Доклад об использовании искусственной атмосферы в угольных газовых шахтах для исключения взрывов метана и его ограничения на производственные процессы

Предложение для исключения в газовых шахтах загораний и взрывов метана (и угольной пыли) - применение в качестве шахтной атмосферы искусственной газовой смеси из кислорода и метана в определенном процентном соотношении. Экологический эффект разработки.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 20.11.2018
Размер файла 935,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Доклад об использовании искусственной атмосферы в угольных газовых шахтах для исключения взрывов метана и его ограничения на производственные процессы

В.Д. Носенко

Основное содержание исследования

Имеется предложение для исключения в газовых шахтах загораний и взрывов метана (и угольной пыли) - применение в качестве шахтной атмосферы искусственной газовой смеси состава примерно 21% кислорода О2 и 79% метана СН4 (цифры округлённые, ориентировочные, но близкие к используемым в будущем на практике). Сразу оговорюсь, что ни о каких "скафандрах" речи не идёт. Как известно, нахождение человека в метановой атмосфере (без скафандра!) при достаточном количестве кислорода не имеет больших отрицательный последствий для его здоровья (немецкий учёный К.Б. Леман около 100 лет назад - "Краткий учебник рабочей и профессиональной гигиены", М. - Л., ГИЗ, 1923 г.: В.Н. Баюн - сотрудник лаборатории горноспасательной медицины, ВНИИГД, Донецк, Украина, а ранее - врач Горловского горноспасательного отряда - опыт на себе в течение 3 ч - "К вопросу о действии метана на организм", сб. "Горно-спасательная медицина: Материалы 1 Всесоюзной конференции". Донецк, 1966 г., с.136-139; "Вредные вещества в промышленности", "Химия", Ленинградское отделение, 1976). Полагаю, что в такой атмосфере шахтёры смогут работать, как в обычной шахте (ещё раз подчёркиваю - без всяких скафандров!). Косвенным подтверждением этого является тот факт, что машинисты врубовых машин и угольных комбайнов, особенно старых конструкций ("Донбасс", "Кировец", "Шахтёр", "Горняк"), в течение многих лет находясь всю смену в атмосфере с повышенным содержанием метана, не имели никаких претензий к здоровью по этому поводу. Кстати, в горной промышленности ранее уже был опыт работы в экстремальных условиях - проведение горных выработок в водоносных пластах кессонным способом, когда люди работали при повышенном до 5 атм. давлении с последующей достаточно длительной декомпрессией после каждой смены.

Верхний же предел горючести и взрываемости смеси метана с кислородом равен 61 на 39 процентов ("Справочник химика". Дополнительный том. "Химия", Ленинградское отделение, 1968), т.е. имеется большой запас безопасности при использовании искусственной атмосферы предлагаемого состава. На случай внезапного выброса метана (и угля), когда содержание метана в шахтной атмосфере только повышается, предусматривается оснащение шахтёров изолирующими самоспасателями, как и в обычных шахтах, опасных по внезапным выбросам; при этом последствия внезапного выброса метана могут быть ликвидированы без специальных мероприятий, автоматически, за счёт увеличенного отбора метана из шахтной атмосферы. Всё это происходит за счёт более высокой теплоёмкости метана по сравнению с азотом N2, составляющим 78% воздуха (и аргоном Ar - около 1% в воздухе). При этом ликвидируются и взрывы угольной пыли - непременные спутника взрывов метана.

Использование искусственной атмосферы предлагаемого состава позволяет успешно решать основную задачу угольной промышленности - добывать уголь с минимальной себестоимостью. При этом снимается ограничение нагрузки на очистной забой по газовому фактору, что сегодня определяет сеестоимость добычи. Решается проблема проведения подготовительных выработок большой протяженности по пластам с высокой газоносностью, поскольку при существующих технологиях основные сложности при их проведении связаны с разбавлением метана. Возможно применение более совершенных, чем в настоящее время, технологических схем. Так, например, создается возможность отработки газообильных пластов короткозабойными системами, широко применяемыми с высокой эффективностью в США и ряде других стран. Сокращаются расходы на проветривание шахты. Уменьшаются сечения горных выработок.

