ю.В. Шувалову за идеи, которые послужили основой проведения исследований, внимание, помощь и поддержку, оказываемые в процессе выполнения работы, доценту кафедры «Общая и физическая химия» Т. Е. Литвиновой, доценту кафедры «Общая и техническая физика» Н. Н. Смирновой, доктору химических наук И. Д. Устинову за помощь на различных этапах написания диссертационной работы.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Выработанное пространство, примыкающее к очистному забою, является наиболее взрывоопасным объектом в связи с интенсивной фильтрацией утечек воздуха (до 40-60 % общего объема в лаве), выносом и отложением угольной пыли (до 250500 г/м*), наличием природных и техногенных источников инициирования взрывов, и его целесообразно защищать путем управления пылегазовым режимом с использованием ленточных аэродинамических сопротивлений движению аэрозолей па основе пепопородных полос с различным временем устойчивости пеги

Аварии, происходящие на угольных шахтах, преимущественно связаны с пожарами, взрывами метана и пыли (около 60%), обрушениями (25-30%), газодинамическими явлениями (5-7 %) и другими причинами. Наиболее опасными объектами по возгораниям и взрывам являются очистные забои и сближенное к ним выработанное пространство, в которых за последние 30 лет происходило более 45 % вспышек (взрывов) газа и угольной пы-

ли. Крепкие породы кровли обрушаются в выработанном пространстве большими глыбами, между которыми остаются каналы для проникновения воздуха и пыли, где происходит накопление пыли и газа до взрывоопасных концентраций.

Основными причинами скоплений метана и угольной пыли до взрывоопасных концентраций являются: интенсивное газовыделение и пылеобразование, неудовлетворительное проветривание выработок и проведение пылевзрывозащитных мероприятий, слоевые скопления метана, значительные пылеотложения; наличие непроветриваемых выработок в зоне ведения горных работ; организационные упущения со стороны инженерно-технических работников; недостаточная эффективность традиционных методов борьбы с газом и пылью.

Разбавление газа, поступающего из окружающего массива, до безопасных концентраций вентиляционной струей свежего воздуха в основных выработках добычного участка еще не является гарантией безопасности ведения работ. Неравномерность газовыделения как во времени, так и по площади поверхности контакта пород с воздухом делает характер формирования газового режима выработок не закономерным и требует значительных резервов производительности систем безопасности (вентиляторов, распределительных устройств и пр.) при надежном и стабильном контроле ситуации. Диапазон стабильных изменений концентрации газа в сечении достигает 0,3-0,4 %, а эпизодические "всплески" могут превышать допустимые пределы и вызывать воспламенения газа, переходящие во взрывы газа и пыли.

По данным исследований, для всех схем проветривания выемочных участков характерны закономерности изменения содержания кислорода и метана в выработанном пространстве, имеющие вид экспонент с плавным снижением первого и повышением второго на расстоянии до 150-200 м от забоя.

При наличии утечек воздуха из лавы в выработанное пространство значительно сокращается поступление пыли в выработки с исходящей струей. Само выработанное пространство, особенно в нижней части лавы, является своеобразным "осаждающим фильтром" и накопителем пыли - взрывоопасного мате-

риала. Время действия выработанного пространства как "осади-тельного фильтра" может изменяться от нескольких суток (на уровне контакта со свежей струей) до десятков суток (на уровне контакта с исходящей из лавы струей воздуха). Участок активного пылеосаждения такого "фильтра" определяется, в основном, его геометрией (пористость) и скоростью движения утечек воздуха.

Пылеотложение для призабойного выработанного пространства реально сопоставимо с участками сопряжений лав с вентиляционными выработками и ориентировочно может быть оценено величиной не менее 300-400 г/м3-сут. Зона утечек аэрогелей в выработанном пространстве распространяется от единиц до десятков метров по длине лавы, что создает благоприятные условия для формирования взрывоопасного "стратиграфического" разреза пылеотложений от крупных фракций на контакте с породой до мелких - на контакте с утечками воздуха.

Исследования процессов переноса массы аэрозольного вещества (с учётом воздуха) в выработанное пространство позволили разработать математическую модель и получить аналитическую зависимость:

^ - свхеХр{г 0-04д:2), (1)

где См - концентрация частиц на входе (* - 0), г/м3;

х - расстояние от лавы в выработанном пространстве, м.

Зависимость свидетельствует об экспоненциальном снижении концентрации частиц в воздухе до 10-15 % от начальной на расстоянии до 10 м. Пылевой аэрогель с крупностью частиц до 30 мкм имеет возможность не только заполнять выработанное пространство с обрушенными породами, но и мигрировать далее с утечками воздуха, создавая пожаровзрывоопасное состояние всего объёма зоны фильтрации.

Для изоляции выработанного пространства, а также пространства между крепью и стенками выработки на кафедре «БП и РГП» предложено использование аэродинамических сопротивлений, состоящих из твердеющей негорючей и практически газонепроницаемой пены.

Предлагаемая схема может быть реализована при разработке угольных пластов длинными очистными забоями с управлением горным давлением полным обрушением пород кровли за крепью при прямоточном проветривании выемочного участка по воздухоподающему штреку 1, очистному забою 2, вентиляционному штреку 3. При этом прохождение воздуха через зону повышенного метановыделения в выработанном пространстве 4 блокируется пенными полосами 5, 6 у очистного забоя 2 и вентиляционного штрека 3 соответственно.

Ьшаг

Рисунок 1 - Схема пеногенерирующего способа регулирования пылегазового режима добычного участка угольной шахты.

Пенные полосы 5 у очистного забоя 2 формируются периодически на расстоянии Ьишг между ними, причем это расстояние равно половине длины зоны обрушения основной кровли К А ширина пенных полос Ь„ может достигать мощности отрабатываемого пласта. Устойчивость г, пенных полос у очистного забоя равна отношению удвоенного значения фактической длины зоны обрушения основной кровли F к скорости подвигания очистного забоя V:

т, =•

2¥_ V

> (сут),

(2)

где длина зоны обрушения основной кровли варьируется 25...30 м, а скорость подвигания очистного забоя Vне превышает 3 м/сут, поэтому устойчивость пенных полос у очистного забоя варьируется от 15...20 суток.

