Исследование газодинамических явлений на руднике «Интернациональный» и разработка комплекса мер по их предупреждению
В.С. Зыков1, О.В. Тайлаков1, А.А. Вьюников2, С.Г. Ворожцов2
1 АО «Научный центр ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности в горной отрасли», г. Кемерово, Российская Федерация
2 АК «АЛРОСА», г. Мирный, Российская Федерация
Горная Промышленность №1 / 2023 стр. 126-133
Резюме: Представлены результаты исследований условий возникновения и механизма уникальных газодинамических явлений – внезапных выбросов доломитов и газа на руднике «Интернациональный», происходящих на глубинах свыше 1000 м. Результаты исследований показали, что практически все эти газодинамические явления могут быть отнесены к внезапным выбросам породы и газа. Они различаются только тем, что остановились на разных стадиях развития данного явления. Установлено, что газодинамические явления на руднике являются комплексными. Вначале происходит хрупкое разрушение (микроудар) на кромке выбросоопасного слоя породы. Микроудар является триггером возникновения внезапного выброса породы и газа. Эта особенность явлений требует особого подхода к их прогнозированию с целью повышения достоверности результатов. Выполненные исследования позволили разработать комплекс мер по предупреждению газодинамических явлений, включающий: 1 – прогнозирование зон, опасных по внезапным выбросам породы и газа; 2 – способы приведения выбросоопасных зон в неопасное состояние; 3 – безопасные режимы ведения взрывных работ при проходке горных выработок по склонным к внезапным выбросам слоям горных пород; 4 – исследования по разработке безопасных технологий проходки выработок комбайновым способом выемки пород. Приведены результаты опытно-промышленных испытаний комплекса мер по прогнозу и предотвращению внезапных выбросов породы и газа при проведении горных выработок на руднике и перспективы их практического применения.
Ключевые слова: рудник «Интернациональный», газодинамические явления, внезапные выбросы породы, внезапные выбросы газа, прогноз выбросоопасности, способы предотвращения газодинамических явлений, взрывные работы, передовое скважинное торпедирование
Для цитирования: Зыков В.С., Тайлаков О.В., Вьюников А.А., Ворожцов С.Г. Исследование газодинамических явлений на руднике «Интернациональный» и разработка комплекса мер по их предупреждению. Горная промышленность. 2023;(2):126–133. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-2-126-133
Информация о статье
Поступила в редакцию: 14.02.2023
Поступила после рецензирования: 27.03.2023
Принята к публикации: 02.04.2023
Информация об авторах
Зыков Виктор Семёнович – доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, АО «Научный центр ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности в горной отрасли» (АО «НЦ ВостНИИ»), г. Кемерово, Российская Федерация
Тайлаков Олег Владимирович – доктор технических наук, профессор, генеральный директор, АО «Научный центр ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности в горной отрасли» (АО «НЦ ВостНИИ»), г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Вьюников Александр Анатольевич – заместитель главного инженера – руководитель службы ППДЯ рудника «Интернациональный», Мирнинско-Нюрбинский ГОК АК «АЛРОСА», г. Мирный, Российская Федерация
Ворожцов Сергей Геннадьевич – заместитель руководителя службы ППДЯ рудника «Интернациональный», Мирнинско-Нюрбинский ГОК АК «АЛРОСА» (ПАО), г. Мирный, Российская Федерация
Список литературы
1. Петухов И.М., Батугина И.М. Геодинамика недр. 2-е изд. М.: Недра; 1999. 287 с.
2. Малышев Ю.Н., Сагалович О.И., Лисуренко А.В. Техногенная геодинамика. Книга 1: Аналитический обзор. Актуальные проблемы. М.: Наука; 1996. 430 с.
3. Зыков В.С. Внезапные выбросы угля и газа и другие газодинамические явления в шахтах. Кемерово: Фирма ПОЛИГРАФ; 2010. 334 с.
4. Шабаров А.Н., Цирель С.В. Обеспечение геодинамической безопасности при подземной разработке месторождений. Горный журнал. 2017;(9):65–70. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.09.12
5. Большинский М.И., Лысиков Б.А., Каплюхин А.А. Газодинамические явления в шахтах. Севастополь: Вебер; 2003. 284 с.
6. Галушко В.Т., Зорин А.Н. Выбросы породы в горных выработках шахт Донбасса. Киев: Наукова думка; 1972. 168 с.