Весь метан, выделяющийся в шахте, каптируется и является дополнительным топливно-энергетическим ресурсом - шахта превращается в предприятие, добывающее два вида топлива: уголь и метан. При предлагаемом способе весь выделяющийся в шахте метан может быть каптирован и использован в качестве высокоэффективного топлива. Таким образом, отмирает проблема "Углегаз", которой сейчас в Кузбассе придаётся большое значение и на которую тратятся огромные ресурсы. По энергетической ценности прирост топливно-энергетических ресурсов, добываемых шахтой, за счет метана будет составлять примерно 0,1% на каждый 1 м3 относительной газообильности шахты. Поскольку предлагаемый способ будет применяться на шахтах с относительной газообильностью 15 - 20 и более м3/т, то минимальный прирост добычи топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) составит более 2%.

Конечно, количественный прирост ТЭР за счет метана невелик, но, во-первых, этот прирост достигается попутно, без специальных для этого затрат, а во-вторых, качество метана как топлива существенно выше, чем угля. В частности, имеются предложения по использованию сжиженного метана в качестве моторного топлива для авиации [11].

Кроме всего прочего, шахтный метан, не загрязняет атмосферу Земли, чем обеспечивается экологический эффект. Как известно, метан примерно в 20 раз экологически вреднее углекислоты СО2.

Имеется ещё ряд плюсов при использовании искусственной атмосферы:

полностью ликвидируется опасность пожаров в шахтах - как эндогенных (например, из-за возгорания конвейерных лент; пример - шахта им.Л.Д. Шевякова в Кузбассе), так и экзогенных (не будет самовозгорания углей из-за утечек шахтного воздуха при проветривании, что особенно характерно для Прокопьевско-Киселёвского района Кузбасса, где добываются высокоценные коксующиеся угли), поскольку шахтный воздух предлагаемого состава не поддерживает горения благодаря высокой теплоемкости метана и его значительному удельному весу в шахтной атмосфере;

могут быть существенно уменьшены затраты на проведение и поддержание горных выработок за счет тех из них, которые специально проводятся для целей вентиляции (стволы, скважины и др.) или же сечения которых специально увеличиваются по сравнению с необходимыми по условиям транспорта для пропуска больших количеств воздуха;

интенсивность проветривания горных выработок требуется существенно меньшая, за счет чего может быть снижен расход электроэнергии на проветривание и потребуется существенно меньшие вентиляционные установки и затраты на их сооружение и эксплуатацию;

исключается необходимость применения электрооборудования во взрывозащищенном исполнении РВ, что значительно снизит его стоимость, заменив его на оборудование в исполнении РП; создастся возможность использования оборудования, которое в принципе невозможно или экономически неэффективно сделать взрывозащищенным (контактные электровозы, коллекторные двигатели переменного и постоянного тока и др.);

снижаются требования к пожароопасности применяемых материалов (конвейерные ленты и др.);

допустимы сварочные работы в шахте;

создается возможность улучшения пылевой обстановки за счет выбора оптимальных по этому фактору расходов воздуха при проветривании;

ликвидируется такой достаточно дорогостоящий и сложный процесс как дегазация;

создается возможность применения в шахте машин с автономными экологически чистыми двигателями внутреннего сгорания, горючим для которых будет шахтный воздух, а заправка будет производиться окислителем - кислородом.

Таким образом, применение предлагаемого способа создания пожаровзрывобезопасной атмосферы в газовых угольных шахтах позволяет:

кардинально повысить безопасность работ за счет ликвидации таких крупномасштабных социальных бедствий, как взрывы метана (и пыли), а также экзогенных и эндогенных пожаров, создания оптимальных условий по пылевому фактору;

поднять экономическую эффективность работы газовых угольных шахт и превратить их в рентабельные конкурентоспособные предприятия за счет интенсификации, главным образом, очистных работ, упрощения энергоснабжения, проветривания, ликвидации дегазации, возможности применения новых технологий и ряда других факторов;

уменьшить экологический вред шахт за счет ликвидации выброса в атмосферу отработанного шахтного воздуха.