Пенные полосы 6 у вентиляционного штрека 3 формируют постоянно по мере продвижения очистного забоя. Ширина пенных полос Ь3 определяется экспериментально. Устойчивость 12 пенных полос у вентиляционного штрека равна десятикратному отношению удвоенного значения фактической длины зоны обрушения основной кровли Р к скорости подвигания очистного забоя V:

20£,(сут), (3)

2 V

где длина зоны обрушения основной кровли Р изменяется в пределах 25...30 м, а скорость подвигания очистного забоя Vне превышает 3 м/сут, поэтому устойчивость пенных полос у вентиляционного штрека варьируется от 150...200 суток.

Формирование аэродинамических сопротивлений на основе пенных полос с различной устойчивостью у очистного забоя и вентиляционного штрека в выработанном пространстве приводит к практически полной изоляции выработанного пространства от опасных по взрыву газа и пыли, перемещению утечек воздуха к призабойному пространству за пределы зоны высоких концентраций метана, и повышению безопасности угольной шахты.

По итогам исследований получен патент на изобретение №2007135961 «Способ защиты выработанного пространства от взрывов пыли и газа».

2. В качестве надежного средства управления пылегазо-вым режимом выработанных пространств и выработок добычных участков угольных шахт может быть рекомендована твердеющая пена, полученная смешением в водном растворе пенообразователя «Сульфанол» (3-5 %), стабилизатора - смолы карба-мидоформальдегидной с пониженным содержанием формальдегида (24-27%) и отвердителя в виде сульфокислоты техниче-

ской (11-16 %), кратностью до 40 и устойчивостью до трех месяцев.

По итогам исследований предложен состав для защиты выработанного пространства и профилактики эндогенных пожаров (табл. 1), содержащий пенообразователь на основе «Сульфанол», стабилизатор, отвердитель и воду, согласно изобретению, в качестве стабилизатора используют смолу карба-мидоформальдегидную, отвердитель - сульфокислота техническая или его аналог и воду, при следующем соотношении компонентных масс, %:

Сульфонол 3...5;

Смола карбамидоформальдегидная 24... 27;

Сульфокислота техническая 11... 16;

Вода остальное.

Таблица 1 - Требования к исходным продуктам твердеющей пены

Наименование компонентов Документ Свойства компонентов

Смола карбамидоформальдегидная (стабилизатор) ГОСТ 14231-78 ТУ 2223-001511193462003 Однородная суспензия от белого до светло-желтого цвета без посторонних включений. Плотность 1100-1300 кг/м3, массовая доля свободного формальдегида не более 0,25 %, условная вязкость по вискозиметру ВЗ-4 после изготовления 20-35 с. После хранения в течение 60 суток не более 200 с, смешиваемость смолы с водой при 293±274К в соотношении по объему 1:2 полная (коагуляция не допускается, сухой остаток 51± 2 %).

Сульфонол (пенообразователь) ТУ 84-509-81 Порошок белого цвета, хорошо растворим в воде, насыпная плотность 110170 кг/м3.

Сульфокислота техническая (пластификатор, отвердитель) ТУ 2471005558412122005 Образуется при действии серной кислоты на высококипящие фракции нефти при очистке нефтепродуктов (керосина, газойля, солярного масла), темно-коричневая жидкость, хорошо растворима в воде, имеет плотность 1136 кг/м3, вязкость 32 с.

Предложенный состав представляет собой долгоживу-щую пенную смесь высокой кратности (до 40), образованную при механическом перемешивании используемых компонентов с использованием стандартных пеногенераторов. В выработанном пространстве формируют изолирующие полосы с обрушением в неё пород кровли за крепью, позволяющие практически полностью устранить проникновение опасных по взрыву газа и пыли в горные выработки, вызванное низкой скоростью «слёжи-ваемости» обрушенной породы в выработанном пространстве. Происходит перемещение утечек аэрогелей к призабойному пространству за пределы зоны высоких концентраций метана и препятствование перемещению пыли как внутри выработанного пространства, так и выхода её в рабочие пространства.

Опытами установлено, что полученная пена является практически воздухонепроницаемой. При непосредственном воздействии пламени ее поверхностный слой обугливается, но пламя по поверхности не распространяется. Твердеющая пена не накапливает в себе влагу, не является токсичной, является пожаробезопасной, выдерживает температуру до 200°С.

Затвердевание и приобретение эластичности происходит по мере истечения из пены жидкости и не превышает 24 часов. Период распада пены в лабораторных условиях оценивается порядка 2,5 - 3 месяцев.

Фильтрационные свойства твердеющей пены толщиной 30 см различных составов определялись по ГОСТ 25891-83 «Методы определения сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций» (табл. 2).

Заполнение пеной свободного пространства в пределах извлекаемой мощности пласта обеспечивает ее всплывание между кусками обрушающейся затем на нее непосредственной кровли, заполнение пустот и даже образующейся полости между непосредственной и основной кровлей за счет разряжения воздуха в этом пространстве. В результате этих процессов увеличивается сопротивление движению утечек воздуха и пыли, вплоть до полной изоляции выработанного пространства.

Таблица 2 - Аэродинамические свойства слоя твердеющей пены _ _ толщиной 300 мм _

№ состава Объемный расход воздуха (}, 106-м3/ч Воздухопроницаемость образца, О кг/м2-ч Кратность

1 298 0,021 10...15

2 322 0,023 25...30

3 342 0,024 40...44

4 360 0,028 43...45

5 520 0,038 47...50

6 935 0,067 49...52

По результатам исследований получен патент на изобретение № 2334110 «Состав для защиты выработанного пространства и профилактики эндогенных пожаров».

3. Безопасность и эффективность ведения работ обеспечивается использованием аэродинамических сопротивлений ленточного типа в выработанном пространстве у очистного забоя и вентиляционного штрека, позволяющие уменьшить объемы фильтрации газа и вынос пыли из выработанного пространства от 60 до 80 %.

Для оценки эффективности предложенного способа управления пылегазовым режимом было использовано математическое моделирование процесса формирования утечек воздуха с помощью программы «МСЮЕРЬОШ», в рамках которого было решено 12 модельных задач, при этом варьировались размеры зон повышенных сопротивлений, возникающих при запенивании соответствующих областей выработанного пространства. Результаты моделирования показали, что повышение сопротивления выработанного пространства в 2-3 раза (кривая 1), в 5 раз (кривая 2) и в 10 раз (кривая 3) позволяет существенно изменять характер распределения утечек в выработанном пространстве, их удельную и абсолютную величину по сравнению с базовой бесцелико-вой схемой (кривая 0) (рис. 2). Предложенный способ защиты выработанного пространства от взрывов пыли и газа повышает сопротивление выработанного пространства в 7-10 раз, снижая относительные значения утечек аэрозолей от 60-80 %.

