К вопросу проветривания подземных горных выработок при работе дизель-гидравлических локомотивов

Вопрос организации механизированной доставки в подземные выработки людей и грузов является одним из ключевых при ведении горных работ. В большинстве случаев для этой цели применяют дизель-гидравлические локомотивы (ДГЛ). От дальности расположения маршрута их движения относительно забоя зависит длительность простоев и производительность предприятия в целом. Для обеспечения безопасной эксплуатации транспорта с дизельным приводом в России действует ряд нормативных документов (правила промышленной безопасности, инструкции, руководящие документы, ГОСТы), которые предписывают необходимость контроля в рудничной атмосфере оксидов азота и углерода, выделяемых с выхлопными газами, и подачи воздуха в объеме, достаточном для разбавления фактических концентраций указанных веществ до допустимых значений. Кроме того, не отменен на сегодняшний день и РД 05—312—99, в котором содержится требование по обеспечению расхода воздуха 5 м3/мин. на одну л.с. используемых дизельных двигателей. Реализация данного требования сопряжена с определенными сложностями и затратами, в ряде случаев нецелесообразна либо невозможна. С целью оценки обоснованности указанных требований по проветриванию горных выработок применительно к эксплуатации современного дизель-гидравлического транспорта выполнен анализ подходов к нормированию и нормализации параметров рудничной атмосферы, применяемых в отечественной и зарубежной практике. Представлены сведения по объемам ДГЛ, их загруженности и маршрутам движения на шахтах АО «СУЭККузбасс». Проанализированы выработки, в которых в настоящее время по фактору расхода воздуха не эксплуатируются дизелевозы. Предложены пути решения вопроса.

Ключевые слова: шахты, рудничная атмосфера, дизель-гидравлические локомотивы, выхлопные газы, оксид углерода, оксиды азота, максимально-допустимая концентрация, расход воздуха.
Как процитировать:

Малых И. Б., Корнев А. В., Коршунов Г. И., Серёгин А. С. К вопросу проветривания подземных горных выработок при работе дизель-гидравлических локомотивов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6—1. — С. 140—156. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_61_0_140.

Благодарности:
Номер: 6
Год: 2022
Номера страниц: 140-156
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.6-843.6:622.41:622.44
DOI: 10.25018/0236_1493_2022_61_0_140
Дата поступления: 14.01.2022
Дата получения рецензии: 30.05.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.05.2022
Информация об авторах:

Малых Игорь Борисович — начальник управления стратегии и перспективного планирования, АО «СУЭК-Кузбасс», 652507, г. Ленинск-Кузнецкий, ул. Васильева, д. 1, Россия, e-mail: malykhib@suek.ru;
Корнев Антон Владимирович — канд. техн. наук, заведующий лабораторией, доцент кафедры безопасности производств, https://orcid.org/0000-0001-6371-9969, СанктПетербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия В. О., д. 2, Россия,e-mail: Kornev_AV@pers.spmi.ru;
Коршунов Геннадий Иванович — докт. техн. наук, профессор, профессор кафедры безопасности производств, https://orcid.org/0000-0003-2074-9695, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия В. О., д. 2, Россия,e-mail: Korshunov_GI@pers.spmi.ru;
Серёгин Александр Сергеевич — канд. техн. наук, доцент кафедры безопасности производств, https://orcid.org/0000-0002-2897-8604,Санкт-Петербургский горный университет, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия В. О., д. 2, Россия,e-mail: Seregin_AS@ pers.spmi.ru.

 

Контактное лицо:

Корнев Антон Владимирович, e-mail: Kornev_AV@pers.spmi.ru.

Список литературы:

1. Gornostayev V., Kubrin S. Organization of People and Materials Delivery by Suspended Diesel-Hydraulic Transport in the Mines of JSC «SUEK-Kuzbass». E3S Web of Conferences. 2018. vol. 41, 01017, pp. 1—4. DOI: 10.1051/e3sconf/20184101017.

2. Романченко С. Б., Цесьлик П. Я., Величкова Б., Костеренко В. Н. Модульный комплекс обеспечения аварийно-спасательных работ в шахтах и рудниках // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2019. — №1. — С. 70—81.

3. Чеботарёв А. Г. Современные условия труда на горнодобывающих предприятиях и пути их нормализации // Горная промышленность. — 2012. — № 2 (102). — С. 84—88.

4. Chang P., Xu G. Review of Diesel Particulate Matter Control Methods in Underground Mines. Proceedings of the 11th International Mine Ventilation Congress. Springer, Singapore, 2019, pp. 461—470. DOI: 10.1007/978-981-13-1420—9_39.

