ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ
Оригинальная статья
УДК 622.4:533.6 © А.И. Кулик, А.Н. Тимченко, В.Н. Костеренко, С.С. Кобылкин, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 3-2023 /1165/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-3-75-78
Название
Особенности моделирования аэрогазодинамики очистного забоя угольной шахты
Авторы
Кулик А.И., Соискатель кафедры «Безопасность и экология горного производства» Горного института НИТУ «МИСиС», АО «Сибирская Угольная Энергетическая Компания», 119049, г. Москва, Россия
Тимченко А.Н., Канд. техн. наук, руководитель направления управления противоаварийной устойчивости,
ГО и ЧС АО «СУЭК АО «СУЭК, 115054, г. Москва, Россия
Костеренко В.Н., Канд. физ.-мат. наук, начальник управления противоаварийной устойчивости, ГО и ЧС – руководитель ситуационно-аналитического центра АО «СУЭК», 115054, г. Москва, Россия
Кобылкин С.С., Доктор техн. наук, профессор кафедры «Безопасность и экология горного производства»
Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: kobylkin.s@misis.ru
Аннотация
Анализ крупных аварий на угольных шахтах «Северная» (2016 г.) и «Листвяжная» (2021 г.) позволил выявить целый ряд проблем, связанных с проветриванием. Аэрологическая безопасность угольной шахты достигается правильным выбором технологических решений при проектировании, а в процессе добычи угля – оперативным контролем состояния рудничной атмосферы, управлением газовыделением, соблюдением проектных решений и обязательных требований аэрологической безопасности. Для обеспечения нормируемого уровня метановой безопасности на действующих угольных шахтах, в зависимости от фактической газоносности пластов и нагрузки на очистной забой, применяют комплекс мероприятий, основанный на средствах вентиляция, включающих способы и схемы проветривания и управления газовыделением, а в случаях невозможности работами по вентиляции обеспечить содержание взрывоопасных газов в рудничной атмосфере действующих горных выработок шахты в размере до 1% применяются различные виды дегазации. При этом нормативными документами не предлагаются решения по объективным расчетам совместной работы различных источников тяги в единой системе проветривания. Как следует из проведенных исследований, трехмерное моделирование позволяет оценить взаимное влияние всех способов управления газовыделением в единой системе вентиляции.
Ключевые слова
угольная шахта, вентиляция, газ, моделирование, очистной забой, выработанное пространство.
Список литературы
1. Aditya Juganda, Claire Strebinger. Computational Fluid Dynamics Modeling of a Methane Gas Explosion in a Full-Scale, Underground Longwall Coal Mine // Mining, Metallurgy & Exploration. 2022. No 39. P. 897-916.
2. Stanisaw Prusek. Changes in cross-sectional area of gateroads in longwalls with roof caving, ventilated with “U” and “Y” systems // Arch. Min. Sci. 2015. Vol. 60. No 2. P. 549–564.
3. Кобылкин С.С., Тимченко А.Н., Кобылкин А.С. Применение компьютерного моделирования при выборе параметров работы пылеотсоса, встраиваемого в проходческие комбайны // Безопасность труда в промышленности. 2021. № 3. С. 21–27.
4. Aditya Juganda, Claire Strebinger, Jurgen F. Brune. Discrete modeling of a longwall coalmine gob for CFD simulation // International Journal of Mining Science and Technology. 2020. No 30. P. 463–469.
5. Кобылкин А.С., Кобылкин С.С. Исследование движения воздуха через неоднородную пористую среду // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 8. С. 224-228.
6. Caving mechanisms of loose top-coal in longwall top-coal caving mining method / Jiachen Wang, Shengli Yang, Yang Li et al. // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2014. No 71. P. 160-170.
7. Andrzej Walentek, Tomasz Janoszek. Influence of longwall gateroad convergence on the process of mine ventilation net work-model tests // International Journal of Mining Science and Technology. 2019. No 29. P. 585–590.
8. Predicting fugitive gas emissions from gob-to-face in longwall coal mines: Coupled analytical and numerical modeling / Ang Liu, Shimin Liu, Gang Wang et al. // International Journal of Heat and Mass Transfer 2020. No 150. 119392.
9. Stoltz R.T., Francart W.J. Sealing arecent United States coal mine longwall gob fire / 11 U.S./North American Mine Ventilation Symposium 2006 – Mutmansky & Ramani(eds)©. London: Taylor & Francis Group, 2006. P. 331-335.
10. Predicting methane emissions from longer longwall faces by analysis of emission contributors / R.B. Krog, S.J. Schatzel, F. Garcia et al. / 11 U.S./North American Mine Ventilation Symposium 2006 – Mutmansky & Ramani(eds)© London: Taylor & Francis Group, 2006. P. 383-392.
Для цитирования
Особенности моделирования аэрогазодинамики очистного забоя угольной шахты / А.И. Кулик, А.Н. Тимченко, В.Н. Костеренко и др. // Уголь. 2023. № 3. С. 75-78. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-3-75-78.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 27.12.2022
Одобрена рецензентами:15.02.2023
Принята к публикации: 27.02.2023