7. Zykov V.S., Filatov Yu.M., Ivanov V.V. Low-pressure hydraulic impact on the coal massif and the purpose of its application. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019:377;012050. https://doi.org/10.1088/1755-1315/377/1/012050
8. Sokolov M.V., Prostov S.M., Zykov V.S. The study of stress-strain state of stabilized layered soil foundations. E3S Web of Conferences. 2017;15:01015. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20171501015
9. Петухов И.М., Линьков А.М. Механика горных ударов и выбросов. М.: Недра; 1983. 279 с.
10. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Механика деформирования и разрушения горных пород. М.: Недра; 1992. 223 с.
11. Coates D.F., Parsons R.C. Experimental criteria for classification of rock substances. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1966;3(3):181–189. https://doi.org/10.1016/0148-9062(66)90022-2
12. Hucka V., Das B. Brittleness determination of rocks by different methods. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1974;11(10):389–392. https://doi.org/10.1016/0148-9062(74)91109-7
13. Kidybinski A. Bursting liability indices of coal. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1981;18(4):295–304. https://doi.org/10.1016/0148-9062(81)91194-3
14. Andreev G.E. Brittle failure of rock materials: Test results and constitutive models. Rotterdam: A.A. Balkema; 1995. 456 p.
15. He C., Okubo S., Nishimatsu Y. A study of the class II behaviour of rock. Rock Mechanics and Rock Engineering. 1990;23(4):261–273. https://doi.org/10.1007/BF01043307
16. Tarasov B.G. Universal scale of brittleness for rocks failed at compression. In: Proceedings of the 13th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics, Melbourne, 9–13 May 2011. Vol. 1. Sydney; 2011, pp. 669–673.
17. Мурашев В.И., Федченко Ю.А. Внезапные выбросы угля и газа и горные удары на шахтах России. Кемерово: РИПК; 2001. 61 с.
18. Мурашев В.И. Механизм развязывания внезапных выбросов угля и газа в горных выработках. В кн.: Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа [сб. науч. тр.]. М.: Недра; 1978. С. 141–162.
19. Zykov V.S., Ivanov V.V. Conditions for a start of sudden coal and gas outbursts in the breakage faces of coal mines. IOP Conference Series Earth and Environmental Science. 2021;823(1):012023. https://doi.org/10.1088/1755-1315/823/1/012024
20. Zykov V.S., Filatov Yu.M. Hazardous manifestation of gas-dynamic phenomena in the faces of coal mines. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018;206(1): 012047. https://doi.org/10.1088/1755-1315/206/1/012047
21. Зыков В.С., Лебедев А.В., Сурков А.В. Предупреждение газодинамических явлений при проведении выработок по угольным пластам. Кемерово: ВостНИИ; 2010. 262 с.
22. Zykov V.S., Lee H.U. About possibilities to improve current outburst hazard prediction based on updated mechanism of coal and gas outburst. Mining Report. 2016;152(2):161–170. Available at: https://mining-report.de/wp-content/uploads/2016/03/MiRe_1602_Gasausbruch_Zykow_160317.pdf
23. Зыков В.С. Техногенная геодинамика. Кемерово: КузГТУ; 2006. 266 с.
24. Зыков В.С., Славолюбов В.С., Трусов С.Е. Газоэлектромагнитный метод текущего прогноза выбросоопасности. В кн.: Безопасность угольных предприятий [cб. науч. тр.]. Кемерово: ВостНИИ; 2000. С. 36–43.
25. Проскуряков В.М., Шабаров А.Н., Фрид В.И. Экспресс-оценка состояния ударо- и выбросоопасности угольных пластов. Уголь. 1990;(3):58–59.
26. Яковлев Д.В., Мулёв С.Н. Опыт применения многофункциональной аппаратуры АНГЕЛ-М в угольной и рудной промышленности. Уголь. 2014;(10):14–19.
27. Яковлев Д.В., Мулёв С.Н., Цирель С.В., Максимов А.С., Мазья М.Д., Бондарев А.В., Баданин А.И. Способ определения удароопасности массива горных пород по электромагнитной эмиссии и устройство для его осуществления. Патент на изобретение №2535329. Опубликовано: 10.12.2014. Режим доступа: https://patents.s3.yandex.net/RU2535329C1_20141210.pdf