Приведем один из возможных вариантов технической реализации искусственной атмосферы в газовых шахтах (речь идёт о новой шахте, в дальнейшем будут даны предложения для действующих шахт).

Шахтная и земная атмосферы разграничиваются в месте сопряжения стволов с околоствольными дворами (рис.1 - вариант вскрытия шахты вертикальными центрально-сдвоенными стволами, один из которых - клетьевой для спуска-подъема людей, материалов и оборудования, возможно для выдачи породы от ремонта или проведения выработок, второй - скиповый для выдачи угля).

искусственная атмосфера газовая шахта кислород метан

На сопряжении вспомогательного ствола с околоствольным двором устанавливаются (с двух сторон) герметичные шлюзы, через которые проводится высадка и посадка людей и обмен вагонеток. В стволах циркулирует атмосферный воздух, для чего при скиповом стволе оборудуется вентиляторная установка (аналогично главной вентиляторной установке при существующей технологии, но намного меньшей производительности, поскольку она предназначается в основном для разбавления метана, выделяющегося из выдаваемого в скипах угля). Между стволами в районе их зумпфов проводится вентиляционная сбойка. Герметизация скипового ствола выполняется по используемой в настоящее время технологии.

Для операций с негабаритными грузами конструкция одного из шлюзов на сопряжении руддвора со стволом должна обеспечивать необходимое пространство для разрузки-погрузки и складирования негабаритных грузов. При операциях приема-выдачи негабаритных грузов работы на приемной площадке руддвора ведутся в естественной атмосфере.

На рис.1 принят вариант доставки угля к главному стволу конвейерным транспортом. Конструкция шлюза для изоляции шахтной атмосферы от земной на сопряжении с главным стволом может быть принята такой же, как в [2, рис.4].

С целью надежного разбавления взрывоопасных метано-кислородно-воздушных смесей на сопряжениях шахтной и естественной атмосфер предлагается иметь в шахте некоторое избыточное давление, с тем чтобы утечки воздуха имели гарантированное направление из шахты в стволы, где организовано надежное проветривание и разбавление поступающего в стволы метана до безопасных концентраций.

Шахтная атмосфера предполагается замкнутой. Для поддержания необходимого состава организуется ее циркуляция (вентиляция), для чего в районе околоствольного двора создается станция регенерации шахтного воздуха. Станция включает в себя главную вентиляторную установку, фильтры очистки воздуха от пыли, удаления вредных газообразных примесей (СО, СО2, возможно, гомологов метана и других углеводородов, окислов азота и др.), а также установку отбора из шахтной атмосферы метана, выделяющегося в шахте, и поддерживающую таким образом необходимое соотношение между метаном и кислородом, поскольку выделяющийся в шахте метан снижает содержание кислорода в шахтном воздухе.

Вентиляторная установка и способы очистки воздуха от пыли используются традиционные для угольной промышленности. Очистка воздуха от вредных газообразных примесей производится аналогично тому, как это делаются в других отраслях.

Более детально остановимся на установке отбора из шахтной атмосферы излишнего метана - для этой цели, в соответствии с рекомендациями университета им. Н.Э. Баумана, целесообразно использовать адсорберы. Эта установка должна разделить перерабатываемый ею входной поток (составляющий часть общего вентиляционного потока) на две части: одна часть содержит весь шахтный кислород и возвращается в шахтную атмосферу; вторая часть - метан в объёме, равном дебиту шахты с примесью других газов; эта часть выдаётся на поверхность, как топливно-энергетический ресурс.

