A A A Ц Ц Ц Ц

ШРИФТ:

Arial Times New Roman

ИНТЕРВАЛ:

х1 х1.5 х2

КЕРНИНГ:

Обычный Средний Большой

ИЗОБРАЖЕНИЯ:

Черно-белые Цветные
Для слабовидящих Обычная версия
научно-технический и производственный журнал
ISSN 2079–3332 (print)
ISSN 3034-6835 (online)
основан в 2001 году

Оценка концентрации метана при добыче угля на разрезах, работающих в метановой зоне

Новости

Оригинальные статьи: 2025 г. № 4

Оценка концентрации метана при добыче угля на разрезах, работающих в метановой зоне

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-4-95-102

Читать в pdf И. А. Архипов
  1. Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва, Российская Федерация
стр. 95-102, №4/2025
Аннотация:
Почти половина разрезов России добывают уголь в метановой зоне. Это актуализирует исследования в области контроля концентрации метана в рабочей зоне карьера, а также в санитарной зоне. На разрезах присутствуют точечные, линейные и площадные источники метана. Ключевыми параметрами, влияющими на распространение метана, являются условия местности, форма разреза и направление воздушного потока. В статье оценены возможные концентрации метана для среднестатистического разреза, работающего в метановой зоне при направлении воздушного потока вдоль длины разреза и перпендикулярно ему. В качестве источников метана были рассмотрены буровзрывные скважины, обнажение угля и вмещающих пород, а также транспортируемые потоки полезного ископаемого. Выявлено, что на границе санитарной зоны превышение предельно допустимой концентрации метана не ожидается. Определено, что вентиляционные установки могут обеспечить необходимое количество воздуха для разбавления метана. В связи с этим упор при выборе мер по интенсификации массообмена был сделан на геометрические параметры разреза, а также мощность и энергозатратность установок. Результаты исследований могут быть полезными при определении эмиссии парниковых газов и при разработке мероприятий по охране здоровья работников угольных разрезов.
Ключевые слова:
концентрация метана, микроклимат разреза, рабочая зона, санитарная зона, искусственная вентиляция карьера, направление воздушного потока, рабочие места, предельно допустимая концентрация метана
Для цитирования:
Архипов ИА. Оценка концентрации метана при добыче угля на разрезах, работающих в метановой зоне. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(4):95-102. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-4-95-102.
Информация об авторах:
  1. Игорь Александрович Архипов – аспирант по направлению «Науки о Земле». Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, г. Москва, Российская Федерация, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы:
  1. 1. Тайлаков ОВ, Застрелов ДН, Макеев МП и др. К оценке эмиссии метана при добыче угля открытым способом. Вестник научного центра ВОСТНИИ по промышленной и экологической безопасности. 2023; 2: 35-40. [Tajlakov OV, Zastrelov DN, Makeev MP, et al. Towards the assessment of methane emissions during open-pit coal mining. Bulletin of the Scientific Center VOSTNII for Industrial and Environmental Safety. 2023; 2: 35-40. (In Russ.)] DOI: 10.25558/VOSTNII.2023.81.96.004.
  2. 2. Архипов ИА. Разработка модели среднестатистического разреза, работающего в метановой зоне. Горный информационно-аналитиче- ский бюллетень. 2024; 4 (10): 3-25. [Arhipov IA. Development of a model of an average section operating in the methane zone. MIAB. 2024; 4 (10):3-25. (In Russ.)]. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_4_10_3.
  3. 3. Amnache A, Omri M, Fréchette L. A silicon rectangular micro-orifice for gas flow measurement at moderate Reynolds numbers: design, fabrication and flow analyses. Microfluidics and Nanofluidics, Springer Verlag. 2018; 22 (6). DOI: ff10.1007/s10404-018-2077-x.
  4. 4. Кондратьев СА, Хамзина ТА. Повышение качества концентрации во флотационном обогащении низкосортного угля. Записки Горного института. 2024; 265: 65-77. [Kondrat'ev SA, Hamzina TA. Improvement of concentration quality in flotation beneficiation of low-grade coal. Notes of the Mining Institute. 2024; 265: 65-77. (In Russ.)].
  5. 5. Бахарев ВА. К теории и расчету свободных турбулентных струй. Теория и расчет вентиляционных струй. Ленинград, 1965: 12-26. [Baharev VA. To the theory and calculation of free turbulent jets. Theory and calculation of ventilation jets. Leningrad, 1965: 12-26. (In Russ.)].
  6. 6. Poncelet J, Fonseca-Colomb A, Grilli G. Enlarging ESA? After the Accession of Luxembourg and Greece. ESA Bulletin: journal. 2004; 120:48-53.
  7. 7. Li Ks, CHzhan YUe, Czyan V, et al. Preliminary application of Sentinel-5P. Satellite Tropomi sensor in atmospheric pollution monitoring in Jiangsu Province [J] environmental monitoring and warning. 2019; 11 (02): 10-16.
