БЕЗОПАСНОСТЬ


К вопросу о формировании математической модели процесса инертизации очагов взрывоопасной пылеметановоздушной среды

? Авторы:
  • Деменков А.И. заведующий лабораторией экспертизы ГБУ ?МАКНИИ?, 286132, г. Макеевка, ДНР, Россия, e-mail: expert.maknii05@gmail.com
  • Белоносова Н.А. заведующий отделом экспертизы промышленной безопасности ГБУ ?МАКНИИ?, 286132, г. Макеевка, ДНР, Россия, e-mail: expertiza.maknii02@mail.ru
  • Майбенко Н.И. младший научный сотрудник ГБУ ?МАКНИИ?, 286132, г. Макеевка, ДНР, Россия, e-mail: expert.maknii05@gmail.com
  • Кременев О.Г. старший научный сотрудник ГБУ ?МАКНИИ?, 286132, г. Макеевка, ДНР, Россия,
  • e-mail: maknii.niot@mail.ru
? УДК: 622.807 c А.И. Деменков, Н.А. Белоносова, Н.И. Майбенко, О.Г. Кременев, 2026
? DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2026-5-71-74

? Аннотация

Выемка угля очистным комбайном на газоносных пластах часто сопровождается воспламенением метана, угольной пыли и взрывом пылеметановоздушной смеси. Для устранения данной проблемы применяется система взрывозащитного орошения очистного комбайна, обладающая рядом существенных недостатков. Для их предотвращения представлено описание процесса формирования математической модели инертизации взрывоопасной шахтной среды с помощью подачи необходимого количества газообразного азота в места интенсивного выделения метана и угольной пыли в процессе выемки угля очистным комбайном. Это будет способствовать снижению объемной доли кислорода до 12% и ниже в местах интенсивного выделения метана, образования большого количества угольной пыли и фрикционного искрения и решению проблемы пылевзрывобезопасности при выемке угля очистным комбайном.

? Ключевые слова: Математическая модель, газообразный азот, инертизация, исполнительный орган, угольный массив, воспламенение метана, технологические параметры, эффективность.

? Список литературы

  1. Мерзляков В.Г., Деревяшкин И.В. Разработка мероприятий по предотвращению воспламенений метана и угольной пыли при работе выемочных и проходческих машин // Пожаровзрывобезопасность технологических процессов и оборудования. 2015. Т. 24. № 4. С.39-46. Merzlyakov V.G., Derevyashkin I.V. Development of measures to prevent methane and coal dust ignitions during the operation of mining and tunneling machines. Fire and Explosion Safety of Technological Processes and Equipment. 2015;24(4):39-46. (In Russ.).
  2. Jia Q., Si R., Wang L. et al. Influence of initial gas concentration on methane-air mixtures explosion characteristics and implications for safety management. Sci. Rep. 2023;(13):13519. https://doi.org/10.1038/s41598-023-40383-3.
  3. Xiaokun Chen, Tenglong Zhao, Fangming Cheng, Kunlun Lu, Xueqiang Shi, Wencong Yu. Investigation of the Suppression of Methane Explosions by N2/CO2 Mixtures in Different Proportions. ACS Omega. 2023;8(12): 10863-10874. DOI: 10.1021/acsomega.2c07053.
  4. Jing Z., Zhou X., Li Y., Bai G., Zhang S. Research on the technology of uniformly injecting nitrogen into the porous long pipes in the gob of the gob-side entry retaining mining mode with roof cutting and pressure relief. Sci. Rep. 2024;14(1):18205. DOI: 10.1038/s41598-024-69297-4. https://doi.org/ 10.1038/s41598-024-69297-4.
  5. Tsapko Y., Tkachenko T., Kasianova O., Tsapko А., Likhnyovskyi R., Bereznytska Y., Prisyazhnuk V., Slutska O., Bedratiuk O. Establishing patterns in eliminating coal fire sites with nitrogen-air mixtures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2025;1(10): 28-36. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.322802.
  6. Haoran G. et al. Underground coal seam gas displacement by injecting nitrogen: Field test and effect prediction. Fuel. 2021;(306):121646. https://www.researchgate.
  7. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности. Правила безопасности в угольных шахтах. Серия 05. Выпуск 40. М.: Научный центр исследования проблем промышленной безопасности, 2014. 200 с.
  8. ГОСТ Р 57071-2016 Нормативы безопасности применения машини оборудования на угольных шахтах и разрезах по пылевому фактору. М.: Стандартинформ, 2016 22 с.
  9. Об инертизации метановоздушной среды угольных шахт / А.И. Деменков, О.Г. Болтунов, Н.И. Майбенко и др. Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах: Сборник научных трудов. Макеевка, МАКНИИ. 2025. № 1(68). С. 14-34.
  10. Об инертизации метановоздушной среды в зоне разрушения угольного пласта / А.И. Деменков, О.Г. Болтунов, Н.И. Майбенко и др. // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах: Сборник научных трудов. Макеевка: МАКНИИ, 2025. № 2(69) С.13-19.
  11. Портола В.А. Перспектива применения азота для борьбы с пожарами и взрывами в шахте // Экология и охрана труда. 2006. № 3. С.57-59. Portola V.A. Prospects for the use of nitrogen in the fight against fires and explosions in the mine. Ecology and labor Protection. 2006;(3):57-59. (In Russ.).
  12. Ордин А.А., Тимошин А.М., Ботвиненко Д.В. Оптимизация ширины захвата очистного комбайна при подземной разработке пологих метаноопасных угольных пластов // Российская академия наук ФТПРПИ. 2019. № 6. С. 91-102. Ordin A.A., Timoshin A.M., Botvinenko D.V. Optimization of the cutting width of the cleaning combine in underground development of gentle methane-dangerous coal layers. Russian Academy of Sciences FTPRPI. 2019;(6):91-102. (In Russ.).
  13. Бобров А.И. Борьба с местными скоплениями метана в угольных шахтах. М.: Недра, 1988. С. 91-102.
  14. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Государственный акт по охране труда. Киев: ИПО ?Основа?, 1994.312 с.
  15. Бурцев С.И., Цветков Ю.Н. Влажный воздух. Состав и свойства. Учебное пособие. СПб: СПб ГАХПТ, 1998. 146 с.

? Для цитирования

К вопросу о формировании математической модели процесса инертизации очагов взрывоопасной пылеметано-воздушной среды / А.И. Деменков, Н.А. Белоносова, Н.И. Майбенко и др. // Уголь. 2026;(5):71-74. DOI: 10.18796/0041-5790-2026-5-71-74.

? Информация о статье
? Поступила в редакцию: 24.11.2025
? Поступила после рецензирования: 16.04.2026
? Принята к публикации: 30.04.2026
СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК



Свежий выпуск
Партнеры