Есть необходимость постоянно пополнять массу кислорода в шахтной атмосфере, поскольку он расходуется (хотя и в ограниченных количествах) для дыхания людей, работающих в шахте, а также в естественных окислительных процессах (гниение древесины и т.п.). Расход кислорода оценивается величиной порядка десятков - сотен м3 в сутки (исходя из потребности одного человека за рабочую смену 0,5 м3; расход кислорода на другие процессы на данной стадии не поддается оценке).

Для компенсации этого расхода необходимо создание на шахте кислородной установки производительностью по кислороду порядка нескольких десятков м3/час. Такие установки - не проблема, что-то аналогичное имеется на металлургических комбинатах. Стоимость 1 м3 кислорода невелика - порядка 1 тыс. руб. /м3.

Особый вопрос - создание в шахте искусственной атмосферы. Он может быть решен следующим образом (применительно к шахте-новостройке). Сооружение стволов, околоствольного двора, начало проходки вскрывающих выработок выполняется в естественной атмосфере. В это же время в околоствольном дворе монтируется стационарное оборудование и в том числе станция регенерации шахтного воздуха, установка по производству кислорода, а также перемычки, изолирующие подземную сеть выработок от стволов.

Работы в естественной атмосфере ведутся до тех пор, пока дебит метана из проводимых выработок (и боковых пород) не достигнет величины, затрудняющей их. В патенте №2189448 предусматривалось создание в шахте искусственной атмосферы с предварительным загазированием шахты, под чем понималось образование в шахте "нейтральной среды" согласно источникам [1,2] с пониженным содержанием кислорода (менее 12%) и повышенным содержанием СН4 (более 43%), так что она становится пожаровзрывобезопасной. Загазирование может производиться естественным путем - после прекращения проветривания или же искусственно - путем заполнения выработок азотом, возможно и природным газом.

Следующий этап - преобразование нейтральной атмосферы в искусственную состава 21% О2 и 79% СН4. Он разбивается на два подэтапа. На первом из них включается в работу станция регенерации шахтного воздуха и в том числе установка по отбору из шахтной атмосферы метана. Но на данном подэтапе эта установка будет работать не в эксплуатационном режиме, а в режиме, который назовем подготовительным. Отличие его от эксплуатационного состоит в том, что метановый выходной поток из установки максимизируется и направляется в шахтную атмосферу, а не на поверхность; второй же выходной поток, состоящий в основном из азотно-кислородно-аргоновой смеси, удаляется из шахтной атмосферы, сбрасываясь через вентиляционный ствол (скиповый - применительно к рис.1) в земную атмосферу.

Этот подэтап продолжается до тех пор, пока содержание азота в шахтной атмосфере не достигнет достаточно малой величины. (Вопрос о допустимом содержании азота в искусственной шахтной атмосфере требует специального рассмотрения. Его отрицательная роль в предлагаемой атмосфере состоит только в том, что за счет него снижается в атмосфере долевое содержание метана и таким образом - "запас безопасности", так как чем выше соотношение метан/кислород, тем больше этот запас). В принципе, с помощью установки по отбору метана содержание последнего в шахтной атмосфере можно довести практически до 100%.

Второй подэтап состоит в насыщении образованной метановой атмосферы кислородом до содержания его в 21%. На этом подэтапе включается (на максимальную производительность) установка по производству кислорода, который добавляется в шахтную атмосферу. Одновременно установка по отбору метана переводится в эксплуатационный режим, предусматривающий выдачу чистого метана как топливно-энергетического ресурса, а в шахтную атмосферу направляется кислородно-метановая смесь.

Установка по производству кислорода работает в режиме максимальной производительности до тех пор, пока не будет достигнут заданный состав атмосферы (21% О2 и 79% СН4). Далее она переключается на эксплуатационный режим, обеспечивающий только поддержание в атмосфере заданной доли О2.

Сейчас способ создания искусственной атмосферы усовершенствован и патентуется.

На этапах загазирования шахты и создания искусственной атмосферы необходимые работы в шахте (состав которых предполагается минимальным) могут выполнятся только в респираторах. Как только будет создана в шахте искусственная атмосфера, работы могут вестись в нормальном режиме, без использования средств защиты дыхания (СИЗОД - средства индивидуальной защиты органов дыхания).

