Ученые нашли способ сделать взрывы в шахтах безопасными с помощью соли
Современное сельское хозяйство невозможно представить без минеральных агрохимикатов, необходимых для выращивания овощей, фруктов, ягод и злаков. Их производство основано на переработке калийных солей. Однако добыча этих полезных ископаемых сопряжена с серьезными рисками. Ученые Пермского Политеха и УрО РАН совместно с учеными ВостНИИ нашли способ безопасно использовать мощные и дешевые взрывчатые вещества при добыче калийных солей, где велик риск взрыва метана. Они выяснили, что частицы самой каменной соли, в которой происходит взрыв, действуют как природный пламегаситель, предотвращая воспламенение газа.
Агрохимикаты — специальные вещества, содержащие питательные элементы, необходимые для роста и развития растений. Они широко применяются в сельском хозяйстве для повышения урожайности культур. Особое значение среди минеральных удобрений имеют калийные, основой для производства которых служит природный хлорид калия. Согласно данным Минприроды России, около 95% мировой добычи этих солей направляется именно на изготовление удобрений.
Такие ископаемые ресурсы добывают из недр земли в калийных месторождениях и перерабатывают на горно-обогатительных комбинатах. Хлорид калия играет важную роль в жизни растений — он регулирует водный баланс, усиливает устойчивость культур к засухе и болезням и улучшает качество плодов, особенно таких требовательных, как картофель, сахарная свекла, подсолнечник и плодовые растения, азотные подкормки стимулируют рост зеленой массы растений, повышают содержание белка в зерне и значительно увеличивают урожайность.
Добыча сырья для минеральных удобрений представляет собой сложный и опасный производственный процесс, требующий строгого соблюдения мер безопасности. В шахтных условиях работники сталкиваются с множеством угроз: постоянным риском обрушения горных массивов, скоплением взрывоопасных газов и недостатком кислорода. Разработка месторождений калийных солей осуществляется в основном механизированными способами с помощью добычных комбайнов, иногда для ведения вспомогательных операций используют взрывные работы с использованием предохранительных взрывчатых веществ.
Согласно статистике Ростехнадзора, почти четверть (23,6%) всех аварийных ситуаций в горнодобывающих предприятиях связаны с детонацией метановоздушных смесей, что нередко влечет за собой тяжелые последствия.
Поэтому для предотвращения таких трагедий на шахтах чаще всего используют специальные предохранительные взрывчатые вещества. Это специальные составы, разработанные для безопасной эксплуатации в шахтах с повышенным содержанием горючих газов. Их ключевая особенность — способность разрушать породу, не вызывая воспламенения взрывоопасной атмосферы. Однако их применение сопряжено с экономическими и технологическими сложностями. Главная проблема заключается в их пониженной мощности — для достижения необходимого эффекта разрушения породы приходится использовать большее количество зарядов или проводить дополнительные взрывные работы, что существенно увеличивает временные затраты и общую стоимость добычи.
Кроме того, сам процесс производства такого взрывчатого вещества значительно сложнее и дороже — необходимо вводить специальные ингибиторы (замедляют или останавливают химические реакции, не давая метану загореться) и пламегасители (охлаждают взрыв и «тушат» пламя, как песок костёр), соблюдать строгие параметры состава, что приводит к удорожанию конечного продукта в 2-3 раза по сравнению с обычными взрывчатыми веществами. Эти факторы в совокупности делают традиционные предохранительные детонирующие составы менее выгодными с экономической точки зрения, особенно при масштабных горных работах, где на первый план выходят вопросы производительности и себестоимости добычи полезных ископаемых.
Однако ученые Пермского Политеха совместно с учеными УрО РАН и ВостНИИ провели испытания по возможности применения непредохранительных взрывчатых веществ в условиях калийной руды. Они обнаружили и доказали экспериментом, что сама каменная соль, в которой производится взрыв, выступает в роли природного огнетушителя.
— В процессе исследований были сымитированы опасные шахтные условия на поверхности в специальных камерах, заполненных метаном с концентрацией 9,5% — уровнем максимальной взрывоопасности. Результаты показали: для полного подавления воспламенения масса солевой оболочки должна превышать массу взрывчатки в 1,5–2,6 раза. В калийном руднике весь взрываемый массив состоит из соли, — рассказал Алексей Исаевич, профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых», доктор технических наук.
При проведении экспериментов оказалось, что мелкие частицы соляного массива, которые переходят после взрыва во взвешенное состояние, являются пламегасителями, не позволяющими метану воспламениться. В дальнейшем это позволит оптимизировать буровзрывные работы в газоопасных шахтах.
Применение более мощных и дешевых взрывчатых составов вместо специализированных предохранительных средств обеспечит значительную экономию. Одновременно повысится эффективность разрушения пород благодаря использованию энергоемких веществ, что ускорит процесс добычи. Безопасность работ при этом будет сохраняться на должном уровне, что критически важно для газоопасных калийных шахт.
Статья опубликована в журнале «Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле».
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
До сих пор астрономы открывали атмосферы преимущественно у крупных экзопланет — горячих юпитеров, субнептунов и мини-нептунов. У потенциально пригодных для жизни миров, находящихся в зоне обитаемости, наличие газовой оболочки подтвердить не получалось. Теперь это удалось сделать команде американских ученых. Они получили первые убедительные свидетельства существования атмосферы у суперземли LHS 1140 b, расположенной приблизительно в 48 световых годах от Солнца. Открытие показало, что относительно небольшие экзопланеты возле красных карликов способны долгое время сохранять газовые оболочки, несмотря на активность своих звезд.
Исследователи МФТИ обнаружили, что общепринятая теоретическая модель, которая десятилетиями служила стандартом для описания систем, состоящих из сверхпроводников и магнетиков, работает далеко не всегда, и предложили куда более точную картину.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно