Снижение риска возникновения чрезвычайных ситуаций на шахтах, опасных по взрывам метана Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11/2015 ISSN 2410-700Х_

образование. 2014. - № 11 (66). - С. 83.

2. Skeeba V., Pushnin V., Kornev D. Quality improvement of wear-resistant coatings in plasma spraying integrated with high-energy heating by high frequency currents // Applied Mechanics and Materials. - 2015. - Vol. 788. - P. 88-94.

3. Структура износостойких плазменных покрытий после высокоэнергетического воздействия ТВЧ / Ю.С. Чёсов, Е.А. Зверев, В.В. Иванцивский, В.Ю. Скиба, Н.В. Плотникова, Д.В. Лобанов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). -2014. -№ 4 (65). -С. 11-18.

4. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю. Повышение поверхностной микротвердости стали при интеграции поверхностно-термической и финишной механической обработок // Научный вестник НГТУ. -2006. -№ 3 (24). -С. 187-192.

5. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю. Эффективность объединения операций поверхностной закалки и шлифования на одном технологическом оборудовании // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2010. - № 4 (49). -С. 15-21.

6. Прогнозирование технических характеристик интегрального технологического оборудования / В.Н. Пушнин, Д.Ю. Корнев, Н.В. Вахрушев, В.Ю. Скиба // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. -2014. -Т. 2. -С. 97-101.

7. Станочное оборудование, основанное на комплексировании нескольких технологических операций / В.Н. Пушнин, И.А. Ерохин, Д. Ю. Корнев, В.Ю. Скиба // Актуальные проблемы в машиностроении. - 2014. - № 1. - С. 245-255.

8. Integration of production steps on a single equipment / V. Skeeba, V. Pushnin, I. Erohin, D. Kornev // Materials and Manufacturing Processes. - 2015. - Vol. 30, iss. 12. - P. 1408-1411. - doi: 10.1080/10426914.2014.973595.

9. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю., Степанова Н.П. Назначение режимов поверхностной закалки с использованием концентрированных источников нагрева // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2005. - № 3 (28). - С. 22-24.

10. Разработка технологической установки для плазменно-механической обработки / П.В. Трегубчак, Д.Ю. Корнев, В.Н. Пушнин, В.Ю. Скиба // Механики XXI веку. - 2015. - № 14. - С. 135-141.

© Гаврилов А.К., Парц К.А., Жирова А.А., Шакуров Я.А., Зверев Е.А., 2015

УДК 622

Германова Светлана Евгеньевна

Старший преподаватель департамента Техносферной безопасности Аграрно-технологического института РУДН, г. Москва, РФ

E-mail: se.germanova@mail.ru

СНИЖЕНИЕ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ШАХТАХ,

ОПАСНЫХ ПО ВЗРЫВАМ МЕТАНА

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы снижения удельных затрат на добычу угля и уменьшение травматизма при внезапном взрыве метана.

Ключевые слова

Чрезвычайная ситуация, взрывы газа, экономические затраты.

Выделения метана в угольных шахтах практически всех основных бассейнов мира неоднократно являлись причиной подземных взрывов газа, которые приводили к групповому смертельному травматизму. Крупные взрывы метана впервые были зарегистрированы на шахтах Англии («Солтом», «Уайтхевен», «Олд

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11/2015 ISSN 2410-700Х_

Бостон» в 1728 - 1730 гг.) и Бельгии (в районе бассейна Шарлеруа в 1740 г.). По данным специалистов ИПКОН РАН в ХХ столетии, при авариях, связанных с внезапными выбросами и взрывами метана в шахтах мира, погибло около 100 000 шахтеров [1, с.18].

Таблица 1

Число погибших при крупнейших взрывах газа и пыли в угольных шахтах

Годы Количество крупных взрывов Страны Общее количество погибших

1900-1950 93 США, Россия, Британия, Франция, Япония, ЮАР, Германия, Мексика, Британская Колумбия, Китай, Югославия, Индия, Хорватия 18 897 человек

1951-2000 75 США, Британия, Индия, Бельгия, ЮАР, Япония, Чехословакия, Германия, Югославия, Афганистан, Перу, Турция, Румыния, Мексика, Родезия, Франция, Мозамбик, Колумбия, Босния, Сербия, Украина, Россия 10 759 человек

2001-2015 15 Россия, Китай, Донецкая народная республика, Турция, Польша, Колумбия 585

Статистика свидетельствует, что в России, как и в мире, в результате вспышек, возгораний и взрывов метана людей погибает больше, чем при других происшествиях - их доля в общем количестве аварий составляет в среднем 26-27%. Взрыв газа в шахте наносит огромный ущерб самой шахте, шахтерам, окружающей среде и, конечно, экономике как угледобывающего предприятия, так и отрасли угледобывающего региона. Необходимы финансовые затраты на восстановление обрушенных выработок, разбор завалов, регулировка системы вентиляции, ремонт нарушенных в шахте и на поверхности конструкций. Кроме того, требуются материальные выплаты семьям погибших и пострадавших рабочих.

