- Abstract:
- This article presents the study results of interaction of shock air wave and rapidly erectable stoppings using numerical modeling techniques based on the finite element method. It was established that existing holding systems of parachute stopping do not always provide the necessary resistance to dampen the shock wave at certain cross-sections of mine workings. The arrangement of the stopping elements with the maximum value of Rankine criterion was determined. The results of the studies were used to develop the design of a system for additional fastening of the stopping material to the elements of the anchor support.
- Keywords:
- modeling, Rankine criterion, parachute stoppings, shock air wave
- For citation:
- Domrachev АN, Koryagа MG. To the question on methodology of modeling and evaluation of the design of rapidly erectable explosion-proof stoppings. Mine Surveying and Subsurface Use. 2025;25(3):29-35. (In Russ.). https://doi. org/10.56195/20793332-2025-25-3-29-35.
- Information about the authors:
-
- Aleksey N. Domrachev – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Department of Geotechnology, Institute of Mining and Geosystems, Siberian State Industrial University, 654007, Novokuznetsk, Russian Federation, https://orcid.org/0009-0002-5823-3117, e-mail:
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. - Mikhail G. Koryaga – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Department of Geotechnology, Institute of Mining and Geosystems, Siberian State Industrial University, 654007, Novokuznetsk, Russian Federation, https://orcid.org/0009-0008-9074-069X, e-mail:
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
- Aleksey N. Domrachev – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Department of Geotechnology, Institute of Mining and Geosystems, Siberian State Industrial University, 654007, Novokuznetsk, Russian Federation, https://orcid.org/0009-0002-5823-3117, e-mail:
- References:
-
- 1. Kissell FN, Thimons ED, Vinson RP. The parachute stopping – preliminary experiments. Pittsburgh Mining and Safety Research Center, Pittsburgh, Pa. Bureau of Mines Noncoal Ventilation Program Technical Progress Report 90 April 1975. U.S. Department of the interior.
- 2. Thimons ED, Kissell FN. Quick-fix blowout stoppings for hardrock mines. Pittsburgh Mining and Safety Research Center, Pittsburgh, Pa. Bureau of Mines Noncoal Ventilation Program Technical Progress Report 100 October 1976. U.S. Department of the interior.
- 3. Плотников ВМ, Чеховских АМ, Абинов АГ, Митрофанов ВП, Рогов МГ. Шахтная перемычка для гашения энергии воздушной ударной волны в горной выработке. Патент SU № 781370. 1980, Бюлл. № 43. [Plotnikov VM, Chekhovskikh AM, Abinov AG, Mitrofanov VP, Rogov MG. Mine stopping for damping energy of an air shock wave in the mine working. Patent SU No. 781370. 1980 Bulletin No. 43. (In Russ.)]
- 4. Плотников ВМ. Устройство для гашения энергии ударной волны взрыва в горной выработке. Патент SU 976104 A1. 1982, Бюлл. № 43. [Plotnikov VM. Device for damping the shock wave energy of explosion in a mine working. Patent SU 976104 A1. 1982, Bulletin No. 43. (In Russ.)]
- 5. Стаханов АН, Шепелев СФ, Вазилло ЕН, Селиванов ГИ, Мун ВМ, Вязниковцев ЕВ, Жанбатыров АА. Вентиляционная перемычка. Патент SU 977818. 1982, Бюлл. № 44. [Stakhanov AN, Shepelev SF, Vazillo EN, Selivanov GI, Mun VM, Vyaznikovtsev EV, Zhanbatyrov AA. Ventilation stopping. Patent SU 977818. 1982, Bulletin No. 44. (In Russ.)]
- 6. Анцыгин ЮГ, Макаров ИИ, Болбат ИЕ. Вентиляционная перемычка парашютного типа. Патент SU 898094. 1982, Бюлл. № 2. [Antsygin YuG, Makarov II, Bolbat IE. Parachute-type ventilation stopping. Patent SU 898094. 1982, Bulletin No. 2. (In Russ.)]
- 7. Стаханов АН, Шепелев СФ, Селиванов ГИ, Мун ВМ, Вязниковцев ЕВ, Жанбатыров АА. Вентиляционная перемычка. Патент SU 905491. 1982, Бюлл. № 6. [Stakhanov AN, Shepelev SF, Selivanov GI, Mun VM, Vyaznikovtsev EV, Zhanbatyrov AA. Ventilation stopping. Patent SU 905491. 1982, Bulletin No. 6. (In Russ.)]
- 8. Плотников ВМ. Шахтная перемычка. Патент SU 1090885. 1984, Бюлл. № 17. [Plotnikov VM. Shaft bulkhead. Patent SU 1090885. 1984, Bulletin No. 17. (In Russ.)]