При этом меняется характер движения утечек в выработанном пространстве с выравниванием удельных поступлений по длине штрека, что будет способствовать снижению вероятности взрывов газовоздушной смеси.

Рисунок 2 - Влияние аэродинамического сопротивления на утечки воздуха в лаве и штреке при использовании полос твердеющей пены.

Разработанная пеногенерирующая система управления пылегазовым режимом выработанных пространств включает в себя (рис. 3): два компрессора 4 с ресиверами, ёмкости для образования смеси (пеногенераторы) 5, система трубопроводов 8 подачи смеси раствора и сжатого воздуха к пеногенераторам с электрозолотниковыми или клапанными распредустройствами, трубопроводы 9 подачи пены к стволам-форсункам 6, 7, ёмкости 1 для хранения веществ, входящих в рецептуру пен, блоки управления с распределителями - БУ, дозаторы 2, насосы 3.

12 3 4 БУ 5 9 6 7 7

^ГТТЛ V г^ г г

ЕШШП НЧ Л- /

Рисунок 3 - Пеногенерирующая система управления пылегазовым режимом добычного участка

Схема испытываемого пеногенератора для образования твердеющей пены представлен на рисунке 4 и включает в себя компрессор 1 с ресивером 2, позволяющий создавать давление до 1,6 МПа, соединенный трубопроводом 3 с распределителем 8 и форсунками 10, ёмкость 4 для хранения веществ смеси, дозатор 5, ёмкость смеситель 6, отградуированная с шагом 1 литр и соединённая трубопроводом 7 с распределителем 8, блоки управления 9, форсунки 10 с диаметром сопла 0,5... 1,5 мм, а также блок 11 крепления распределителя, блоков управления и форсунок. Стволы-форсунки распылителей пены выполнены в виде пневмогид-равлических форсунок с соплами Лаваля с различными диаметрами выходных отверстий. В зависимости от диаметра сопла возможна регулировка кратности пены и соотношения твёрдое/жидкое.

Технико-экономическая оценка применения твердеющих пен для создания ленточных аэродинамических сопротивлений свидетельствует о целесообразности их применения и составляет 681 руб., для приготовления 1 м3 твердеющей пены.

4 5

В таблице 3 представлено сравнение себестоимости и стоимости агрегатов для создания аэродинамических сопротивлений на 1 тонну добытого угля для условий пласта «Тройной» шахты «Северная» ОАО «Воркутауголь» со следующими характеристиками: мощность пласта 2,5 м, скорость подвигания очистного забоя - 3-5 м/сут, длина лавы 200 м, объем очистной добычи - 2000 т/сут, содержание в ней угля 42,9 %. Сравнивались следующие материалы: твердеющая пена, пенобетон автоклавного твердения, газобетон неавтоклавного твердения и бетон. Толщина слоев используемых материалов вдоль очистного забоя 500 мм, вдоль вентиляционного штрека - 300 мм.

Сравнительный анализ показывает рациональность использования твердеющей пены для создания аэродинамических сопротивлений. Стоимость материалов, сравниваемых по показателям пылегазопроницаемости с твердеющей пеной, значительно дороже.

Таблица 3 - Сравнительная таблица себестоимости материалов для создания аэродинамических сопротивлений у очистного забоя

Материал Себестоимость (руб./1 м3) Стоимость оборудования, руб. Сопротивление воздухопроницаемости И, м2'ч,даПа/кг Стоимость исп. на 1 т добытого угля, руб.

Твердеющая пена 681 57600 30-40 80

Газобетон н-а/т 1700 230000 20 203

Пенобетон а/т 2224 300000 40 266

Бетон 1600 - 70 191

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-исследовательскую работу, в которой поставлена и решена актуальная задача повышения безопасности труда работающих на подземных горных работах путем разработки новых способов управления пылегазовым режимом выработанных пространств на основе пе-нопородных ленточных аэродинамических сопротивлений.

Выполненные автором исследования позволяют сделать следующие выводы и дать рекомендации, направленные на улучшение безопасности работников угольных шахт:

1. Повышение нагрузки на очистные забои, ведущее к пропорциональному увеличению пылегазовыделения в выработки добычных участков, требует повышения эффективности применяемых мер дегазации подрабатываемых и надрабатываемых участков горного массива и существующих способов пылеподав-ления, в том числе путем применения новых рациональных способов управления пылегазовым режимом выемочных участков.

2. Наличие мощных источников пылеобразования в выработках формирует отложения сухой пыли наиболее взрывоопасных фракций (20-50 мкм) в труднодоступных для профилактической обработки местах (пространства за крепью и конструктивными элементами сооружений в горных выработках), количественно превосходящие нижние пределы взрывоопасное™ (20 г/м3).

3. Установлена зависимость пылевыделения и пылепере-носа от расстояния в выработанном пространстве, с максимумом пылевыделения в очистном забое и экспоненциальным снижением содержания пыли при движении аэрозолей с утечками воздуха, позволяющие количественно определить миграцию пыли в воздушном потоке в зависимости от её крупности.

4. Рационален предложенный оригинальный способ создания изолирующего слоя, основанный на подаче перед посадкой непосредственной кровли в выработанное пространство за механизированной крепью долгоживущей пены различной устойчивости, которая заполняет свободное пространство в пределах извлекаемой мощности пласта, уменьшая объемы фильтрации пылевых аэрозолей в выработанном пространстве от 60 до 80 %. Способ защиты выработанного пространства и состав пены защищены патентами РФ на изобретение.

5. Экспериментально подтверждена возможность использования твердеющей пены для защиты выработанного пространства и профилактики эндогенных пожаров, причем толщина слоя твердеющей пены, достаточная для управления пы-легазовым режимом выработанного пространства, варьируется от 300 мм и более, а долговечность превышает 60 дней при воздухопроницаемости 0,02...0,04 кг/м2-ч.

