CC BY
23
13. Injuries and occupational morbidity in underground mining /N. M. Kachurin and [others] / / Tula: Publishing house Tulsu, 2012. 356 p.
УДК 622.814; 536.46; 550.84
К ОБОСНОВАНИЮ НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЙ БАЗЫ БЕЗОПАСНОГО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ОСВОЕНИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОЛЧЕДАННЫХ РУД
М.В. Рыльникова, Н.А. Митишова, А.П. Пономарев
Анализ условий и практика отработки рудных месторождений свидетельствует о том, что назрела острая необходимость совершенствования действующих норм и правил в области обеспечения промышленной и экологической безопасности горного производства, в частности при разработке колчеданных руд. В решении этой проблемы важную роль играет, прежде всего, оценка вида и концентрации рудничной (сульфидной) пыли, присутствующей в атмосфере подземного рудника. Для развития научно-методических основ и формирования нормативно-правовой базы в области пы-левзрывобезопасности в статье приведены результаты исследований взрывчатых свойств сульфидной пыли в смеси с аммиачно-селитренными ВВ в зависимости от ее дисперсности.
Ключевые слова: сульфидная пыль, колчеданные месторождения, сера, взры-воопасность, самовоспламенение, факторы, авария, безопасность.
Актуальность исследований и постановка задач. В современных условиях недропользования роль государства во многом определяется состоянием его минерально-сырьевой базы и наличием комплекса технико-технологических средств, необходимых для ее безопасного поддержания и развития. Придерживаясь этих принципов, Россия стремится к безопасному, экологически эффективному и рациональному использованию своих природных богатств. С этой точки зрения, процесс освоения недр, сохраняя свое значение как основы экономики страны, приобретает еще большую роль в обеспечении ее оборонной и национальной безопасности. Минерально-сырьевая база России служила и служит материальной основой укрепления ее экономики во все периоды истории ее развития [1, 2]. В связи с этим, устойчивое развитие горнодобывающего сектора призвано удовлетворять потребности современных и будущих поколений людей - это и есть базовый принцип устойчивого развития горнотехнических систем соответствующий классическому определению ООН [3, 4]. Устойчивое развитие является гарантом эффективной жизнедеятельности общества и базируется на его материально-техническом, экономическом, экологическом и социальном обеспечении, что требует соблюдения жесткого баланса этих факторов [4]. Устойчивое развитие общества неразрывно связано с устой-
чивым функционированием горнотехнических систем и горных предприятий, обеспечивающих современное общество всеми необходимыми ресурсами земных недр [2].
Произошедшие в России изменения в научном мировоззрении предопределили необходимость рассмотрения предмета исследований горных наук с современных позиций в соответствии с принципами устойчивого развития.
Работы авторов [6, 7] отслеживают динамику изменения природных геологических, горнотехнических условий отрабатываемых и перспективных месторождений с учётом усложнения геомеханической ситуации, ужесточения экологических требований, возрастания потребностей в минеральном рудном сырье. Все вышеперечисленные факторы и тенденции развития мирового общества свидетельствуют о необходимости совершенствования нормативной базы горных работ, регламентирующей безопасное и эффективное освоение недр.
За последние годы рост и интенсификация горных работ в России привели к значительному загрязнению среды обитания человека, увеличению контакта с загрязняющими веществами природных экосистем: атмосферы, гидросферы и литосферы. В связи с этим, особую значимость приобретает контроль состояния объектов окружающей среды и, в первую очередь, воздушной атмосферы как поверхности, так и в технологическом пространстве горнотехнических систем. В решении этой проблемы важную роль играет оценка вида и концентрации рудничной пыли, присутствующей в атмосфере подземного рудника. Необходимо отметить, что рудничная пыль при разработке месторождений сульфидных руд взрывоопасна, что является ключевым фактором в выборе параметров безопасного ведения горных работ.
На сегодняшний день очевидно, что проблемы, связанные с пыле-образованием и изучением условий формирования и свойств рудничной атмосферы, включая оценку состава и размера техногенных частиц пыли, в настоящее время являются весьма актуальными [8-10]. Так, при разработке медно-цинковых, полиметаллических месторождений сульфидных руд причиной случайных промышленных взрывов, в частности неконтролируемых взрывов сульфидной пыли, является развитие экзотермических химических реакции.