5. Lutz E. A., Reed R. J., Lee V. S. T., Jefferey L. Burgess Comparison of personal diesel and biodiesel exhaust exposures in an underground mine. Journal of Occupational and Environmental Hygiene. 2017, vol. 14 (7), pp. 102—109. DOI: 10.1080/15459624.2017.1285488.

6. Коршунов Г. И., Еремеева А. М., Дребенштедт К. Обоснование применения растительной добавки к дизельному топливу в качестве способа защиты подземного персонала угольных шахт от воздействия вредных выбросов дизель-гидравлических локомотивов // Записки Горного института. — 2021. — Т. 247. — С. 39—47. DOI: 10.31897/ PMI.2021.1.5.

7. Коршунов Г. И., Еремеева А. М., Серегин А. С. Обоснование снижения требуемого расхода воздуха при проветривании горных выработок угольных шахт с работающими дизельными двигателями // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 3. — С. 47–59. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_3_0_47.

8. Diesel Emissions Management in Underground Coal Mines. Best Practices and Recommendations. 2019. Available at: https://www.resources.qld.gov.au/ data/assets/pdf_ file/0009/1438524/diesel-emissions-mgt-underground-coal-mines.pdf.

9. Burtscher H. Physical characterization of particulate emissions from diesel engines: A review. Aerosol Science. 2005, vol. 36, pp. 896—932.

10. Saarikoski S., Teinilä K., Timonen H., Aurela M., Laaksovirta T., Reyes F., Vasques Y., Oyola P., Artaxo P., Pennanen S., Junttila S., Linnainmaa M., Salonen R. O., Hillamo R. Particulate matter characteristics, dynamics and sources in an underground mine. Aerosol Science and Technology. 2018. vol. 52 (1), pp. 114—122. DOI: 10.1080/02786826.2017.1384788.

11. Peters S., de Klerk N., Reid A., Fritschi L., Musk A. B., Vermeulen R. Quantitative levels of diesel exhaust exposure and the health impact in the contemporary Australian mining industry. Occupational and Environmental Medicine. 2017. vol. 74 (4), pp. 282—289. DOI:10.1136/oemed-2016—103808.

12. Hall-Roberts V. J., Hayhurst A. N., Knight D. E., Taylor S. G. The Origin of Soot in Flames: is the Nucleus an Ion. Combustion and Flame. 2000, vol. 120, pp. 578—584.

13. Maricq M. M. Chemical characterization of particulate emissions from diesel engines: A review. Journal of Aerosol Science. 2007, vol. 38, pp. 1079—1118. DOI: 10.1016/j. jaerosci.2007.08.001.

14. Gonen A. Ventilation Requirements for Today’s Mechanized Underground Metal Mines. International Journal of Advanced Research in Engineering. 2018, vol. 4, no. 1, pp. 7—10, DOI: 10.24178/ijare.2018.4.1.07.

15. Code of Federal Regulations. Limit on Exposure to Diesel Particulate Matter. Available at: www.law.cornell.edu/cfr/text/30/57.5060.

16. Rudakov M. L., Kolvakh K. A., Derkach I.V. Assessment of environmental and occupational safety in mining industry during underground coal mining. Journal of Environmental Management and Tourism, 2020, vol. 11, pp. 579-588 DOI: 10.14505/jemt. v11.3(43).10.

17. Eremeeva A. M., Kondrasheva N. K., Nelkenbaum K. S. Studying the possibility of improving the properties of environmentally friendly diesel fuels. Scientific and Practical Studies of Raw Material Issues. 2020, pp. 108—114. DOI: 10.1201/9781003017226—16.

18. Чемезов Е. Н. Принципы обеспечения безопасности горных работ при добыче угля // Записки Горного института. — 2019. — Т. 240. — С. 649—653. DOI: 10.31897/ pmi.2019.6.649.

19. Гришин Е. Л., Зайцев А. В., Кузьминых Е. Г. Обеспечение безопасных условий деятельности сотрудников по фактору вентиляция в подземных рудниках при работе техники, оснащенной двигателями внутреннего сгорания // Недропользование. — 2020. — Т. 20. — № 3. — C. 280—290. DOI: 10.15593/2712—8008/2020.3.8.

20. Sidorenko A. A., Dmitriev P. N., Sirenko Y.G. Predicting Methane Emissions from Multiple Gas-Bearing Coal Seams to Longwall Goafs at Russian Mines, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2021, vol. 16, no. 8, pp. 851-857. Available at: http:// www.arpnjournals.org/jeas/research_papers/rp_2021/jeas_0421_8562.pdf.

