Научное обоснование и разработка технических решений для контроля пылевой обстановки горных выработок угольных шахт с учетом человеческого фактора

Цель: решение проблемы комплексного контроля пылевой обстановки за счет разработки и внедрения методик и средств контроля состояния пылевой обстановки угольных шахт на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований процессов пылеобразования для своевременного принятия технически и экономически обоснованных решений по обеспечению охраны труда шахтеров с учетом влияния человеческого фактора. Создана математическая модель упруго-вязкопластической деформации и разрушения угля на мезоскопическом масштабном уровне; выявлена фрактальная структура минеральных включений и систем пор на различных масштабных уровнях. Установлена корреляционная связь между фрактальной размерностью внутренних структур угля и фрактальной размерностью поверхности частиц разрушенного угля. Определено, что фрактальная размерность внутренних структур угля находится в пределах D = 2,35 – 2,45; разработана оригинальная методика контроля пылевзрывобезопасности горных выработок угольных шахт, основанная на прямом измерении объема выделившегося диоксида углерода из отобранной пробы; для обеспечения контроля содержания витающей угольной пыли в воздухе предприятий создана методика, основанная на автоматическом определении аэродинамического сопротивления фильтрующего элемента с последующим расчетом массовой концентрации угольной пыли; для непрерывного автоматического контроля витающей угольной пыли в воздухе шахт разработана новая методика измерения, основанная на рассеянии инфракрасного излучения; построена концептуальная модель человеческого фактора, которая позволяет практически все исследования в области охраны труда связать с человеческим фактором. Результаты позволили: разработать методику и техническое устройство для измерения качества осланцевания горных выработок и оснастить этими устройствами угольные шахты России (свыше 2 000); разработать методику и техническое устройство для измерения витающей угольной пыли в воздухе горных выработок и оснастить данными устройствами угольные предприятия России (свыше 1 000); разработать методику и техническое устройство для автоматического мониторинга пылевой обстановки в угольных шахтах, позволившие расширить возможности системы аэрогазового контроля на угольных шахтах, оснастить устройствами предприятия топливно-энергетического комплекса России (свыше 3 000); разработать методики контроля, позволившие усовершенствовать систему аэрогазового контроля на угольных шахтах; разработать электронный взрывозащищенный носитель персональной системы управления человеческим фактором.Результаты реализованы в виде технических средств измерений в ООО «Горный-ЦОТ». Данное оборудование поставляется на все угольные шахты России.