На рис. 1 и 2 приведена статистика взрывов сульфидной пыли в последние годы в зависимости от содержания серы в руде при разработке колчеданных месторождений с различной степенью тяжести последствий подобного рода инцидентов и аварий, связанных с оплавлением вентиляционных рукавов, вынужденными простоями оборудования и приводящие в ряде случаев к летальному исходу.
Анализ статистических данных, приведенных на рисунках 1 и 2, показывает, что проблема обеспечения безопасности на колчеданных руд-
никах по фактору взрывчатости сульфидной пыли требует новых решений. Согласно действующей «Инструкции по предупреждению взрывов сульфидной пыли ...» [10], нижний взрывоопасный предел содержания серы в руде равен 35 %. В связи с этим, повышенное внимание по фактору обеспечения пылевзрывобезопасности ранее было сосредоточено исключительно на рудниках, разрабатывающих горные породы с весьма высоким содержанием серы. Однако, на сегодняшний день обозначена тенденция возникновения взрывов или вспышек сульфидной пыли при ведении буровзрывных работ на месторождениях с содержанием серы ниже 35 % (см. рис. 1 и 2).
■ Б - 38-40% ■ 5 - 35-38%
■ Б = 30-35% ■ Б = 25-30%
2% 4% 30%
64%
Рис. 1. Доля взрывов сульфидной пыли, на ОАО «Гайский ГОК» в период с 2010 по 2014 год в зависимости от содержания
серы в руде
■ Б = 42-47 % Б = 35-38 %
■ 5 = 25-27 % Б = 15-17 %
13% Ц
25%
Рис. 2. Доля взрывов сульфидной пыли на ОАО «Учалинский ГОК» в период с 2009 по 2014 год при различных содержания серы в руде
Кроме того, следует отметить, что разработанные в советское время технические, научно-методические и практические решения по обеспечению безопасности горных работ не могли учитывать современное изменение минерально-сырьевой базы и технического переоснащения горной промышленности страны, возможностей современного горнодобывающего оборудования. Поэтому, принятые в 60-70-х годах 20 века технические
решения по взрывобезопасности горных работ не были и не могли быть адаптированы к новым условиям.
Отсутствие законодательной нормативной документации по борьбе со взрывами сульфидной пыли привело к тому, что условия возникновения по этому фактору аварий на рудниках России возобновились. Так, летом 2017 г. на подземном руднике Сибайского филиала «Учалинского ГОКа» произошло воспламенение сульфидной пыли, приведшее к летальному исходу [11]. Возникновение зарегистрированного взрыва сульфидной пыли было связано с проведением взрывных работ. Характерной особенностью данного инцидента явилось то, что источником взрыва послужила электрическая дуга, возникшая в зоне нарушения силового кабеля в горной выработке, причем место возникновения дуги не связано непосредственно с местом проведения взрывных работ.
Рассмотрение механизма и критических условий возникновения взрыва сульфидной пыли, изучение ее свойств необходимо для установления закономерностей и условий формирования взрыва пылевого облака в современных технологических реалиях и темпах развития горных работ. Это, в свою очередь, является необходимым условием для разработки технологических рекомендаций по обеспечению безопасности горных работ по фактору взрывчатости сульфидной пыли.
Факторы взрываемости сульфидной пыли. Известно [10-13], что основными факторами, характеризующими взрывчатость сульфидной пыли, являются, температура воспламенения пылевоздушной смеси, период индукции окисления и давление продуктов взрыва. Интенсивность взрыва сульфидной пыли зависит от степени ее дисперсности. При этом, чем мельче пыль, тем больше ее суммарная свободная поверхность, а, следовательно, выше скорость окисления сульфидов.
При проведении анализа условий возникновения взрыва сульфидной пыли было обращено внимание на методическое руководство Департамента промышленности и ресурсов Австралии (1997 г.) [14], выпущенное для оказания помощи в выявлении источников опасности, а также разработки соответствующих мер и планов по подготовке кадров в области управления безопасности горных работ в присутствии горючей сульфидной пыли на подземных горных работах. При проведении сравнительного анализа работ, выполненных в постсоветском пространстве и в Австралии, было выявлено, что Руководство департамента Австралии отчасти противоречит инструкции, разработанной в СССР [11]:
- согласно мнению австралийских специалистов пиритные руды с содержанием серы более 18 %, а не 35 %, как это было отмечено в работах института «Унипромедь» склонны к взрыву пыли;
- согласно мнению доктора Энрайта (Австралия) [14], температура воспламенения пиритных руд варьируется от 320 до 365 °С, а не 800 °С,
как это указанно в отечественной инструкции постсоветского пространства [11];
- минимальная взрывоопасная концентрация пиритной пыли со-
3 3
ставляет около 200 г/м , в нашей стране эта цифра равна 80 г/см .