При полном развитии горных работ рабочие места проветриваются аналогично существующей технологии - очистные забои за счет общешахтной депрессии, глухие выработки - с использованием вентиляторов местного проветривания.

Вентиляционные расчеты могут выполняться в основном по существующим методикам с определённой их корректировкой, диктуемой специфичным составом шахтной атмосферы. Основное требование к составу атмосферы на любом из рабочих мест - содержание О2 не менее 20% в соответствии с требованиями ПБ в угольной промышленности (и 17 % по правилам Гражданской обороны).

В целях снижения скоростей движения и расходов воздуха по шахте в целом и по выработкам целесообразно рассмотреть вопрос об оптимальном содержании О2 в шахтной атмосфере. При повышении его содержания интенсивность проветривания может быть уменьшена (с соответствующим уменьшением затрат на проветривание), но при этом снижается "запас безопасности".

Не исключено возникновение ограничений "по газовому фактору" в очистных забоях при интенсивной выемке угля в них и высокой газообильности отрабатываемых угольных пластов, так что содержание О2 снижается ниже нормы. В таких случаях возможно подсвежение воздушной струи в забое кислородом по специальному трубопроводу или другими способами.

На действующих шахтах возможно создание отдельных участков по проведению выработок и выемке угля.

При проведении выработки (например, выемочного штрека при бремсберговой или уклонной подготовке пласта либо другой подготовке) - одиночным забоем! - приёмо-отправительная площадка, засечка выработки и её оборудование осуществляются в естественной атмосфере, особенность лишь в том, что создаётся бункер над общешахтным конвейером на конвейерной выработке и к нему подводится конвейер для выдачи горной массы из проводимой выработки (рис.2):

Бункер служит главным образом для герметизации участка с проводимой выработкой, там обязательно должна быть подушка из горной массы, которая препятствует интенсивному выходу метана из проводимой выработки. Сопряжение бункера с общешахтной конвейерной выработкой интенсивно проветривается и содержание метана контролируется (не более 2%!). Возможно проведение камеры регенерации воздуха, а возможно и оборудование устройств для регенерации и очистки воздуха и самой выработке - покажет опытная проверка и эксплуатация.

В выработке вблизи приёмной площадки сооружается шлюз для прохода людей и приёма-выдачи материалов и оборудования. Проветривание забоя осуществляется ВМП по рециркуляционной схеме, при этом регенерация воздуха производится либо в специальной камере, либо в самой выработке. Вдоль выработки и до поверхности прокладываются два трубопровода - для кислорода и выдачи дебита метана, при этом установки по подсвежению атмосферы кислородом и отбору метана из атмосферы выработки (одна или несколько) монтируются в необходимых местах.

Очистные работы можно вести по той же схеме, что и подготовительные, но при этом имеется только один выход с рабочих мест. Создание второго выхода - это наличие второго штрека, аналогичного вышеописанному. Для проветривания очистного забоя штреки сбиваются между собой в районе общешахтной конвейерной выработки, где устанавливается станция регенерации воздуха. Проветривание очистного забоя производится по рециркуляционной схеме (рис.3):

Искусственная атмосфера на участках действующих шахт может быть создана по такой же принципиальной схеме, как и на шахте-новостройке.

Следует отметить, что сведения о влиянии смеси 21% кислорода О2 и 79% метана СН4 на здоровье человека мы считаем лишь отрывочными, хотя и правильными. Для подтверждения безвредности данной смеси и убеждения общественности необходимы фундаментальные исследования. Но без финансирования выполнение таких исследований невозможно. А согласно принятому положению, без положительного результата экспериментов с животными специальная Этическая комиссия не даёт "добро" на проведении экспериментов с людьми, без чего практическая реализация предлагаемой идеи неосуществима. Кроме того, необходимы фундаментальные физические исследования смеси.

Сроки теоретических исследований и проектных работ по данному предложению оцениваются в 1,5-2 года. Предполагаемые исполнители исследований - угольные объединения и научно-исследовательские институты, связанные с безопасностью угольной промышленности, в Кузнецком и Печорском бассейнах ("Южкузбассуголь", шахта "Распадская", "Северный Кузбасс", "Прокопьевскуголь", "Воркутауголь", ВостНИИ, РосНИИГД, ИГД СО РАН, "ПечорНИИпроект" - горно-технические вопровы), ИМБП РАН (медико-биологические исследования), Московский Государственный Технический Университет (МГТУ) им. Баумана (вопросы, связанные с использованием установок по разделению газовых смесей), "Кузбассгипрошахт" (проектные работы) и ряд других - по необходимости. Опытно-конструкторские и проектные работы могут быть выполнены параллельно в такие же сроки. Опытно-промышленное апробирование предложения возможно начать через 1 - 2 года после начала исследований.

В заключение - краткий экскурс в историю исследований по данному вопросу.

Существующие способы разработки газоносных угольных пластов основаны на интенсивном проветривании горных выработок, требующем больших расходов воздуха. На газовых шахтах количество подаваемого в шахту воздуха достигает нескольких тонн на 1 т добычи угля. Из-за ограничений по скорости воздуха в горных выработках в этих условиях невозможно достижение высоких нагрузок на очистные забои, что, в конечном счете, является основной причиной низкой экономической эффективности работы таких шахт. Наряду с этим, до настоящего времени нет гарантии абсолютной надежности проветривания, что приводит к авариям со взрывами метана и угольной пыли, влекущим за собой человеческие жертвы и крупные материальные потери, особенно на шахтах с пожароопасными угольными пластами. Только в течение последних лет (с сентября 1997 г. по август 2011 г.) произошли крупные взрывы на шахтах России, Украины и Казахстана - шш. "Баренцбург" (о. Шпицберген), "Зыряновская", "Зиминка", "Тайжина", "Листвяжная", "Есаульская", "Ульяновская", "Юбилейная", "Распадская" (Кузбасс), "Авангард" ("Приморскуголь"), "Центральная", "Комсомольская" (Печорский бассейн), им.А. А. Скочинского, им. XIX Партсъезда, им. А.Ф. Засядько, им. Баракова, "Украина", "Краснолиманская", им.К. Маркса, "Суходжольская Восточная" (Донбасс), "Абайская" (Карагандинский бассейн), при которых погибли более 700 человек. В истории горной промышленности известны взрывы метана, когда число жертв превышало сотни и даже тысячу человек (Япония, ш. ”Хонкейко”, 1549 чел., 1942 г.; США, ш. “Домайн”, 500 чел., 1907 г.; ЮАР, золотой рудник “Клайдсдел”, 500 чел., 1960 г.; Индия, ш. “Бхори”, 306 чел., 1965 г.; ФРГ, ш. “Луизенталь”, 292 чел., 1962 г.; Россия, ш.4-бис, 270 чел., 1904 г. [10, 12]).

На высокогазоносных угольных пластах при существующих способах их разработки нагрузка на очистной забой ниже на 35-50%, темпы проведения выработок - на 25-35%, производительность труда - на 18-25%, а себестоимость добычи угля выше на 9-20%. На таких пластах трудоемкость работ по их дегазации составляет 17-30% от трудоемкости подземной добычи угля. Доля газового фактора в снижении показателей подземной угледобычи достигает 30 %, в связи с чем высокоэффективное дорогостоящее горно-шахтное оборудование используется непроизводительно.

Известны предложения (институтов ДонУГИ, ДГИ, МГИ-МГГУ и др.) по интенсивной отработке высокогазоносных угольных пластов с применением “безлюдной выемки” и инертных сред, заключающиеся в том, что процессы по добыче угля, связанные с выделением метана, пыли и тепла и сопряженные с опасностями для горнорабочих, выполняются в изолированном от общешахтной атмосферы пространстве, заполненном пожаровзрывобезопасной (инертной) смесью воздуха и метана, в которой содержание последнего по объему не менее 43%, а кислорода - не более 10 - 12% [1,2].

