Выяснилось, как изменение атмосферного давления влияет на выделение опасных газов в рудниках

❋ 4.4

Эксплуатация калийных рудников часто связана с рисками для здоровья и безопасности работников, в частности, из-за отравления вредными газами, которые выделяются из породы в процессе добычи. Сейчас существуют различные методы борьбы с этим явлением, но, несмотря на это, проблема все еще актуальна. Чтобы обеспечить необходимые меры безопасности и снизить риск заболевания горнорабочих, важно заранее определять места и время газовыделений в рудниках. Для этого нужно знать, как происходит движение газа и что на это влияет. Ученые Пермского Политеха исследовали взаимосвязь между изменением атмосферного давления и газовой обстановкой в выработках и разработали методику, которая позволит прогнозировать ситуацию в руднике на основе метеорологических данных.

ПНИПУ

# атмосферное давление

# газ

# рудники

# шахта

Ученые Пермского Политеха исследовали взаимосвязь между изменением атмосферного давления и газовой обстановкой в выработках / © andresr, Getty Images

Статья с результатами опубликована в сборнике «Актуальные проблемы охраны труда и безопасности производства, добычи и использования калийно-магниевых солей». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Газодинамические явления – это одна из серьезных проблем разработки калийных рудников. В процессе добычи солей из пород выделяются ядовитые серосодержащие газы, опасные для здоровья рабочих.

На рудниках проводят интенсивную вентиляцию выработок и рабочих зон, контролируют состояние атмосферы, а также используют средства индивидуальной защиты. Но, несмотря на все меры предосторожности, ситуация остается опасной, поэтому необходимо продолжать разработку новых технологий для борьбы с газовыделениями.

Метеорологические факторы могут существенно влиять на процессы перемещения и концентрации газа в породах. Ученые Пермского Политеха изучили эту связь и разработали методику прогнозирования на основе данных об атмосферном давлении в рудниках.

«Интенсивность выделения газа зависит от газопроницаемости массива выработок, газоносности пород и давления газа в разрабатываемом пласте. При повышенном атмосферном давлении газопроницаемость пластов занижается, и газ выделяется через микротрещины и поры. При значительном падении давления в выработке начинается интенсивное высвобождение газа как из стенок, так и из измельченной породной массы. Чем больше в этих условиях объем добычи, тем сильнее он выделяется», – объясняет Александр Земсков, профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» ПНИПУ, доктор технических наук.

При таком прогнозировании важно учитывать, что на изменение атмосферного давления в рудниках также влияет и работа вентиляционной системы.

Политехники отмечают, что существуют пороговые значения давления, превышение которых резко меняет интенсивность газовыделений. Они отличаются в зависимости от времени года. Измерение погодных условий в районе рудников крупного Верхнекамского месторождения показало, что в 62% случаев газодинамическая обстановка обостряется в весенние и осенние периоды при резкой смене метеорологических показателей.

«На основе информации об изменении атмосферного давления и анализе данных на калийных рудниках мы выполнили прогноз на год для Верхнекамского месторождения и выявили предположительно опасные и угрожаемые дни по метеофакторам. В такие дни работники заведомо должны быть осведомлены о повышенной опасности для предотвращения неблагоприятных ситуаций», – рассказывает Алсу Имайкина, студентка кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» ПНИПУ.

Ученые Пермского Политеха доказали, что прогнозирование газовыделений в калийных рудниках с использованием метеорологического фактора представляет собой надежный инструмент обеспечения безопасности горнорабочих.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.