6. Предложенная пеногенерирующая система управления пылегазовым режимом обеспечивает генерацию долгожи-вущих пен с кратностью от 30 до 40 и рекомендуется к использованию для условий добычных участков угольных шахт при управлении пылегазовым режимом методом устройства дополнительных аэродинамических сопротивлений в выработанном пространстве вслед за подвиганием очистного забоя. Структура и параметры пеногенерирующей системы зависят от ёмкости создаваемых полос запенивания, их количества и скорости под-вигания очистного забоя.

7. Технико-экономическая оценка применения твердеющих пен для создания ленточных аэродинамических сопротивлений свидетельствует о целесообразности их применения и составляет 681 руб., на приготовление 1 м3 твердеющей пены в

цепах сентября 2008 года. Использование твердеющих пен повышает себестоимость добычи угля для условий Воркутского месторождения на 80 руб./т.

Основные положения работы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Шувалов Ю. В., Бульбашев А. И., Смирнов Ю. Д. Рациональные параметры и схемы управления пылегазовым режимом угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень - МГГУ, № 5, М., 2008 г. С. 50-59.

2. Шувалов Ю. В., Бульбашев А. И., Смирнов Ю. Д., Каменский А. А. Использование устойчивых пен и фазовых переходов воды в системах управления пылевым режимом горнодобывающих предприятий // Сборник трудов 5-ой международной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера. Проблемы и решения» - Воркута, ВГТУ, 2007. С. 211214.

3. Шувалов 10. В., Смирнов Ю. Д., Каменский А. А. Безопасность промышленных процессов при подземной и открытой разработке угольных месторождений // Известия Самарского научного центра РАН, Спец. выпуск: «Безопасность. Технологии. Управление» - Самара, Самарский научный центр РАН, 2007, Т. 2. С. 84-88.

4. Литвиненко В. С., Шувалов Ю. В., Никулин А. Н., Гас-парьян Н. А., Смирнов Ю. Д., Каменский А. А. Новые технологии обеспечения безопасности при добыче полезных ископаемых в России // Записки горного института - СПб.: СПГГИ, 2007, Т.172. С. 178-185.

5. Шувалов Ю. В., Смирнов Ю. Д. Твердеющие смеси для защиты от негативного воздействия техногенеза и окружающей среды // Популярное бетоноведение - СПб., 2007 г. - № 18. С. 77 -82.

6. Смирнов Ю. Д. Использование долгоживущих твердеющих пен для защиты рабочих пространств от взрывов пыли и газа // Записки горного института - СПб.: СПГГИ, 2007, Т. 174. С. 225-228.

РИЦСПГГИ. 25.02.2009. 3.98. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПЫЛЕВОЙ РЕЖИМ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК НА

УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

1.1. Угольная пыль, как источник опасности взрыва

1.2. Характеристика взрываемости угольной пыли

1.3. Источники пылевыделения и характеристика аэрогелей угольной пыли

ГЛАВА 2. ОЦЕНКА И ВЫБОР ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЯ

УПРАВЛЕНИЯ ПЫЛЕВЫМ РЕЖИМОМ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

2.1. Классификация способов управления пылевым режимом

2.2. Сухие способы пылевзрывозащиты

2.3. Способы гидропылевзрывозащиты

2.4. Способы пенопылевзрывзащиты

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВОВ И СВОЙСТВ

ДОЛГОЖИВУЩИХ ПЕН

3.1. Физико-химические свойства пен и способы их исследования

3.2. Основные направления использования долгоживущих пен и их составы

3.3. Исследование эффективности применения твердеющей пены для повышения аэродинамического сопротивления разрушенного горного массива

ГЛАВА 4. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ПОВЫШЕНИЯ ПЫЛЕГАЗОВОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЫРАБОТОК ДОБЫЧНЫХ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ НА ОСНОВЕ ПЕНОПОРОДНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

4.1. Технологии управления пылевым режимом

4.2. Технические средства для образования и нанесения пены

4.3. Оценка эффективности применения пеногенерирующей системы управления пылегазовым режимом выработанных пространств

4.4. Экономическая оценка затрат и эффективности применения пенопородных ленточных аэродинамических сопротивлений в горных выработках 167 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 174 Список используемой литературы 176 Приложения

Пожары и взрывы газа и пыли на угольных шахтах являются одной из частых (60 %) и наиболее тяжёлых аварий (до 80 % общих затрат на ликвидацию аварий) со средней продолжительностью их ликвидации 600 часов и существенным травматизмом. Наиболее опасными объектами по возгораниям и взрывам являются очистные забои и сближенное с ними выработанное пространство, где за последние 30 лет происходило более 45 % вспышек (взрывов) газа и угольной пыли.

Большой вклад в исследование повышения пылегазовой безопасности угольных шахт внесли ученые России, в их числе: Ф. А. Абрамов, А. Т. Айруни, Ю. Н. Бессонов, В. Н. Бобровников, Н. О. Каледина, Б. Ф. Кирин, Ф. С. Клебанов, О. В. Ковалёв, В. А. Колмаков, П. А. Лысенков, А. А. Мясников, М. А. Патрушев, JI. А. Пучков, И. В. Сергеев, М. М. Сметанин, Б. Г. Тарасов, К. 3. Ушаков, Ю. В. Шувалов и др.

Современные методы, технические средства и организационные мероприятия по подавлению и связыванию угольной пыли, системы дегазации, вентиляции и управления " воздушными потоками не обеспечивают существенное снижение риска возникновения пожаров и взрывов пыли и газа в выработках добычных участков, которые остаются наиболее опасными для угольных шахт. Поэтому разработка новых способов является актуальной и своевременной, особенно, принимая во внимание взрывы последних лет, произошедшие на шахтах России.

Цель работы - повышение безопасности труда горнорабочих шахт на основе новых способов управления пылегазовым режимом выработанных пространств с использованием пенопородных ленточных аэродинамических сопротивлений.

Основная идея работы. Управление пылегазовым режимом выработанных пространств и горных выработок добычных участков угольных шахт следует осуществлять путем создания дополнительных аэродинамических сопротивлений в обрушенном массиве с использованием твердеющих пен длительной устойчивости.

Основные задачи работы:

- анализ эффективности существующих способов управления пылевым режимом на угольных шахтах;

- классификация основных средств и способов пылеподавления, применяемых при подземной разработке;

- исследование процессов пенообразования и основных свойств пен;

- разработка новых способов управления пылегазовым режимом выемочных участков угольных шахт;

- разработка безопасных для применения долгоживущих твердеющих пен с целью использования их в выработанном пространстве.

Научная новизна работы.

1. Установлена зависимость пылевыделения и пылепереноса от расстояния в выработанных пространствах шахт, с максимумом пылевыделения в очистном забое (свх) и экспоненциальным снижением содержания пыли (с) при движении аэрозолей с утечками воздуха в выработанном пространстве: c=cmezp(-0.04.*2), позволяющие количественно определить миграцию пыли в воздушном потоке.

2. Экспериментальным путем, варьируя составы и процентные содержания компонентов, обоснованы рецептуры безопасных, твердеющих пен различной устойчивости, обеспечивающие заданное аэродинамическое сопротивление движению утечек воздуха и пыли в выработанном пространстве.

Основные защищаемые положения: 1. Выработанное пространство, примыкающее к очистному забою, является наиболее взрывоопасным объектом в связи с интенсивной фильтрацией утечек воздуха (до 40-60 % общего объема в лаве), выносом и отложением угольной пыли (до 250-500 г/м), наличием природных и техногенных источников инициирования взрывов, и его целесообразно защищать путем управления пылегазовым режимом с использованием ленточных аэродинамических сопротивлений движению аэрозолей на основе пенопородных полос с различным временем устойчивости пен (патент №2007135961 «Способ защиты выработанного пространства от взрывов пыли и газа»).

2. В качестве надежного средства управления пылегазовым режимом выработанных пространств и выработок добычных участков угольных шахт рекомендуется твердеющая пена, полученная смешением в водном растворе пенообразователя «Сульфанол» (3-5 %), стабилизатора - смолы карбамидоформальдегидной с пониженным содержанием формальдегида (2427 %) и отвердителя в виде сульфокислоты технической (11-16 %), кратностью до 40 и устойчивостью до трех месяцев (патент № 2334110 «Состав для защиты выработанного пространства и профилактики эндогенных пожаров»),

3. Безопасность и эффективность ведения работ обеспечивается использованием аэродинамических сопротивлений ленточного типа в выработанном пространстве у очистного забоя и вентиляционного штрека, позволяющим уменьшить объемы фильтрации газа и вынос пыли из выработанного пространства от 60 до 80 %.

Методы исследований. Работа выполнена с использованием комплекса методов исследований, включающего системный анализ проблемы на основе исследований российских и зарубежных ученых; патентно-информационный анализ; теоретические, лабораторные и натурные методы изучения условий пылеподавления, управления пылегазовым режимом и условий получения твердеющих пен. Для математической обработки данных использовались современные стандартные компьютерные программы пакета MS-Office и программа моделирования «MODEFLOW».

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом аналитических, лабораторных и экспериментальных исследований получения различных видов пен, удовлетворительной сходимостью результатов расчетов, справкой об использовании результатов научно-исследовательской работы

ОАО "Воркутауголь", актом экспертизы научно-исследовательской работы институтом «ПечорНИИпроект», а также протокола испытания опытной пеногенерирующий системы в СГТГГИ (ТУ).

Практическая значимость работы: разработаны рецептуры твердеющих пен, технологическая схема пылеподавления в выработанном пространстве угольных шахт, схема комплексного пылеподавления на угольных шахтах.

Личный вклад автора работы заключается в разработке методики исследований, участии в проведении основной части экспериментальных исследований, в разработке рецептур приготовления и составов пенопородных аэродинамических сопротивлений, экономическом расчете эффективности применения технологии управления пылевым режимом выработанного пространства угольных шахт.

Апробация работы. Основные положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 17 международных, российских научно-технических конференциях, совещаниях, симпозиумах, выставках, в том числе: Ежегодная научная конференция молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (г. Санкт-Петербург, 2006 -2008гг.), «Неделя горняка» (МГГУ, г.Москва, 2007-2008 гг.), Научно-практическая конференция в Краковской горно-металлургической академии (Краков, Польша, 2006 г.), LVII Международный форум горняков и металлургов (Фрайберг, Германия. 2007 г.), Международная выставка-конгресс «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (г. Санкт-Петербург. 2007 г.), Международная выставка "ВейстТек 2007" (г. Москва), II Международной выставки и конгресса «Перспективные технологии для реального сектора экономики» (г. Москва, ВВЦ), 57 Всемирного Салона инноваций, научных исследований и новых технологий «Иннова - Энерджи 2008 (Брюссель - Эврика 2008), где научные разработки были отмечены сертификатами, дипломами, золотыми и серебряными медалями.

Реализация результатов работы. Справка об использовании результатов научно-исследовательской работы ОАО "Воркутауголь" (г. Воркута, Россия), акт экспертизы научно-исследовательской работы СП институт «ПечорНИИпроект» (г. Воркута, Россия), протокол испытания опытной пеногенерирующий системы в СПГГИ (ТУ) (г. Санкт-Петербург, Россия).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 18 научных трудов, в их число входят 4 статьи в ведущих рецензируемых научных изданиях Российской Федерации, 2 зарубежные публикации, соавторство в 2-х монографиях, 6 статей и тезисов в сборниках материалов по итогам международных и всероссийских конференций, а также 1 статья в научно-популярном журнале. Получено 3 патента на изобретение по теме диссертации.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех

173 Выводы

1.Ha основании выполненных исследований технологических и геомеханических процессов в выработанном пространстве выемочных участков разработана методика исследований способов управления пылегазовым режимом выработанных и добычных участков, предложена схема управления пылегазовым режимом выемочных участков и разработана методика определения её рациональных параметров на основе пеногенерирующих систем в. зависимости от конкретных условий, что снизит вероятность взрывов пыли и газа в угольных шахтах.

2. В результате управления пылегазовым режимом выработанных пространств и поддерживаемых выработок добычных участков достигается вытеснение утечек воздуха из зон высоких концентраций метана в зону активного проветривания и поддержание постоянных на допустимых уровнях по содержанию метана утечек воздуха в выработки добычных участков, а также происходит локализация пылевых аэрозолей в пределах запененных зон;

3. Предложенная пеногенерирующая система обеспечивает устройство полос пены с заданными свойствами и может быть использована в реальных условиях для создания необходимых аэродинамических сопротивлений в выработанном пространстве добычных участков угольных шахт, опасных по газу и пыли;

4. Предложенная пеногенерирующая система управления пылегазовым режимом обеспечивает генерацию долгоживущих пен с кратностью от 30 до 40 и рекомендуются к использованию для условий добычных участков угольных шахт при управлении пылегазовым режимом методом устройства дополнительных аэродинамических сопротивлений в выработанном пространстве вслед за подвиганием очистного забоя, структура и параметры пеногенерирующей системы зависят от ёмкости создаваемых полос запенивания, их количества и скорости подвигания очистного забоя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-исследовательскую работу, в которой поставлена и решена актуальная задача повышения безопасности труда работающих на подземных горных работах путем разработки новых способов управления пылегазовым режимом выработанных пространств на основе пенопородных ленточных аэродинамических сопротивлений.

Выполненные автором исследования позволяют сделать следующие выводы и дать рекомендации, направленные на улучшение безопасности работников угольных шахт:

1. Повышение нагрузки на очистные забои, ведущее к пропорциональному увеличению пылегазовыделения в выработки добычных участков, требует повышения эффективности применяемых мер дегазации подрабатываемых и надрабатываемых участков горного массива и существующих способов пылеподавления, в том числе путем применения новых рациональных способов управления пылегазовым режимом выемочных участков.

2. Наличие мощных источников пылеобразования в выработках формирует отложения сухой пыли наиболее взрывоопасных фракций (2050 мкм) в труднодоступных для профилактической обработки местах (пространства за крепью и конструктивными элементами сооружений в горных выработках), количественно превосходящие нижние пределы взрывоопасности (20 г/м ).

3. Установлена зависимость пылевыделения и пылепереноса от расстояния в выработанном пространстве, с максимумом пылевыделения в очистном забое и экспоненциальным снижением содержания пыли при движении аэрозолей с утечками воздуха, позволяющие количественно определить миграцию пыли в воздушном потоке в зависимости от её крупности.

4. Рационален, предложенный оригинальный способ создания изолирующего слоя, основанный на подаче перед посадкой непосредственной кровли в выработанное пространство за механизированной: крепью долгоживущей пены различной устойчивости, которая заполняет свободное пространство в пределах извлекаемой мощности пласта, уменьшая объемы фильтрации пылевых аэрозолей в выработанном пространстве от 60 до 80 %. Способ защиты выработанного пространства и состав пены защищены, патентами РФ; на изобретение.

5. Экспериментально подтверждена возможность использования твердеющей пены для защиты , выработанного пространства и профилактики эндогенных пожаров; причем; толщина слоя- твердеющей пены, достаточная для-управления пылегазовым режимом выработанного пространства, варьируется от 300 мм и более, а долговечность превышает 60 дней при воздухопроницаемости 0,02.0,04 кг/м~-ч.

6. Предложенная пеногенерирующая система управления пылегазовым режимом обеспечивает генерацию долгоживущих пен: с кратностью от 30 до 40 и рекомендуется , к использованию для условий добычных участков угольных шахт при управлении пылегазовым режимом методом устройства дополнительных аэродинамических сопротивлений в выработанном пространстве вслед за подвиганием очистного забоя. Структура и параметры пеногенерирующей системы зависят от ёмкости создаваемых полос запенивания, их количества и скорости подвигания очистного забоя.

7. Технико-экономическая оценка применения твердеющих пен для создания ленточных аэродинамических'сопротивлений свидетельствует о целесообразности их применения и составляет 681 руб., на приготовление з 4

1м твердеющей пены в ценах сентября 2008! года. Использование твердеющих пен повышает себестоимость добычи угля для; условий Воркутского месторождения на 80 руб./т.

1. Акимов М.А., Нурсалова A.M. Влияние природы ПАВ на воздухововлечение в цементно-песчаных средах // Азербайджанский химический журнал. 1973. - 1.

2. Акты расследования аварий на предприятиях, подконтрольных Госгортехнадзору РФ.

3. Анализ аварийности на предприятиях угольной промышленности России (годовые анализы за 2000 2007). - Кемерово : РосНИИГД.

4. Афанасьев Н.Ф., ЦелуйкоМ.К. Добавки в бетоны и растворы. -Киев: 1989.- 128 с.

5. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов. М : Недра, 1988.-271 с.

6. Безопасность труда горняков и шахтеров главная задача горного надзора // Журнал «Безопасность труда в промышленности». - М. : 2006. - 3, с. 58-62.

7. Богданов М.П., Тютюнников М.Н., Демин Н.С. Деформация массива горных пород при подработке // Труды ПечорНИИ. М : Недра. - 4.

8. Бурчаков А.С., Ушаков К.З., Пучков JI.A. Аэрология горных предприятий. М. : Наука, 1987. - 421 с.

9. Быков А.Н., Лихачев Л.Я., Онтин Е.И., Петров И.П. Способы борьбы с пылью на угольных шахтах. М. : Недра, 1968. - 231 с.

10. Васючков Ю.Ф., Воробьев Б.М. Новая концепция эксплуатации угольных месторождений // Горный вестник. М : 1996. - 3, с. 25-28.

11. Вопросы безопасности в угольных шахтах. Кемерово : ВостНИИ, 1967.-Т. 10.

12. Воркутауголь в фактах и цифрах за 70 лет. Воркута: Информационно-вычислительный центр ОАО "Воркутауголь", 2001.

13. Временная инструкция по профилактике взрывов отложений угольной пыли конденсационным увлажнением. Воркута : 1995. - 21 с.

14. Галимуллин Ф.З. Производственный травматизм в период реструктуризации угольной промышленности // Безопасность труда в промышленности. М. : 2006. - 1, с. 12-15.

15. Ганишевский С.П., Сурайкина Т.Ю. Исследования газовыделения из угольных пластов на шахтах Воркуты // Безопасность труда в промышленности. М. : 1996. - 5.

16. ГОСТ 14231-78 Смола карбамидоформальдегидная. М. : Бюл. ГОСТов, М., 1978.

17. ГОСТ 25891-83 «Методы определения сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций» // Бюл. ГОСТов. М. : 1983.

18. Гринько Н.К., Козловчунас Е.Ф., Яновский А.Б. Основные принципы и параметры реструктуризации очистного фронта угольных шахт // Горный вестник. 1997. — 2, с. 60-66.

19. Егошин В.В. Новое ухудшение пожаробезопасности на шахтах Кузбасса // Горный журнал. М. : 2002. - 6.

20. Егошин В.В. Разработка месторождений полезных ископаемых, склонных к самовозгоранию. Учебное пособие. Кемерово : КузГТУ, 2002. -242 с.

21. Журавлев В.П., Вайсенберг И.В., Демишева Е.Ф. Борьба с распространением и взметыванием пыли в горных выработках. ЦОП КазНИИНТИ, 1981. - 172 с.

22. Иофис М.А. Научные основы управления деформационными и дегазационными процессами при разработке полезных ископаемых. М: ИПКОН РАН, 1984. - 230 с.

23. Калимов Ю.И., Разварин Д.Е., Зимаков Б.М. Опыт управления газовыделением на выемочном участке. Сыктывкар : Коми, 1972.

24. Калимов Ю.И., Рацыборский Э.Е. Дегазация на шахтах комбината "Воркутауголь" // Уголь. М. : 1971. - 9.

25. Каталог шахтопластов по взрывчатым устройствам угольной пыли. М. : Недра, 1973. - 267 с.

26. Кириллов Н.А. Даешь стране угля // Машины и механизмы. -СПб : 2007. 12, с. 23-29.

27. Клебанов Ф.С. и др. Воздух в шахте. М. : «Имидж-Сет», 1995.600 с.

28. Колмаков В.А. Метановыделение и борьба с ним в шахтах. М : • Недра, 1981.-43 с.

29. Комплексная разработка газоносных угольных пластов за рубежом. М : ЦНИЭИуголь, 1989.

30. Коршунов Г.И., Казанин О.И., Приходько Ю.Н., Веселов А.П. Печорский бассейн. Общие сведения и организация угледобычи. СПб : 1996. - Т. СПГГИ (ТУ), 32 с.

31. Лидина Г.Д. Газообильность каменноугольных шахт СССР. Эффективные способы дегазации угольных пластов на больших глубинах. -М.: Наука, 1987.

32. Малышев Ю.Н., Айруни А.Т, Зверев И.В. Высокопроизводительные технологии добычи и дегазации газоносных угольных пластов // Горный вестник. М : МГТИ, 1996. - 3, с. 11-18.

33. Малышев Ю.Н., Трубецкой К.Н., Айруни А.Т. Фундаментально-прикладные методы решения проблемы метана угольных пластов. М : АГН, 2000.-519 с.

34. Малышев Ю.Н. О новых технологиях добычи и переработки угля // Горный вестник. М : 1997. - 2, с. 18-22.

35. Мартыненко В.А. Ячеистые и поризованные легкие бетоны. -Днепропетровск : Пороги, 2002. 172 с.

36. Медведев И.И., Красноштейн А.Е. Аэрология калийных рудников. Свердловск : Ур О АН СССР, 1990. - 250 с.

37. Меркин А.П., Таубе П.Р. Непрочное чудо. Книга о пене. М.: Химия, 1983.- 173 с.

38. Морев A.M., Евсеев И.И. Дегазация сближенных пластов. М : Недра, 1975.-142 с.

39. Мясников А.А., Старков С.П., Чикунов В.И Предупреждение взрывов газа и пыли в угольных шахтах. М : Недра, 1985. — 205 с.

40. Нецепляев М.И., Любимова А.И., Петрухин П.М. Борьба со взрывами угольной пыли в шахтах. М. : Недра, 1992. - 298 с.

41. Ножкин Н.В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений.' М : Недра, 1979. - 271 с.

42. Онтин Е.И., Ищук И.Г., Трубицын А.В. Ликвидация пыли на шахтах. М : Недра, 1984.

43. Пат. 2027501 Маковецкая JI. И. и др. Пенообразующий состав для защиты от пыли. РФ, 27.01.1995.

44. Пат. 2007135961 Шувалов Ю.В., Веселов А. П., Павлов И.А., Смирнов Ю.Д. Способ защиты выработанного пространства от взрывов пыли и газа. РФ, 27.09.2007.

45. Пат. 2039294 Шувалов Ю.В. и др. Шахтный парогенератор. РФ, 09.07.1995.

46. Пат. 2100612 Шувалов Ю.В., Павлов И.А., Веселов А.П., Бобровников В.Н, Христенко А.В. Способ предотвращения взрывов газа в выработанном пространстве шахт. РФ, 26.12.1995.

47. Пат. 2203425 Шувалов Ю.В., Монтиков А.В., Павлов И.А., Попов М.М. Способ предотвращения взрывов газа в выработанном пространстве очистных забоев угольных шахт. РФ, 22.10.2001.

48. Пат. 2230907 Попов В.Б. и др. Состав для профилактики и тушенния эндогенных пожаров. РФ, 08.02.2002.

49. Пат. 2232900 Цинкер JI.M. и др. Способ закладки и защиты выработанного пространства при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. РФ, 01.07.2002.

50. Пат. 2332572 Шувалов Ю. В. и др. Способ пылеподавления. РФ, 27.08.2008.

51. Пат. 2334110 Шувалов Ю.В., Смирнов Ю.Д., Веселов А.П., Каменский А.А. Состав для защиты выработанного пространства и профилактики эндогенных пожаров. РФ, 15.03.2007.

52. Патрушев М.А., Драницын Е.П. Проветривание высокомеханизированных лав. Донецк : 1974.

53. Петрухин П.М., Гродель Г.С., Жиляев Н.И. и др. Борьба с угольной и породной пылью на шахтах. М. : Недра, 1981. - 271 с.

54. Плоскоголовый Е.П., Бабиченко И.Л., Ковтун Ю.С. Способы безопасного ведения взрывных работ и борьба с выбросами в угольных шахтах. Макеевка : МакНИИ, 1983, с. 21-24.

55. Поверхностно-активные вещества: Справочник. JI. : 1979. - 342 с.

56. Портик А.А., Савиных А.В. Все о пенобетоне. -СПб : 2005. 297 с.

57. Портола В.А. Эндогенная пожароопасность шахт в условиях управления газовыделением средствами вентиляции // Безопасность труда в промышленности. М : 2006. - 9, с. 32-35.

58. Проскуряков Н.М. Управление состоянием массива горных пород. М : Недра, 1991. - 368 с.

59. Пучков JI.A., Сластунов С.В., Презент Г.М. Перспективы промышленного извлечения угольного метана// Горный информационно-аналитический бюллетень. М : МГГУ, 2002. — 6, с. 5-10.

60. Пучков JI.A. Аэродинамика подземных выработанных пространств. М : МГГУ, 1993. - 267 с.

61. Пучков JI.A. Современные проблемы угольного метана // Горный информационно-аналитический бюллетень. М : МГГУ, 1997. - 6, с. 3-16.

62. Пучков П.А., Каледина Н.О. Динамика метана в выработанных пространствах угольных шахт. М.: МГГУ, 1996. - 313 с.

63. Разработка метода прогноза газообильности выемочных участков в сложных горно-геологических условиях. Воркута: ПечорНИИпроект, 1993.-97 с.

64. Рейнке К., Меербах X. Результаты и задачи исследований в области взрывоподавления, проводимых экспериментальной шахтой «Тремония» //Глюкауф. 1981. - 12, с. 22-29.

65. Сажнев Н.П., Гончарик В.Н., Гарнашевич Г.С., Соколовский JI.B. Производство ячеистобетонных изделий: теория и практика. Минск: Стринко, 1999.-284 с.

66. Сергеев B.C., Забурдяев B.C., Айруни А.Т. Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ. М. : Недра, 1992.-256 с.

67. Сметанин М.М., Агошков А.И., Озерный И.П. Борьба с пылью при скреперной погрузке руды в вагонетки. JL : ЛГИ, 1983.

68. Сметанин М.М., Агошков А.И., Озерный И.П. Пылеподавление паром низких параметров на обогатительных фабриках: Безопасность труда в промышленности. М : Недра, 1980.

69. Смирнов Ю.Д. Использование долгоживущих твердеющих пен для защиты рабочих пространств от взрывов пыли и газа// Записки горного института . СПб : СПГГИ(ТУ), 2007. - Т. 174, с. 225-228

70. Смирнова Н.Н. Нестационарный теплообмен при фильтрации в гетерогенных средах. Новосибирск : Препринт, 1990. - 228 с.

71. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. М : Химия, 1983. - 263 с.

72. Трубицын А.В., Прозоров А.Н. Предупреждение взрывов газа и пыли в угольных шахтах. М. : ЦНИЭИуголь, 1988. - 39 с.

73. ТУ 2471-005-55841212-2005 Сульфокислота техническая.-Кемерово : 2005.

74. ТУ 84-509-81 Сульфонол (пенообразователь). М : 1981.

75. ТугузШ.М. Состояние промышленной безопасности на предприятиях угольной промышленности в 2006 г// Безопасность труда в промышленности. М : 2007. - 2, с. 42-45.

76. Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ. М : Недра, 1992. - 256 с.

77. Ушаков К.З. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело. М. : МГГИ, 2002. - 153 с.

78. Фельдман Л.П., Касимов О.И., Слепцов А.И. Основные закономерности и математическая модель газодинамических процессов на выемочных участках шахт // Разработка месторождений полезных ископаемых. Киев : Техника, 1973. - Т. 34.

79. Хожаев Р.Х. Исследование эффективности некоторых добавок отечественного и зарубежного производства в бетонах // Вопросы строительства и' архитектуры. Нальчик : 1973 - 1.

80. Шварц Ю.Д., Андреева Н.Г., Гальперин В.Г. Способы активации закладочных смесей. М : ЦНИЭИЦМ, 1983. - 116 с.

81. Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э. Поверхностно активные вещества из нефтяного сырья. М : 1974. - 87 с.

82. Шувалов Ю. В. Безопасность жизнедеятельности трудящихся в горнодобывающих регионах Севера. СПб : 2006 - МАНЭБ. - 640 с.

83. Шувалов Ю.В, Павлов И:А., Бобровников В.Н., Попов М.М., Веселов А.П. Записки Горного института // Геодинамика и газовыделения из выработанного пространства на шахтах Воркуты. СПб : СПГТИ(ТУ), 2001. -Т. 147, с. 233-238.

84. Шувалов Ю.В., Бобровников В.Н., Белозеров В.А., Веселов А.П. Конденсационное увлажнение и предотвращение взрывов пыли // Горный журнал. М. : РИО МГГУ, 1994. - Т. 1.

85. Шувалов Ю.В., Павлов И.А., Веселов А.П, Соболев В.В. Аэрогазодинамика выработок и выработанного пространства шахт Воркуты// Горный информационно-аналитический бюллетень. М : МГГУ, 1999.-3.

86. Шувалов Ю.В., Павлов И.А., Попов М.М. Сб. научных докладов «Научно-педагогическое наследие профессора И.И. Медведева // Аэродинамика выработанных пространств с аэродинамическими сопротивлениями. СПб : МАНЭБ, 1999.

87. Шувалов Ю.В., Смирнов Ю.Д. Твердеющие смеси для защиты от негативного воздействия техногенеза и окружающей среды // Популярное бетоноведение. СПб : 2007. - 18, с. 77-82.

88. Шувалов Ю.В., Смирнов Ю.Д., Каменский А.А. Новый способ пылеподавления в горной выработке // Экология и развития общества труды X Международной конференции. - СПб : МАНЭБ, 2007, с. 443-444.

89. Шувалов Ю.В., Бобровников В.Н., Веселов А.П. Конденсационное увлажнение аэрозолей и аэропылей угольной пылей// Записки горного fинститута. СПб: РИО СПГГИ, 1994. - Подземная разработкаместорождений : Т. 139.

90. Шувалов Ю.В., Павлов И.А., Веселов А.П., Бобровников В.Н. Управление утечками воздуха и газовыделениями в выработках угольных шахт Воркуты. М. : МГТУ, 2000. - Горный информационно-аналитический бюллетень, с. 239-243.

91. Шувалов Ю.В., Соболев В.В., Гловин А.Н., Веселов А.П. Аэрогазодинамика выработанных пространств // Записки СПГГИ(ТУ). -СПб : СПГГИ(ТУ), 1995. Т. 1.

92. Шувалов Ю.В., Павлов И.А., Веселов А.П. Комплексное использование ресурсов и регулирование газового режима шахт Воркутинского месторождения. СПб: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы, 2006. - 392 с.