При этом во всем мире за последние 20 лет фиксируется все большее число взрывов сульфидной пыли, которые совпадают с нарастанием использования взрывных работ со скважинами увеличенного диаметра.
Все это подчеркивает актуальность рассмотрения проблем разработки профилактических мер борьбы со взрывами сульфидной пыли на колчеданных рудниках и указывает на необходимость проведения исследований по установлению основных особенностей и закономерностей возникновения и распространения взрывов сульфидной пыли при разработке месторождений колчеданных руд.
Методическая база исследований. Для подготовки нормативно-правовой базы безопасного недропользования при освоении месторождений колчеданных руд были проведены исследования с целью изучения физико-химических свойств руд и исследования взрывоопасности сульфидной пыли. Исследования проведены на базе лаборатории ЭКОН ИПКОН РАН.
Аналогичные исследования, по предложенной методике, были проведены для убогосульфидных руд с содержанием серы ниже 35 %. Разработанная и апробированная на практике методика подтвердила свою эффективность.
Материал проб отобран на Сибайском подземном руднике и представлен серным колчеданом. В соответствии с «Инструкцией по предупреждению взрывов сульфидной пыли ...» [11] основным фактором, характеризующим взрывоопасность сульфидных руд, является содержание в них пиритной серы.
Для определения содержания серы в руде использовался рентгено-флуоресцентный анализатор Olympus Х-5000 Mobile XRF. Минералогический анализ проводился с использованием анализатора фрагментов микроструктуры твердых тел «Минерал С7», предназначенного для автоматизированного оптико-минералогического анализа горных пород, руды, продуктов обогащения и переработки и позволяющего производить автоматические количественные измерения минерального состава, гранулометрического состава, степени раскрытия компонентов руды и рудных концентратов.
Кроме того, исследовались взрывчатые свойства сульфидной пыли в смеси с аммиачно-селитренными ВВ в зависимости от крупности пыли. Известно, что в промышленных условиях часто наблюдается интенсивное разложение аммиачной селитры в присутствии сульфидосодержащих шламов: испарение и фонтанирование, вспышки заряженных аммиачно-селитренных ВВ в шпурах и скважинах. Природа этого явления - катали-
тическое (ускоряющее) действие содержащихся в горных породах сульфидов, особенно персульфидов, по реакции разложения аммиачной селитры.
Для исключения преждевременного саморазогрева сульфидной пыли и ВВ при заряжании скважин/шпуров в горном массиве, а также для изучения температуры возникновения взрыва сульфидной пыли при воздействии ВВ с учетом степени дисперсности сульфидной пыли, пробы горных пород подверглись экспериментальным исследованиям для оценки каталитического влияния исследуемого образца на термораспад аммиачной селитры методом синхронного термического анализа. При проведении исследований учитывалось, что по статистике на большинстве колчеданных месторождений России наиболее распространенными применяемыми ВВ являются Аммонит № 6ЖВ, Граммонит № 21 (М), в основе которых находится главный взрывообразующий компонент - аммиачная селитра.
Задача проведения испытания заключалась в установлении границ взрываемости сульфидной пыли по уровню содержания серы.
Характеристика проб руды, участвующих в лабораторных исследованиях. Лабораторные пробы СИ 19-7 представлены наиболее нестабильным серным минералом - пиритом, при разработке которого возникает повышенный риск возникновения взрыва сульфидной пыли. Пробы пород для исследований были отобраны из Сибайского месторождения медно-колчеданных руд. По результатам анализа, выполненного на рентгено-флуоресцентном анализаторе, было установлено, что в образце СИ 19-7 содержание серы составляет 43,5 %, на основании чего руда относится к весьма склонным к воспламенению в измельченном состоянии.
