No abstract

In this work, topological configuration of dangerous zone in the mine ventilation network and concentrations of fire gases in it are estimated and identified at vent impacting on the emergency conditions. The obtained information on gas-dynamic state of the mine ventilation network at a current moment of time is used for undertaking primary measures according to the plan of accident response: emergency evacuation of people and actions of militarized mine-rescue services for eliminating emergency at its initial stage with taking into account changed emergency ventilation mode. The proposed method allows identifying an area in the mine contaminated by combustion products with taking into account time of its formation, changes in ventilation mode during the accident and possible air stream reversal in zones with descentional ventilation under the influence of the fire source depression and formation of zones with fire gas recirculation. With implementation of this method, it becomes possible to improve accuracy of detecting gassy zones in the ventilation network and effectiveness of emergency response.

An increase in the pace of cleaning and preparatory work, a transition to deeper horizons, a high concentration of machines and mechanisms in places where minerals are excavated and transported increase the likelihood of one of the most difficult and dangerous types of underground accidents - sudden outbursts of coal, rock and gas. In the event of a sudden outburst, the air distribution existing in the ventilation network experiences a sharp dynamic effect, leading to a violation of the stability of the ventilation of the workings close to the center of the outburst and the overturning of the air flow in them. The methane released in this case forms an atmosphere dangerous for humans in the adjacent workings. The size of the gas contamination zone depends on many factors: the intensity of the outburst, the ventilation scheme of the mine, the presence of ventilation facilities, their number, and others, and can become the object of special studies, including the study of the outburst process itself and its interaction with the ventilation network. The specificity of the occurrence of an oytburst as a type of accidents does not allow obtaining statistical and experimental results directly during its course, which greatly complicates the study of this process. In this regard, the most acceptable research method that allows assessing the results of the interaction of the outburst with the ventilation network and, guided by them, to develop effective measures to eliminate its consequences and restore the normal functioning of the mine, is the simulation method using a PC. The article analyzes the stages of changes in the mining-geological and mining-technical conditions preceding the occurrence of the outburst, the stage of the outburst, the calculation formulas are given, by which it is possible to evaluate the configuration and dynamics of the development of the zone polluted with methane as a result of the outburst. The results of modeling the gas-dynamic manifestations of the outburst and its effect on the state of mine ventilation are of great importance in ventilation calculations in emergency modes in order to use the possibilities of ventilation effects on an emergency, limit emergency zones and increase the effectiveness of eliminating the consequences of an accident.

Анотація. У ході реалізації заходів щодо порятунку людей і ліквідації аварії, передбачених планом ліквідації аварій, виникає ситуація, коли ефективність роботи гірничорятувальних частин знижується внаслідок недостатності інформації щодо аварійних і загрожуваних ділянок шахти на момент вживання протиаварійних заходів. Традиційні моніторингові засоби відсутні, а отримання інформації у ході аварії людиною створює небезпеку для її життя. Стан аварійної зони нестабільний, в ній відбуваються нестаціонарні аерогазотермодинамічні процеси, порушуються геометричні характеристики і підвищується захаращеність виробок, що робить неможливим вимірювання параметрів протікання аварійної ситуації людиною. Вихід може бути знайдено у використовуванні робототехнічних засобів моніторингу. Такі засоби (гусеничні, змієподібні, літаючі) широко використовуються за кордоном, проте на вугільних шахтах України поки не знаходять застосування. Причому перевагу слід надавати безпілотним літальним апаратам (БПЛА) зважаючи на їх високу меневреність, незалежність від характеру нерівності грунту під час руху за маршрутом обстеження аварійної зони, швидкість переміщення і обробки інформації, можливості прямого нагляду. Малі габарити апарату і можливість оснащення його такими ж малогабаритними вимірювальними приладами дозволяють обстежувати малодоступні ділянки аварійної зони і передавати гірничому диспетчеру інформацію, яка може використовуватися для більш обгрунтованого вибору завдань відділенням воєнизованої гірничорятувальної служби за умови безпеки їх роботи.. Вживання БПЛА ефективне і для обстеження стану великогабаритних поверхневих споруд шахти і об'єктів будівельної індустрії (висотних будівель,димових труб, телебашт), для чого за їх відсутності необхідно задіювати спеціально навчених альпіністів, що небезпечно. Аналогічно роботі БПЛА у підземних умовах вони можуть бути корисні під час розвідки завалів при руйнуванні будівель і здійснювання рятувальних робіт. Проте необхідні додаткові дослідження, пов'язані з організацією передачі інформації з БПЛА, управління ними на великій відстані, організації подолання вузьких місць у гірничих виробках, завалів і т.ін.