Анализ аварийности и тенденции развития аэрологической безопасности угольных шахт

За последние несколько десятилетий на угольных шахтах наблюдается тенденция снижения количества аварий и производственного травматизма, однако те аварии, которые периодически происходят, характеризуются единовременной гибелью большого числа работников, что требует концентрации научных и производственных усилий по оценке, прогнозированию и снижению аэрологических рисков аварий в угольных шахтах. Приведены результаты анализа аварийности и травматизма, основные причины обрушений пород, взрывов метана и угольной пыли, вспышек и воспламенений метана, внезапных выбросов угля, породы и газа, горных ударов, эндогенных и экзогенных пожаров на угольных шахтах, а также анализа состояния вентиляции угольных шахт. Представлено распределение количества взрывов газа и пыли в угольных шахтах в зависимости от используемых схем и способов вентиляции. Приведена динамика среднесуточной нагрузки на комплексно-механизированный забой. Методология обеспечения аэрологической безопасности угольных шахт основана на риск-ориентированном подходе, учитывающем горно-геологические и горнотехнические условия отработки угольных пластов. Алгоритмическое обеспечение расчета и снижения аэрологических рисков аварий позволяет осуществлять прогнозирование аэрологических рисков и определять направления технических, технологических и организационно-технических мероприятий по повышению аэрологической безопасности, формировать перечень наиболее значимых факторов риска аварии при разработке обоснования безопасности.

Баловцев С. В., Скопинцева О. В., Куликова Е. Ю. Анализ аварийности и тенденции развития аэрологической безопасности угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 12. – С. 135–149. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2024_12_0_135.

Баловцев Сергей Владимирович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: balovcev@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-0961-6050,
Скопинцева Ольга Васильевна¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: skopintseva54@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-7257-8720,
Куликова Елена Юрьевна¹ — д-р техн. наук, профессор, РТУ МИРЭА, e-mail: fragrante@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-9290-671X,
¹ Университет науки и технологий МИСИС.

Баловцев С.В., e-mail: balovcev@yandex.ru.

1. Пучков Л. А., Каледина Н. О., Кобылкин С. С. Системные решения обеспечения метанобезопасности угольных шахт // Горный журнал. — 2014. — № 5. — С. 12—14.

2. Забурдяев В. С. Прогноз и предотвращение рисков формирования взрывоопасных смесей в угольных шахтах // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 6. — С. 65—69. DOI: 10.24000/0409-2961-2019-6-65-69.

3. Кабанов Е. И., Коршунов Г. И., Родионов В. А. Разработка экспертной системы на основе нечеткой логики для оценки риска взрывов метана и пыли на угольных шахтах // Горный журнал. — 2019. — № 8. — С. 85—88. DOI: 10.17580/gzh.2019.08.17.

4. Федоткин И. О., Федоткин Д. В. Проблемы пожаров в угольных шахтах и обзор современных подходов к их моделированию // Уголь. — 2024. — № 2. — С. 69—73. DOI: 10.18796/00415790-2024-2-69-73.

5. Brigida V. S., Golik V. I., Dzeranov B. V. Modeling of coalmine methane flows to estimate the spacing of primary roof breaks // Mining. 2022, vol. 2, pp. 809—821. DOI: 10.3390/mining2040045.

6. Kobylkin A., Kubrin S., Meshcheryakov D., Pozdeev E., Zakorshmennyi I. Studies of methane inflow from longwall floor into the mine atmosphere // E3S Web of Conferences. 2024, vol. 548, article 08023. DOI 10.1051/e3sconf/202454808023.

7. Kornev A. V., Korshunov G. I., Kudelas D. Reduction of dust in the longwall faces of coal mines: Problems and perspective solutions // Acta Montanistica Slovaca. 2021, vol. 26, no. 1, pp. 84—97. DOI: 10.46544/AMS.v26i1.07.

8. Рыбичев А. А., Пернебек Б. П. Оценка эффективности пылеподавления с использованием смачивающих растворов // Уголь. — 2023. — № 12. — С. 60—63. DOI: 10.18796/0041-57902023-12-60-63.

9. Kursunoglu N. Risk assessment of coal dust explosions in coal mines using a combined fuzzy risk matrix and pareto analysis approach // Mining, Metallurgy & Exploration. 2023, vol. 40, pp. 2305— 2317. DOI: 10.1007/s42461-023-00878-z.

10. Босиков И. И., Клюев Р. В., Аймбетова И. О., Махошева С. А. Оценка и анализ аэродинамических параметров воздушных потоков для эффективного выбора схем воздухообеспечения в угольных шахтах // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 3. — C. 397—405. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-13-3-397-405.

11. Kazanin O., Sidorenko A., Drebenstedt C. Intensive underground mining technologies: Challenges and prospects for the coal mines in Russia // Acta Montanistica Slovaca. 2021, vol. 26, no. 1, pp. 60—69. DOI: 10.46544/AMS.v26i1.05.

12. Мешков Г. Б., Петренко И. Е., Губанов Д. А. Итоги работы угольной промышленности России за 2023 год // Уголь. — 2024. — № 3. — С. 18—29. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-3-18-29.

13. Каледина Н. О. Подготовка горных инженеров — содержание и качество // Уголь. — 2023. — № 11. — С. 23—30. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-11-23-30.

14. Комаричева Е. И., Виноградова О. В. Проблемы подготовки специалистов для обеспечения безопасности в горнодобывающей промышленности // Безопасность труда в промышленности. — 2023. — № 2. — С. 88—94. DOI: 10.24000/0409-2961-2023-2-88-94.

15. Brigida V. S., Zinchenko N. N. Methane release in drainage holes ahead of coal face // Journal of Mining Science. 2014, vol. 50, no. 1, pp. 60—64. DOI: 10.1134/S1062739114010098.

16. Кобылкин С. С., Пугач А. С. Методика прогноза горных ударов и выбора безопасного направления фронта очистных работ // Горные науки и технологии. — 2022. — Т. 7. — № 2. — С. 126—136. DOI: 10.17073/2500-0632-2022-2-126-136.

17. Агафонов В. В., Оганесян А. С., Абрамкин Н. И. Оценка хозяйственных рисков при реализации технологий угледобычи в современных условиях недропользования // Устойчивое развитие горных территорий. — 2024. — Т. 16. — № 2. — С. 441—452. DOI: 10.21177/1998-45022024-16-2-441-452.

18. Mutlu M., Sari M. Risk-based classification of underground coal mine basins in Turkey using the analytic hierarchy process (AHP) // Arabian Journal of Geosciences. 2022, vol. 15, article 752. DOI: 10.1007/s12517-022-10005-9.

19. Кабанов Е. И. Анализ риска аварий на угольных шахтах с учетом человеческого фактора // Горный журнал. — 2023. — № 9. — C. 48—54. DOI: 10.17580/gzh.2023.09.07.

20. Kopylov K. N., Kubrin S. S., Blokhin D. I. The simulation of the excavation sites of coal mines / Mining Goes Digital — Proceedings of the 39th international symposium on Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry. London: Taylor & Francis Group. 2019, pp. 473—480. DOI: 10.1201/9780429320774-54.

21. Закоршменный И. М., Грабский А. А., Блохин Д. И., Кобылкин А. С. Использование термохимических технологий для отработки оставленных запасов угля // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 4. — С. 966—974. DOI: 10.21177/1998-4502-202315-4-966-974.

22. Семин М. А., Мальцев С. В., Родионов В. А. Совершенствование методов расчета эквивалентного напора эжекторных установок в горных выработках большого сечения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2024. — Т. 335. — № 7. — С. 185—195. DOI: 10.18799/24131830/2024/7/4393.