Пробу руды измельчали на дробильной установке, методом ситового анализа производили отбор фракций:
а) СИ 19-7, 100 мкм;
б) СИ 19-7, 71 мкм;
в) СИ 19-7, 40 мкм;
г) СИ 19-7, -40 мкм.
В описании проб значения после запятой характеризуют крупность отобранного материала.
Методика и результаты испытаний. Испытания проводили в лабораторных условиях с использованием оборудования - прибор синхронного термического анализа STA 449 F3 Jupiter (NETZSCH, Германия) (рис 3.).
Синхронный термический анализ проводился комплексным методом, основанным на совмещении в одном измерении термогравиметрического анализа (ТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).
Рис. 3. Вид синхронного термического анализатора STA 449 F3 Jupiter
Термогравиметрический анализ включает метод измерения массы вещества в ходе изменения его температуры по заданной программе.
Дифференциальная сканирующая калориметрия - метод регистрации энергии, который необходим для достижения исследуемым веществом температуры стандарта сравнения в идентичных условиях.
Метод синхронного термического анализа позволяет исследовать и определять: температуру и теплоту фазовых переходов; степень кристалличности; стеклование; полиморфизм; изменение массы; наличие/отсутствие примесей; температурную стабильность; кинетику реакций окисления/восстановления, коррозии [15, 16].
При проведении испытания образец вещества в виде порошка равномерно распределялся по дну алюминиевого тигля и уплотнялся. Тигель с образцом, закрытый крышкой, устанавливался на держателе прибора с термопарой типа S, чувствительностью 1 мкВт. Нагрев образца от 30 до 600 °C со скоростью 10 °С/мин происходил в атмосфере аргона (20 мл/мин). Контроль и сбор данных осуществлялись с помощью электронной системы и пакета программ NETZSCH-Proteus. Анализ данных выполнен в программе Proteus Analysis.
На рис. 4 сведены ДСК-кривые нагрева смесей проб серии СИ 19-7 с аммиачной селитрой в соотношении 1:9 (масс.), характеризующие разность теплового потока между образцом и стандартом сравнения (мВт/мг) при изменении температуры.
ДСК /(мВт/мг)
100 200 300 400 500
Температура ГС
Рис. 4. ДСК-кривые смесей исследуемых проб с аммиачной
селитрой (1:9 масс.): а - СИ 19-7, -40 мкм; б - СИ 19-7, 40мкм; в - СИ 19-7, 71 мкм; г - СИ 19-7,100 мкм
Сравнительный анализ ДСК-кривых смесей проб серии СИ 19-7 с аммиачной селитрой (рис. 4) по фракциям показал, что для проб крупностью 71 мкм, 40 мкм и -40 мкм характерно наличие экзотермических пиков, соответствующих взрыву в диапазоне температур 180...200°С. Максимальная величина энтальпии экзотермической реакции отмечена у образца с крупностью частиц пыли менее 40 мкм, что типично для тонкодисперсных пылей.
Важно отметить, что результаты эксперимента, а именно отсутствие экзотермического пика на ДСК-кривой для смеси пробы СИ 19-7, 0,1.100 мкм с аммиачной селитрой, говорят о невзрывоопасности пыли с крупностью частиц 100 мкм и выше. На ДСК-кривой этого образца (рис. 4г) в диапазоне температур 200.270 °С присутствуют четыре эндотермических пика, что свидетельствует о том, что процесс разложения смеси данной пробы с аммиачной селитрой протекает с поглощением тепла.
В таблице приведены результаты, полученные при синхронном термическом анализе образцов, которые расширяют представление о механизме взрыва сульфидной пыли.
Основные характеристики исследуемых образцов, полученные по результатам синхронного термического анализа
Образец Показатели"—^— а (100 мкм) б (71 мкм) в (40 мкм) г (менее 40)
Температура экзотермического эффекта (взрыва), °С отсутствует 183,0 (I стадия), 197,9 (II стадия) 194,2 185,1 (I стадия), 194,2 (II стадия)
Теплота взрыва, Дж/г отсутствует 45,12 54,47 58,40
Потеря массы образца при взрыве, % отсутствует 31,34 31,55 31,97
Остаточная масса образца при температуре 600 °С, % 11,61 9,94 7,82 6,71
Анализ данных таблицы свидетельствует о следующем.
1. В реакции, сопровождающейся взрывом сульфидной пыли, принимают участие частицы размером менее 100 мкм, а не менее 300 мкм, как указано в действующих нормативных документах [11]. Установленный факт определяет необходимость уточнения действующих норм и проведение дополнительных исследований, направленных на разработку и обоснование безопасных условий работы при отработке колчеданных месторождений подземным способом.
2. В технологических пробах СИ 19-7 в и г, крупностью 40 мкм и менее 40 мкм соответственно, при определении температуры экзотермического эффекта, характеризующего наличие взрыва, зафиксированы идентичные значения - 194,2 °С. Полученные данные свидетельствуют о том, что для частиц сульфидной пыли в смеси с АСВВ, размером менее 40 мкм, величина критической температуры взрыва около 200 °С.
3. При нагреве образцов до температуры 600 °С наблюдается закономерность - величина остаточной массы пробы пыли прямо пропорциональна величине ее крупности и снижается с 11,61 % для пробы крупностью 100 мкм до 6,71 % для пробы крупностью менее 40 мкм. Это свидетельствует об увеличении интенсивности термического разложения пыли со снижением крупности частиц.
4. Теплота взрыва обратно пропорциональна крупности пыли и увеличивается с 45,12 Дж/г для фракции 71 мкм до 58,4 Дж/г для фракции менее 40 мкм за счет увеличения площади удельной поверхности частиц, что является характерным признаком физико-химической реакции.
Ранее авторами [8, 9] был проведен комплекс исследований по оценке взрывопожароопасности убогосульфидных руд месторождения «Шануч» и «Сентачан». На основе изучения материалов по геологическому строению массива пород месторождения, анализа горнотехнических условий разработки медно-никелевого месторождения, а также обобщения многолетнего опыта в области безопасной разработки месторождений сульфидных руд и нормативно регламентирующей документации по предупреждению взрывов сульфидной пыли на подземных рудниках произведена оценка степени взрывопожароопасности руд и вмещающих пород месторождений. Посредством изучения вещественного и минерального состава руд и пород, определения температуры самовоспламенения образцов руды и пород и формируемой на их основе пыли установлено отсутствие склонности пыли к формированию взрывоопасного облака. Исследования нижнего предела взрываемости руд и пород в смеси с аммиачной селитрой показали совместимость применяемых ВВ и вмещающих пород и руд месторождений. Комплекс выполненных исследований позволили разработать технологические рекомендации и профилактические мероприятия по предупреждению образования взрывчатых концентраций сульфидной пыли и ее аэрозоля для убогосульфидных руд с содержанием серы 1,5.8 %.
Выводы
1. Разработанная и апробированная методика оценки взрывоопасно-сти пыли, формируемой при разработке месторождений колчеданных руд, позволяет оценить степень опасности и необходимость разработки мер по предупреждению взрывов сульфидной пыли.
2. Показано, что вероятность взрыва сульфидной пыли зависит от ее крупности и возможна не только при разработке колчеданных руд с содержанием серы свыше 35 %, но и в особых условиях при разработке низкосульфидных минералов с тонкодисперсным содержание частиц пыли.
3. Уточнены показатели, характеризующие взрывчатость сульфидной пыли, - температура экзотермического эффекта, теплота взрыва, потеря массы образца при взрыве, остаточная масса образца в зависимости от ее крупности.
4. При крупности частиц сульфидной пыли свыше 100 мкм даже для руд с высоким содержанием серы вероятность взрыва отсутствует.
5. Для частиц крупностью 40 мкм и менее критическая температура экзотермического эффекта одинакова и составляет около 200 °С.
Работа выполнена при поддержке ББФ ИПКОН РАН (проект №0138-2014-0001).
Список литературы
1. Комплексное освоение недр: Перспективы расширения минерально-сырьевой базы России / под ред. акад. РАН К.Н. Трубецкого, акад. РАН В.А. Чантурия, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова. М., 2009. 456 с.
2. Реализация концепции устойчивого развития горных территорий - базис расширения минерально-сырьевого комплекса России / Д.Р. Каплунов [и др.] // Устойчивое развитие горных территорий. 2015. №3. C.46-50.
