Виявлено, як зміна атмосферного тиску впливає на вивільнення небезпечних газів у шахтах.

Стаття з результатами опублікована у збірнику «Актуальні проблеми охорони праці та безпеки виробництва, видобутку та використання калійно-магнієвих солей». Дослідження виконане в рамках програми стратегічного академічного лідерства «Пріоритет 2030».

Газодинамічні явища – це одна з серйозних проблем розробки калійних шахт. У процесі видобутку солей з порід виділяються отруйні сірковмісні гази, небезпечні для здоров'я працівників.

На шахтах проводять інтенсивну вентиляцію виробок і робочих зон, контролюють стан атмосфери, а також використовують засоби індивідуального захисту. Але, незважаючи на всі запобіжні заходи, ситуація залишається небезпечною, тому необхідно продовжувати розробку нових технологій для боротьби з газовиділеннями.

Метеорологічні фактори можуть суттєво впливати на процеси переміщення та концентрації газу в породах. Вчені Пермського Політеху вивчили цю зв'язок і розробили методику прогнозування на основі даних про атмосферний тиск у шахтах.

«Інтенсивність виділення газу залежить від газопроникності масиву виробок, газоносності порід і тиску газу в розроблюваному пласті. При підвищеному атмосферному тиску газопроникність пластів занижується, і газ виділяється через мікротріщини та пори. При значному падінні тиску у виробці починається інтенсивне вивільнення газу як зі стінок, так і з подрібненої породи. Чим більший обсяг видобутку в цих умовах, тим більше він виділяється», – пояснює Олександр Земсков, професор кафедри «Розробка родовищ корисних копалин» ПНІПУ, доктор технічних наук.

При такому прогнозуванні важливо враховувати, що на зміну атмосферного тиску в шахтах також впливає робота вентиляційної системи.

Політехніки зазначають, що існують порогові значення тиску, перевищення яких різко змінює інтенсивність газовиділення. Вони відрізняються залежно від пори року. Вимірювання погодних умов у районі шахт великого Верхнєкамського родовища показали, що в 62% випадків газодинамічна обстановка загострюється навесні та восени під час різкої зміни метеорологічних показників.

«На основі інформації про зміну атмосферного тиску та аналізу даних на калійних шахтах ми виконали прогноз на рік для Верхнєкамського родовища і виявили ймовірно небезпечні та загрозливі дні за метеофакторами. У такі дні працівники повинні бути заздалегідь проінформовані про підвищену небезпеку для запобігання несприятливих ситуацій», – розповідає Алсу Імайкіна, студентка кафедри «Розробка родовищ корисних копалин» ПНІПУ.

Вчені Пермського Політеху довели, що прогнозування газовиділення в калійних шахтах із використанням метеорологічного фактора є надійним інструментом забезпечення безпеки гірників.