В 2013 году при взрыве метана на шахте «Воркутинская» погибло18 горняков. Семьям погибших шахтеров выплачена компенсации в размере 3 млн. рублей: 1 млн. - из федерального бюджета, 1 млн. - из регионального бюджета, 1 млн. - компенсация от владельцев шахты. Затраты по погребение погибших взяло на себя руководство шахты. Также из бюджета республики Коми тем шахтерам, кто получил тяжелые травмы направлено по 400 000 рублей, легкие травмы - по 200 000 рублей. При взрыве газа на шахте «Дзержинская» в 2014 году погибло 2 шахтера. Семья каждого из погибших получила по 1 млн. рублей за счет бюджета Кемеровской области. Похороны погибших оплатило предприятие. Дети погибших шахтеров получат специальные льготы и в дальнейшем смогут обучаться в любом ВУЗе страны.

Всем ясно, что необходимо изыскивать решения, исключающие или резко смягчающие чрезвычайную ситуацию в угольной шахте. Но как? Увеличить надежность и точность измерительной техники? Обеспечить мгновенное включение защитных от взрыва устройств и технологий? Повысить ответственность рабочих в забоях? А может изыскать совершенно новые решения?

Любое решение одной из задач требует финансовых затрат - и не малых. Каждый забой находится под постоянным контролем, но момент начала выброса газа все равно упускается. Значит, нужны новые решения, поиски которых требуют затрат.

В одном очистном забое на шахте работает от 3 до 10 рабочих. Количество очистных забоев колеблется от 1-2 до 20 и более - т.е. в смену в шахте работает от 200 до 250 шахтеров. Чтобы сократить смертность при взрыве в расчете на суточную добычу угля в шахте надо значительно увеличить нагрузку на лаву при уменьшении числа рабочих в очистном забое. Тогда сократится численность вентиляционного надзора и, конечно, количество контрольно-измерительных приборов или установок. Потребуется создание новых измеряюще-информирующих приборов, работающих в автоматическом режиме. Разработки и внедрение мероприятий по сокращению уровня риска, сокращение смертей и связанных с этим затрат, окупятся быстро, а через 2-3 года после внедрения - уменьшатся и удельные затраты на добычу угля. Конечно, риск возникновения чрезвычайных ситуаций остается, но величина его значительно уменьшается:

R > >(i -10"6 -10"7) Красч>О—

°тчет On Qdp n'p

где: Ni, Nip - количество наступивших неблагоприятных последствий (отчетные и расчетные данные соотв етств енно);

(О , , „ . N

-6.1 1 П-7 I R„

(t)

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ»

№11/2015

ISSN 2410-700Х

ni, nip - число шахтеров участвовавших в очистных работах, где произошел взрыв (отчетные и расчетные данные соответственно);

Qд, Qдр - объем добытого угля в период между выбросами (взрывами).

Расчетные данные показывают, что внедрение новых технологий и соответственно новой техники выполнения выемочно-погрузочных работ в лаве способствуют снижению количества горнорабочих очистного забоя в зоне возможного выброса газа в 6 - 8 раз, а также снижению вероятности взрыва газа при присутствии в забое рабочих в 4 - 6 раз.

Укрупненные же расчеты показывают, что за счет внедрения постоянно действующего автоматического мониторинга резко снижаются удельные затраты на добычу угля, в несколько раз уменьшается травматизм. Конечно, названные мероприятия, внедренные в жизнь, возможны только после ряда математических исследований, разработки и внедрения новых конструктивных решений.

Список использованной литературы: 1. Малышев Ю.Н., Трубецкой К.Н., Айруни А.Т. Фундаментально прикладные методы решения проблемы метана угольных пластов. - Москва: Изд. Академии горных наук, 2000. - 518 с.

© Германова С.Е., 2015

УДК: 534.833:621

Гетия Игорь Георгиевич, к.т.н., профессор, Зав.кафедрой, Московский государственный университет информационных технологий,

радиотехники и электроники, е-шай: igor.getiya@bk.ru

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДВЕСОК ВИБРОИЗОЛИРУЮЩИХ СИДЕНИЙ

Аннотация

Рассмотрена динамика системы виброизоляции подвески сиденья с учетом поведения тела человека-оператора, описываемой системой обыкновенных дифференциальных уравнений.

Ключевые слова

Система виброизоляции, собственные частоты, динамический гаситель.

Вибрация является одним из основных вредных производственных факторов [1,с.92; 2,с.97; 3,с.33; 4,с.75; 5,с.25], поэтому одной из актуальных задач исследователей на современном этапе является создание эффективных технических средств виброзащиты производственного персонала от их воздействия.

Рисунок 1 - Общий вид подвески виброзащитного сиденья с направляющим механизмом параллелограммного типа.

Рисунок 2 -Математическая модель виброизолирующего сиденья человека-оператора с учетом его биомеханических характеристик.