3. A guide to leading practice sustainable development in mining, Australian Government Department of Resources, Energy and Tourism, 2011URL: http://www.industry.gov.au/resource/Documents/LPSDP/guideLPSD.pdf/
4. Bruntland G. Our common future: The World Commission on Environment and Development. United Nations, Oxford University Press, 1987.
5. Горное дело: терминологический словарь / под науч. ред. акад. РАН К.Н. Трубецкого, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунова. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во «Горная книга», 2016. 635 с.
6. Трубецкой К.Н. Рыльникова М.В. Инициативы ИПКОН РАН по разработке нормативно-правовой документации в области обеспечения экологической и промышленной безопасности горных работ// Сб. науч. тр. междунар. науч.-практич. конф. « 50 лет Российской научной школе комплексного освоения недр Земли». М.: ИПКОН РАН, 2017. С.20-24.
7. Состояние и перспективы развития государственно-частного партнерства в контексте комплексного освоения недр / Б. А. Анферов [и др.]. Мосвква - Кемерово, 2015. 331 с.
8. Митишова Н.А. Обеспечение безопасности горных работ по фактору взрывчатости сульфидной пыли // Стратегия развития геологического исследования недр: настоящее и будущее (к 100-летию МГРИ-РГГРУ): материалы междунар. науч.-практич. конф. 2018. С. 460-461.
9. Рыльникова М.В., Айнбиндер И.И., Митишова Н.А. Анализ условий взрывания сульфидной пыли и способов их предотвращения при ведении горных работ // Сб. науч. тр. междунар. науч.-практич. конф. «50 лет Российской научной школе комплексного освоения недр Земли». М.: ИПКОН РАН, 2017. С. 316-321.
10. Митишова Н.А. Оценка параметров взрывобезопасности убого-сульфидных руд при подземной отработке колчеданных месторождений Севера // Сб. науч. тр. II Междунар. науч.-практич. конф. «Наука и инновационные разработки - Северу». Ч.1. Мирный: Изд-во «Мирнинская городская типография», 2019. С. 75-77.
11. Инструкция по предупреждению взрывов сульфидной пыли на подземных рудниках, разрабатывающих пиритосодержащие колчеданные руды. М., СССР, 1991. 26 с.
12. Горинов С.А., Маслов И.Ю. Возгорание пылевоздушных смесей под действием ударных воздушных волн при подземной добыче колчеданных руд // ГИАБ. 2017. №12. Спец. Вып. 33. 24 с.
13. Парамнов Г.П. Предупреждение взрывов сульфидной пыли на колчеданных рудниках. СПб.: СПГГИ, 1999. 130 с.
14. Safety management of underground combustible sulphide dust// Guideline. Department of Industry and Resources/ MOSHAB Approved. December 1997. Document No: ZMI578XC.
15. Introduction to Thermal Analysis. Techniques and Applications / Michael E. Brown. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2001. 266 с.
16. Principles of Thermal Analysis and Calorimetry / P.J. Haines. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 2002. 222 с.
17. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 г. № 116-ФЗ, с изменениями и дополнениями.
18. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при взрывных работах».
Рыльникова Марина Владимировна, д-р техн. наук, проф., зав. отделом, rylnikova@mail.ru, Россия, Москва, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В.Мельникова Российской академии наук,
Митишова Наталия Александровна, асп., geo-science@mail.ru, Россия, Москва, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук,
Пономарев Антон Павлович, ст. преподаватель, antonpon@,mail.ru, Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова
TO THE SUBSTANTIATION OF THE REGULATORY LEGAL FRAMEWORK SAFE SUBSOIL USE IN DEVELOPMENT DEPOSITS OF BELL ORE
M.V. Rylnikova, N.A. Mitishova, A.P. Ponomarev
An analysis of the conditions and practice of mining ore deposits indicates that there is an urgent need to improve the existing norms and rules in the field of ensuring industrial and environmental safety of mining, in particular in the development of pyrite ores. An important role in solving this problem is played primarily by assessing the type and concentration of mining dust present in the atmosphere of an underground mine. For the development of
scientific and methodological foundations and the formation of a regulatory framework in the field of dust explosion protection, the article presents the results of studies of the explosive properties of sulfide dust in a mixture with ammonium nitrate explosives, depending on its dispersion.
Key words: sulfide dust, pyrite deposits, sulfur, explosion hazard, self-ignition, factors, accident, safety.