  8. 8. Прохоров АВ, Носков ИВ. Мониторинг магистральных нефте-газопроводов при помощи беспилотных летательных аппаратов. Вест- ник евразийской науки. 2022. 6 (14): 1-10. [Prokhorov AV, Noskov IV. Monitoring of main oil and gas pipelines using UAVs. Eurasian Scientific Journal. 2022. 6 (14): 1-10. (In Russ.)].
  9. 9. Weidmann D, Hoffmann A, Macleod N, et al. The Methane Isotopogues by Solar Occulation (MISO) Nanosatellite Mission: Spectral Channel Optimization and Early performance Analysis. Remote Sens. 2017; 9 (1073): 1-20.
  10. 10. Nisbet GN, Dlugokencky EJ, Bousquet PE. Methane on the rise – Again. Science. 2014; 343: 493-495.
  11. 11. Рогалев МС, Саранчин НВ, Маслов ВН и др. Определение расхода газового потока при проведении гидродинамических исследова- ний скважин: ч. 3. Нефть и газ. 2017; 1: 72-82. [Rogalev MS, Saranchin NV, Maslov VN, et al. Determination of gas flow rate during hydrodynamic studies of wells: Part 3. Oil and gas. 2017; 1: 72-82 (In Russ.)].
  12. 12. Wang G, Liu Z, Hu Y, et al. Influence of gas migration on permeability of soft coalbed methane reservoirs under true triaxial stress conditions. R. Soc. Open. Sci. 2019; 6 (10):190892. DOI: 10.1098/rsos.190892.
  13. 13. Григорьевский ВИ, Тезадов ЯА. Моделирование измерений концентрации метана лидаром в замутненном пространстве. Совре- менные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн: Всероссийская открытая научная конференция. Муром, 2021: 186-193. [Grigor'evskij VI, Tezadov YaA. Modeling of lidar measurements of methane concentration in turbid space. All-Russian Open Scientific Conference “Modern Problems of Remote Sensing, Radiolocation, Wave Propagation and Diffraction”. Murom, 2021:186-193. (In Russ.)].
  14. 14. Коликов КС, Драгунский ОН. Решение задач аэрологии и экологии карьеров в условиях взаимовлияния атмосферы выработанных пространств и окружающих их территорий. Безопасность труда в промышленности. 2023; 1: 35-41. [Kolikov KS, Dragunskij ON. Solving problems of aerology and ecology of quarries in conditions of mutual influence of the atmosphere of mined-out spaces and the surrounding territories. Industrial safety. 2023; 1: 35-41. (In Russ.)].
  15. 15. Шевченко ЛА, Ткаченко ДА, Астраков СН. Математическое моделирование газодинамического состояния угольного массива в зоне влияния скважины в процессе бурения. Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2016; 1: 67-69. [Shevchenko LA, Tkachenko DA, Astrakov SN. Mathematical modeling of the gas-dynamic state of the coal massif in the zone of influence of the well during the drilling process. Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2016; 1: 67-69. (In Russ.)].
  16. 16. Азатьян ВВ, Тимербулатов ТР, Шатиров СВ. Эффективные химические методы управления горением, взрывом и детонацией газов. Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2012; 2: 27-37. [Azatian V.V., Timerbulatov T.R., Shatirov S.V. Efficient chemical methods to control burning, explosion and gas detonation Bulletin of the scientific center for safety of work in the coal industry. 2012; 2: 27-37. (In Russ.)].
  17. 17. Захаров ВН, Малинникова ОН, Трофимов ВА и др. Зависимость проницаемости угольного пласта от газосодержания и действующих напряжений. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2016; 2: 16-26. [Zaharov VN, Malinnikova ON, Trofimov VA, et al. Dependence of coal seam permeability on gas content and effective stresses Physico-technical problems of mineral development. 2016; 2: 16-26. (In Russ.)].
  18. 18. Григорьевский ВИ, Садовников ВП, Элкабидзе АВ. Лазерный контроль фоновой концентрации метана в районе северо-востока Московской области. Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн: Всерос- сийская открытая научная конференция. Муром, 2022: 230-236. [Grigorievsky ВI, Sadovnikov VP, Elkabidze AV. Laser control of background methane concentration in the area of the north-east of the Moscow region. All-Russian Open Scientific Conference «Modern Problems of Remote Sensing, Radiolocation, Wave Propagation and Diffraction». Murom, 2022: 230-236. (In Russ.)]. DOI: 10.24412/2304-0297-2022-1-230-236.
  19. 19. Grigorievsky VI, Tezadov YA. Modeling and Experimental Study of Lidar Resolution to Determine Methane Concentration in the Earth’s Atmosphere. Cosmic Research. 2020; 58 (5): 330-337.
  20. 20. Киряева Т. Изменение температуры при разработке углеметанового пласта – как мера его выбросоопасности. German International Journal of Modern Science. 2021; 6: 11-14. [Kiryaeva T. Temperature change during the development of a coal methane seam – as a measure of its outburst hazard. German International Journal of Modern Science. 2021; 6: 11-14. (In Russ.)].

 

Управление топливными ресурсами

Новые материалы