Наиболее фундаментальные исследования по этой проблеме были проведены Московском Государственном Горном Университете (МГГУ) в 80-90-х годах [2]. При этом очистные работы предполагается вести автоматизированными комплексами оборудования, обслуживающий персонал которых должен находиться в проветриваемых выработках и снабжен системами коллективного и индивидуального автономного жизнеобеспечения. Для создания нормального пылевого и теплового режима, а также однородной газовой среды в изолированном пространстве выработок создается принудительный замкнутый поток инертной среды.

Однако для реализации такого способа требуется высокая надежность применяемого оборудования (прежде всего, автоматизированных агрегатов и комплексов для очистных и подготовительных работ). Кроме того, требуется периодическое, примерно один в неделю, разгазирование выемочного участка для проведения ремонтно-профилактических работ с последующим воссозданием инертной среды, а также применение горнорабочими индивидуальных средств жизнеобеспечения и защиты в случае необходимости выполнения неотложных или аварийных работ в инертной среде. При этом значительно усложняется выполнение основных производственных процессов подземной угледобычи.

В 60-е годы были высказаны предложения по использованию в газовых шахтах искусственной атмосферы с содержанием кислорода таким же, как и в земной атмосфере, но с повышенным содержанием метана - выше верхнего предела взрываемости и горючести (30 - 80 %) - то есть метан частично или полностью заменяет азот естественной атмосферы [3,4]. Авторы одного из этих предложений полагали, что "такая смесь безопасна в отношении взрыва и физиологически" [3]. Данные, имеющиеся в литературе, подтверждают это.

Установлено, что верхний предел воспламеняемости смеси метана с кислородом равен 61% на 39% [9].

Исследования по физиологическому воздействию кислородно-метановых смесей на живые организмы, и в том числе на человека, проводились как за рубежом, так и в СССР в 20-70-х годах ХХ века [5-7]. Этими исследованиями была доказана возможность пребывания человека в кислородно-метановой атмосфере без вредных последствий для организма. По данным источника [6], вдыхание смеси 60% СН4 с 21% О2 и 14% N2 переносилось в течение 3 часов без жалоб. По данным [5], смесь из 80% СН4 и 20% О2 вызывает небольшую головную боль (срок пребывания человека в последней смеси не указан). Есть данные о воздействии метан-кислородных смесей на животных [7], однако указанный эксперимент не является “чистым", поскольку использованная при его проведении смесь содержала, кроме метана, и другие углеводороды.

Вместе с тем, объем выполненных исследований по физиологическому воздействию такой атмосферы как на человека, так и на другие живые организмы недостаточен. Поэтому первым этапом исследований должны быть эксперименты по установлению оптимального состава предлагаемых газовых смесей с целью исключения их вредного физиологического воздействия на человека.

Практических действий по реализации этой идеи до настоящего времени не было.

Литература

1. Абрамов Ф.А., Милетич А.Ф. и др. Создание изолированного закрытого забоя для повышения нагрузки. "Уголь Украины", 1965, № 10.

2. Пучков Л.А., Красюк Н.Н., Мазикин В.П. Технология интенсивной отработки высокогазоносных пологих угольных пластов с применением автоматизированных комплексов оборудования и инертных сред. МГТУ, "Горный информационно-аналитический бюллетень", выпуск 5, М., 1994.

3. Савенко Ю.Ф., Савенко Л.В. Нейтральная среда в очистном забое - необходимое и технически разрешимое условие интенсивной безлюдной выемки. "Уголь Украины", 1969, № 5.

4. Тарасов В. Забытая идея. Применив её, можно было бы избежать многих катастроф. "Донецкий кряж" от 18.06.98 № 23 (270).

5. Леман К.Б. Краткий учебник рабочей и профессиональной гигиены.М. - Л., ГИЗ, 1923 г.