Rylnikova Marina Vladimirovna, doctor of technical sciences, professor, head of the department, rylnikova@mail.ru, Russia, Moscow, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources, Russian Academy of Science,
Mitishova Nataliy Alexandrovna, postgraduate, geo-science@mail.ru, Russia, Moscow, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources, Russian Academy of Science,
Ponomarev Anton Pasvlovich, senior lecturer, antonpon@mail.ru, Россия, Магнитогорск, Magnitogorsk State Technical University named after G.I. Nosova
Reference
1. Integrated subsoil development: Prospects for the expansion of the mineral resource base of Russia / ed. Acad. Ran K. N. Trubetskoy, aka-RAS D. V. A. Chanturia, mem-ber.-Corr. RAS D. R. Kaplunova. M., 2009. 456.
2. Implementation of the concept of sustainable development of mountain territories - the basis of expansion of the mineral complex of Russia / D. R. Kaplunov [et al.] / / Sustainable development of mountain areas, 2015. No. 3. C. 46-50.
3. A guide to leading practice sustainable development in mining, Australian Government Department of Resources, Energy and Tourism, 2011URL: http://www.industry.gov.au/resource/Documents/LPSDP/guideLPSD.pdf/
4. Bruntland, G. (ed.), (1987), "Our common future: The World Commission on Environment and Development", United Nations, Oxford University Press.
5. Mining: Terminological dictionary / under scientific. the editorship of Akad. Ran K. N. Trubetskoy, CH.-Corr. RAS D. R. Kaplunova. 5-e Izd. PE-rerub. and DOP. M.: publishing House "Mountain book", 2016. 635 p.
6. Trubetskoy K. N. Ryl'nikova M. V. Initiatives-IPKON RAS in the development of regulatory documents in the field of ensuring environmental and industrial safety of mining works// Proc. scientific. Tr. international. science.-practical. Conf. "50 years of the Russian scientific school of integrated development of the earth." M.: - IPKON RAS, 2017. P. 20-24.
7. The state and prospects of development of public-private partnerships in the context of comprehensive exploitation of mineral resources / B. A. Anferov [et al.] / / Moskva -Kemerovo, 2015. 331 S.
8. Mitasova N. And. Security of mining operations by a factor of explosiveness of a sulphidic dust // In the book: Strategy of development of geological exploration of mineral resources: present and future (the 100th anniversary of MGRI-rsgpu). Materials international. science.-practical. Conf. 2018. S. 460-461.
9. Ryl'nikova M. V., I. I. Ainbinder, Mitasova N. And. Analysis of the conditions of sulphide dust explosions and ways to prevent them in the conduct of mining operations //
Proc. scientific. Tr. international. science.-practical. Conf. "50 years of the Russian scientific school of integrated development of the earth." M.: - IPKON RAS, 2017. P. 316-321.
10. Mitasova N. And. Estimation of parameters of explosion of low sulphidation ores underground mining, sulfide place of birth North Sat. scientific. Tr. II mezhdunar. science.-practical. Conf. "Science and innovation to the North." Part 1. Peaceful: Edition: Mirny city printing house, 2019. S. 75-77.
11. Manual on the prevention of sulphide dust explosions in underground mines developing pyridostigmine pyrite ore. USSR, 1991. 26 s
12. Gorinov S. A., Maslov I. Yu. Fire dusty CME-this under the action of air shock waves in underground mining, sulfide ores, GORN. 2017. No. 12. Spets. Issue. 33. 24 p
13. Paramonov G. P. Prevention of dust explosions of sulphide in the pyrite mines. SPb. By : spggi, 1999. 130 C.
14. Safety management of underground combustible sulphide dust// Guideline. Department of Industry and Resources/ MOSHAB Approved. December 1997. Document No: ZMI578XC.
15. Introduction to Thermal Analysis. Techniques and Applications / Michael E. Brown. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2001. 266 p
16. Principles of Thermal Analysis and Calorimetry / P. J. Haines. Cam-bridge: The Royal Society of Chemistry, 2002. 222 p.
17. Federal law No. 116-FZ of 21.07.97 "On industrial safety of hazardous production facilities", as amended.
18. Federal norms and rules in the field of industrial safety "Safety rules for blasting operations".