- 9. Привалов НИ, Болбат ИЕ, Крупка АА. Устройство для тушения пожаров. Патент SU 1660707. 1991, Бюлл. № 25. [Privalov NI, Bolbat IE, Krupka AA. Fire extinguishing device. Patent SU 1660707. 1991, Bulletin No. 25. (In Russ.)]
- 10. Бойко ВА, Анцырин ЮГ, Ищенко АС, Шибка НВ, Литвиненко АА. Шахтный регулятор расхода воздуха. Патент SU 1776813. 1992. Бюлл. № 43. [Boyko VA, Antsyrin YuG, Ishchenko AS, Shibka NV, Litvinenko AA. Mine air flow regulator. Patent SU 1776813. 1992. Bulletin No.43. (In Russ.)]
- 11. Стаханов АН, Шепелев СФ, Жанбатыров АА, Селиванов ГИ, Мун ВМ, Ким КА. Вентиляционная перемычка. Патент SU 1084460.1984. Бюлл. № 13. [Stakhanov AN, Shepelev SF, Zhanbatyrov AA, Selivanov GI, Mun VM, Kim KA. Ventilation stopping. Patent SU 1084460. 1984. Bull. No 13. (In Russ.)]
- 12. Привалов НИ, Сухоруков ВП, Чистюхин ВВ, Кузнецов ВВ, Бондарев НА. Парашютная вентиляционная перемычка. Патент SU 1652611. 1991. Бюлл. № 20. [Privalov NI, Sukhorukov VP, Chistyukhin VV, Kuznetsov VV, Bondarev NA. Parachute ventilation stopping. Patent SU 1652611. 1991. Bulletin No. 20. (In Russ.)]
- 13. Чуприков АЕ, Гуттер АА. Способ локализации энергии взрывной волны и устройство для его осуществления. Патент RU 2174602.2001. Бюлл. № 28. [Chuprykov AE, Gutter AA. Method of localizing the energy of explosion wave and a device for its implementation. Patent RU 2174602. 2001. Bulletin No. 28 (In Russ.)]
- 14. Об организации работы по тактической подготовке оперативного состава ФАУ «ВГСЧ в строительстве» при ведении горноспаса- тельных работ: Приказ ФАУ «ВГСЧ в строительстве» от 05.05.2023 № 199-78. [Order of the Federal Autonomous Institution «Miliarized Mine Rescue Unit in Construction” dated 05.05.2023 No. 199-78 “On the organization of work on tactical training of the operational staff of the Federal Autonomous Institution «Miliarized Mine Rescue Unit in Construction» when conducting mine rescue operations» (In Russ.)]. URL: https://uvgsch. organizations.mchs.gov.ru/deyatelnost/normativnaya-dokumentaciya.
- 15. Комплект противовзрывного быстровозводимый (КПБ): Инструкция по эксплуатации КПБ. Караганда, 1982: 63. [Rapidly erectable anti-explosion package (REAP). Operating instructions for REAP. All-Russian Research Institute of Mine Rescue (VNIIGD). Karaganda, 1982: 63 (In Russ.)]
- 16. Лукашов ОЮ, Крайнов АЮ, Оберемок АА. Определение эффективности использования парашютных перемычек при ликвидации аварии, осложнённой возможностью повторного взрыва. Вестник НЦ ВостНИИ. 2024;2:33-9. [Lukashov OYu, Kraynov AYu, Oberemok A.. Determining the efficiency of using parachute stoppings in the liquidation of an accident complicated by the possibility of a repeated explosion. Bulletin of the Scientific Center of the Eastern Research Institute. 2024;2:33-9. (In Russ.)]
- 17. Игишев ВГ, Син СА. Современное состояние проблемы борьбы с эндогенными пожарами в шахтах Кузбасса. Уголь. 2012;7:36-41. [Igishev VG, Sin SA. Current state of the problem of combating endogenous fires in Kuzbass mines. Coal. 2012;7:36-41 (In Russ.)]
- 18. Смышляев СА, Легаев ВР, Домрачев АН. Численное моделирование взаимодействия ударной воздушной волны с шахтными пе- ремычками при использовании различных средств усиления. Горный информационно-аналитический бюллетень МГГУ. 2015;7:189-95. [Smyshlyaev SA, Legaev VR, Domrachev AN. Numerical modeling of the interaction of an air shock wave with mine stoppings using various reinforcement means. Mining information and analytical bulletin of MSMU. 2015;7:189-95. (In Russ.)]
- 19. Домрачев АН, Криволапов ВГ, Говорухин ЮМ и др. Методология выбора и обоснования параметров шахтной перемычки. Неделя горняка – 2015: Сб. науч. тр. 2015: 141-50. [Domrachev AN, Krivolapov VG, Govorukhin YuM, et al. Methodology for the selection and justification of a mine stopping reinforcement. Miners Week. 2015: 141-50. (In Russ.)]