21. Баловцев С. В. Сравнительная оценка аэрологических рисков на действующих угольных шахтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 5—17. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-21—0-5—17.

22. Гендлер С. Г., Копачев В. Ф., Ковшов С. В. Мониторинг потерь сжатого воздуха в разветвленных воздухопроводных сетях горных предприятий // Записки Горного института. – 2022. – Т. 253. – C. 3-11. DOI: 10.31897/PMI.2022.8.

23. Smirnyakov V. V., Smirnyakova V. V., Pekarchuk D. S., Orlov F. A. Analysis of methane and dust explosions in modern coal mines in Russia. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019, vol. 10, iss. 02, pp. 1917—1929.

24. Vinogradov E. A., Nikiforov A. V., Kochneva A. A. Computational fluid dynamics study of ventilation flow paths on longwall panel, International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019, vol. 10, iss. 02, pp. 1140—1147.

25. Скопинцева О. В., Баловцев С. В. Управление аэрологическими рисками угольных шахт на основе статистических данных системы аэрогазового контроля // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 1. –С. 78—89. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-1-0—78—89.

26. Смирняков В. В., Родионов В. А., Смирнякова В. В., Орлов Ф. А. Влияние формы и размеров пылевых фракций на их распределение и накопление в горных выработках при изменении структуры воздушного потока // Записки Горного института. – 2022. – Т. 253. – С. 71-81. DOI: 10.31897/PMI.2022.12.

27. Каледина Н. О., Малашкина В. А. Индикаторная оценка надежности функционирования шахтных вентиляционно-дегазационных систем // Записки Горного института. – 2021. – Т. 250. – C. 553-561. DOI: 10.31897/PMI.2021.4.8

28. Sidorenko A. A., Dmitriyev P. N., Ivanov V. V. A study of gas drainage methods efficiency in Kotinskaya mine in Russia. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2020, vol. 15, no. 4, pp. 530-535. Available at: http://www.arpnjournals.org/jeas/ research_papers/rp_2020/jeas_0220_8125.pdf.

29. Кобылкин А. С. Исследование распределения вредных газов в горных выработках с использованием компьютерного моделирования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — №10. — С. 202—207.

30. Гендлер С. Г., Борисовский И. А. Управление аэродинамическими процессами при разработке золоторудных месторождений открытым способом // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2. — С. 99—107. DOI: 10.25018/02361493-2021-2-0-99-107.

31. Halim A. Ventilation requirements for diesel equipment in underground mines — Are we using the correct values? Proceedings of 16th North American Mine Ventilation Symposium, USA. 2017, pp. 1—7.

32. Neol de N. Air Pollution control engineering. McGraw Hill, New York: Technology & Engineering. 2000. — 586 p.

33. US National Research Council. Assessment of Exposure-Response Functions for Rocket-Emission Toxicants. Washington, DC: National Academy Press. — 1998. — 228 p. DOI: 10.17226/6205.

34. American Conference of Governmental Industrial Hygienist (ACGIH). Threshold Limit Values. Available at: https://www.osha.gov/dsg/annotated-pels/tablez-1.html.

35. McGinn S. Controlling diesel emissions in underground mining within an evolving regulatory structure in Canada and the United States of America // Proceedings of Queensland Mining Industry Health and Safety Conference, Australia. 2007. Available at: https://www. qmihsconference.org.au/wp-content/uploads/qmihsc-2007-writtenpaper-mcginn.pdf.

36. Babu K. V. R., Dias C., Waje S. Technology solutions to meet diesel particulate emission legislation for Euro IV and V in Asia. International conference on emission control technologies: To improve ambient air quality — path forward for India. 2009. pp. 395—416.

37. Stinette J. D. Establishing total airflow requirements for underground metal/nonmetal mines based on the diesel equipment fleet. MASc thesis, Queen’s University, Kingston, Ontario, Canada. — 2013. — 251 p.

38. Haney R. A. Ventilation requirements for modern diesel engines. Proceedings of 14th North American Mine Ventilation Symposium, USA. 2012. pp. 249—256.

39. Bugarski A. D., Hummer J. A. Contribution of various types and categories of diesel-powered vehicles to aerosols in an underground mine. Journal of occupational and environmental hygiene. 2020, vol. 17, iss. 4, pp. 121—134. DOI: 10.1080/15459624.2020.1718157.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.