6. Баюн В.Н. К вопросу о действии метана на организм. Сб. "Горно-спасательная медицина: Материалы 1 Всесоюзной конференции". Донецк, 1966 г., с.136-139.

7. Герштенкерн Р.Я., Дейнега В.Г. и др. К вопросу о дыхании метано-кислородной смесью. "Разработка месторождений полезных ископаемых" (сб. статей), вып.18, Киев, "Техника", 1970 г., с.11-15.

8. Батенева Т. Встреча с мировым разумом состоялась. "Известия" от 13.11.97, № 215 (25068).

9. Справочник химика. Дополнительный том. “Химия”, Ленинградское отделение, 1968.

10. Айруни А.Т., Эттингер И.Л. Газы угольных пластов. “Знание”, М., 1966.

11. Андреев В.А. “Новая энергетическая идея” и авиация. В сб. “Ведомости МТЭА”, № 22, 1998.

12. Украинский расчёт. "Аргументы и факты в Украине", №20, 2010 г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Назначение, устройство, составные части и принцип действие комплекса "Метан" как самостоятельной газовой защиты шахты. Проверка работоспособности оборудования. Измерение метана в атмосфере и срабатывание аппаратуры при превышении концентрации метана.

    лабораторная работа [569,6 K], добавлен 15.10.2009

  • Процесс совместного получения хлорметанов в реакторе со стационарным или псевдоожиженным слоем катализатора. Технологическая схема процесса хлорирования метана. Составление материального баланса процесса. Технологические, технико-экономические показатели.

    реферат [27,4 K], добавлен 25.08.2010

  • Определение расхода воздуха для проветривания действующих и поддерживаемых выработок шахты, распределение его по выработкам. Расчет производительности вентилятора главного проветривания, мероприятия по недопущению взрыва метана и угольной пыли в шахте.

    курсовая работа [24,9 K], добавлен 20.11.2010

  • Каталитическое сжигание метана. Поиск методов снижения концентрации оксидов азота. Условия приготовления и исследование физико-химических характеристик палладиевого и оксидного катализаторов, нанесенных на ячеисто-каркасный металлический носитель.

    дипломная работа [3,7 M], добавлен 19.12.2011

  • Источники образования и допустимые нормы концентрации углекислого газа и окиси углерода в шахтах. Факторы, определяющие климат в горных выработках. Последовательная и параллельная работа вентиляторов. Влияние утечки воздуха на проветривание шахты.

    контрольная работа [626,3 K], добавлен 23.10.2009

  • Периоды разработки газовых месторождений. Системы размещения скважин по площади газоносности месторождений природных газов. Разработка газоконденсатных, газогидратных и многопластовых газовых месторождений. Коэффициенты конденсатоотдачи, компонентоотдачи.

    реферат [55,4 K], добавлен 17.01.2011

  • Технология измерения газоанализатором КГА-8С уровня окиси углерода, кислорода, двуокиси серы, окиси азота, водорода, сероводорода, метана в помещении. Технические характеристики, устройство и принцип работы прибора. Ремонт и техническое обслуживание.

    реферат [88,3 K], добавлен 11.04.2013

  • Система термической очистки газовых выбросов при использовании в качестве топлива природного газа. Обоснование и выбор системы очистки с энергосберегающим эффектом. Разработка и расчет традиционной системы каталитической очистки от горючих выбросов.

    курсовая работа [852,0 K], добавлен 23.06.2015

  • Операции по бурению в угольных шахтах производится пневматическими или электрическими вращательными установками шнекового типа. Использование пневматических поршневых перфораторов в крепких породах. Внедрение гидравлических полуавтоматических кареток.

    реферат [887,0 K], добавлен 03.02.2009

  • Переработка хлорорганических отходов, производство перхлоруглеводородов, хлорирование метана. Необходимые материалы для оборудования процессов получения хлорорганических соединений. Хлорирование в присутствии свободных радикалов, газофазное хлорирование.

    курсовая работа [4,0 M], добавлен 20.11.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.