Новые технологии в области предотвращения взрывов метановоздушных смесей на угольных шахтах

Уголь, как альтернативный источник энергии и химического сырья, в настоящее время приобретает все более динамичное развитие. Газовые и нефтяные ресурсы постоянно истощаются и имеют более ограниченные возможности, в том числе, в части трудоемкости добычи и разработки, нежели угольные пласты. Эта тенденция заметна во всем мире. Но существует серьезный недостаток отрасли, который значительно влияет на ее перспективное развитие – это большое количества аварий и чрезвычайных происшествий, в том числе, со смертельными случаями, достаточно часто возникающими на предприятиях угольной промышленности.

Как это не печально, но шахты, эксплуатируемые в России, по количеству технических инцидентов являются одними их самых опасных в мире. Любая крупная техногенная катастрофа, как правило, сопровождается человеческими жертвами и наносит огромный вред имиджу отрасли и перспективе ее развития. Главным «врагами» на подобных опасных производственных объектах эксперты называют смеси метана и воздуха (МВС, — ред.), а также угольную пыль. Учитывая, что современная металлургия требует от шахтеров уголь определенно качества, последним приходится все глубже «уходить под землю» — нужное сырье находится на достаточно больших глубинах.

Более того, уровень развития топливно-энергетического комплекса сегодня таков, что как правило осуществляется не только разработка угольных пластов, но и газовых месторождений. Это ведет к еще большему риску возникновения на подобных объектах технических аварий и других происшествий. Очевидно, что отрасль в этой части нуждается в соответствующих реформах и ей необходимы новые технологии, которые смогут обеспечить определенный, нормативный уровень безопасности на шахтах.

В настоявшее время все методологические подходы в области предупреждения на шахтных предприятиях взрывов опасных смесей метана и воздуха, а также пыли, подразделяются на две части. К первой имеют отношения технологии, чья задача подавить взрыв и свести его последствия к минимуму. В данном случае речь идет ужу о состоявшемся взрыве. Сегодня в отрасли достаточно широко используется технология АСВП-ЛВ. Ее применяют как на российских, так и украинских шахтах. Донецкими разработчиками был создан еще один действенный аппарат – так называемый «ствольный взрывоподавитель». Эксперты высоко оценивают его эффективность, так как он включает в себя реакцию на множество возможных параметров. Естественно он работает в автоматическом режиме, система подавления взрыва которого включается за десятую долю секунды до его потенциального происшествия. Кроме того, в этой технологии грамотно составлена структура игибирующего подавляющего порошка. Но, в любом случае, основная функция механизма направлена на предотвращение и локализацию взрыва. Дело в том, что в реальных условиях практически невозможно предугадать в каком направлении будет распространиться взрывная волна и естественно трудно оценить насколько эффективно отреагирует устройство.

Именно поэтому и возникли технологии, работающие совершенно по другим принципам – их задача предупредить взрыв, а не ослабить его последствия. Это достигается воздействием принудительного порядка непосредственно на саму метано-воздушную смесь, которая едва зафиксирована соответствующими приборами. Подобную технологию специалисты считают более эффективной. Существует масса методов в этом направлении. К ним можно отнести, например, поджигание газа на конкретном участке, а также создание зон, где наверху созданы специальные перегородки и осуществляются небольшие взрывы, сжигая опасные смеси.

В этой области существует и множество других предложений. Есть технологии, предусматривающие добавление в смесь метана и воздуха жидкости, имеющей низкое содержание кислорода. Изобретений, в том числе уже внедренных на предприятиях угольной промышленности, достаточно много, но все они должны основываться на одном основополагающем для их эффективности принципе – метановоздушная смесь или угольная пыль должны быть обнаружены на как можно ранней стадии своего появления в зоне контроля. В противном случае, механизм не сработает, что может привести к необратимым последствиям. С появлением опасности включается сигнальное устройство и срабатывают датчики, запускающие механизм появления ингибитора, основной функции которого является формирование среды не способствующей взрыву на контролируемом участке шахты. Одновременно на диспетчерский пульт аварийных служб поступает и сигнал о чрезвычайном происшествии. К ингибиторам предъявляются высокие требования. Их задача заключается в том, чтобы как можно дольше «держать» территорию аварийной зоны в безопасности, даже при возникновении случайных искр или возгораний. С другой стороны, это вещество должно быть абсолютно безопасным для здоровья людей, находящихся в этот период на рабочем месте. Именно поэтому специалисты должны искусно и профессионально подбирать его химических состав.

Отечественные разработки в этом направлении уже появились на рынке. Так, одна из них разработана сибирскими учеными. В технологии используются элементы тушения пожара специальным порошком. Специалисты опробовали свой образец на шахтах, создав соответствующие экстремальные условия, которые потенциально могли бы привести к очень серьезной и разрушительной аварии. Для эксперимента была создана метано-воздушная смесь, с содержанием газа чуть меньше 10 процентов. Запуская установку, испытатели пытались поджечь смесь посредством прямого огня. Но, никаких последствий от этих провокационных экспериментальных действий не было – ни взрыва, ни возгорания. Эффективность этой технологии в том, что порошок, по сути, останавливает реакцию окисления метанового газа, что исключает вероятность взрыва. Данная технология по предупреждению взрывов на шахтах смесей метана, воздуха и пыли, хорошо зарекомендовавшая на экспериментальных испытаниях, была запатентована в 2012 году и успешно применяется на предприятиях угольной промышленности. Эта технология не только защищает шахту от случайного или умышленного взрыва, но и имеет абсолютно безвредный для сотрудников шахты, находящихся в конкретный момент внутри, ингибитор.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Кроме того, интересно почитать:

Вам понравилась статья? Не хотите пропускать новые? Тогда подпишитесь на RSS или получайте новые статьи мгновенно на электронную почту


Лицензия Creative Commons

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: