УСТРАНЕНИЕ ВЗРЫВОВ МЕТАНА НА ЩАХТАХ.

Недавняя трагедия на шахте «РАСПАДСКАЯ» в Кузбассе вновь приковала к себе внимание широкой общественности. И она не является печальным исключением, скорее всего – правилом. Многочисленные взрывы метана на аналогичных шахтах во всем мире делают профессию шахтера одной из самых опасных. Взрывы метана гремят повсеместно и постоянно.
Между тем существует способ сделать работу на взрывоопасных шахтах полностью безопасной. Кроме того можно не выбрасывать бесполезно выделяющийся метан в атмосферу а использовать его как полезный побочный продукт добычи угля. Правда способ этот весьма нетрадиционный из-за весьма необычного подхода к рассматриваемой проблеме и конечно в первое время будет воспринят негативно. Однако автор надеется, что при более тщательном рассмотрении предложения заинтересованные лица поймут важность его применения как единственной альтернативы существующим ненадежным системам взрывобезопасности.
Прежде чем продолжить изложение сути предложения рассмотрим вкратце сам механизм взрыва метана на шахтах. С военной точки зрения взрыв метана квалифицируется как типично объемный- один из самых разрушительных. Для его производства необходимо создать объемное газово-аэрозольное облако компонентов взрывной концентрации. Наиболее разрушительно объемный взрыв действует в замкнутом объеме. Этим и объясняется громадные разрушительные действия взрывов бытового газа в помещениях и метана в шахтах. Здесь мы будем рассматривать только взрывы метана в шахтах (шахта при недостаточно эффективной вентиляции имеет условно- замкнутый объем)
Метан: газ без цвета и запаха, вдвое легче воздуха (0,55)- поэтому при свободном выбросе из пласта быстро поднимается вверх в вертикальном штреке (в горизонтальном скапливается, образуя взрывоопасную смесь). Пределы концентрации взрывоопасности : нижний- 5% , верхний-16%. При вдыхании не ощущается, при концентрации свыше 43% ощущается удушье вследствие повышения парциального давления углекислого газа (если не принимается мер к его отводу), возможны признаки кислородного голодания (горная болезнь) вследствие понижения его парциального давления до 12% вместо обычного 20%).
Теперь рассмотрим сам механизм взрыва. Находясь в замкнутом объеме, каким обычно является забой, без перемешивания (которое обеспечивает вентиляция) метан как правило вследствие его легкости скапливается в его верхней части. Слой взрывоопасной концентрации тонок и находится на границе раздела метан- воздух. При подрыве одномоментно взрывается только этот тонкий слой а дальше идет процесс медленного горения метана в воздухе- пожар. Потом пожар обычно переходит на пласты угля. Конечно, пожар это беда, но взрыв еще хуже.
При работе вентиляции картина несколько другая. Основным (по объему и массе) компонентом образующейся в шахтной атмосфере взрывчатой смеси при существующих так называемых системах взрывобезопасности является кислород воздуха, который постоянно и усиленно нагнетается в общую атмосферу шахты мощными системами вентиляции, осуществляя ее частичную продувку через главный ствол шахты и вентиляционные штреки (в зависимости конкретной схемы). Однако непосредственно в забоях, которые по положению являются слепыми, эффективность вентиляции низкая. Выброс метана в забое, как это обычно и бывает, сразу создает в нем взрывоопасную концентрацию метана. При встречном движении потока воздуха и поднимающегося метана происходит интенсивное перемешивание (да и при попутном тоже). Работающая вентиляция интенсивно приготовляет взрывчатую смесь. Правда понижение нижнего предела взрывоопасной концентрации при интенсивной работе вентиляции временно устраняет причину взрыва, но никакая вентиляция не может мгновенно ее понизить при внезапном выбросе метана из пласта (что и происходит в реальности). Стоит ли тогда ужасаться страшной картины взрыва, взрывчаткой наполняется большой объем шахтного пространства, мы сами ее приготовили при помощи традиционной системы вентиляции.
Вывод: установка на понижение взрывоопасной концентрации метана методом усиленной вентиляции опасности взрывов не устраняет. Непредсказуемые местные выбросы метана из пластов в забоях повышают местную взрывоопасную концентрацию и пока вентиляция ее не понизит, существует опасность взрыва в забое. Дальнейшая работа вентиляции (особенно при ее низкой мощности) заполняет взрывчатой смесью вентилируемые полости, что во много раз усугубляет последствия взрыва превращая его из ограниченного в общий.

Что же делать? Как разрешить эту проблему? Как уже указывалось выше, автор предлагает подойти к решению этой проблемы с неожиданной, нетрадиционной стороны.
Ведь поддержание взрывоопасной концентрации метана меньше нижнего порога (5%) делается исключительно ради комфортных условий работающих там людей. Механизмы и оборудование в кислороде не нуждаются. Автор предлагает загерметизировать полость шахты, а всю шахтную атмосферу разделить на общую и индивидуальную. Индивидуальная предназначена для дыхания людей и может быть любого типа: местная (от сети) и мобильная (противогаз изоляционного типа или самоспасатель).
Общая предназначена гарантированно обеспечить взрывобезопасность путем поддержания концентрации метана выше верхнего предела (выше 20%). При этом надобность в усиленной вентиляции отпадет, а внезапные выбросы метана из пластов не будут иметь таких сокрушительных последствий. Выгоды такого подхода к решению существующей проблемы автор предлагает оценить внимательному заинтересованному читателю.
Более подробные материалы по конкретным организационно – техническим мероприятиям могу выслать действительно заинтересованным лицам.
Интересующимися подробностями из простого любопытства просьба не беспокоить.

Плотников А.Г. 15.05.10. plotag@yandex.ru

Подпишитесь на нашу рассылку:
Всё для создания бизнеса: идеи, технологии, изобретения. Деловая информация

Вас ждёт море отборной информации для создания своего бизнеса. Статьи "генераторов идей", изобретателей, а также комментарии многих тысяч наших подписчиков! Лучшая рассылка о бизнесе.

см. также:
• Программа для расчёта эффективности планируемого бизнеса, срока окупаемости, прибыли, точки безубыточности»»»
• Магазин технологий»»»
Предлагаем очень интересный каталог технологий - описание, фотографии, схемы, секреты, чертежи. Начните свой бизнес сегодня!