Непрерывно-действующая газовая защита

Большинство каменноугольных пластов содержит значительное количество метана, образовавшегося в процессе метаформизма угля. При подземной разработке месторождений этот метан, количество которого может исчисляться десятками кубических метров на одну тонну угля, поступая в горные выработки и смешиваясь с подаваемым  в шахту  воздухом, представляет большую потенциальную опасность. При содержании метана в воздухе в количестве от 5 до 16 объемных процентов смесь становится очень опасной.

Большинство каменноугольных пластов содержит значительное количество метана, образовавшегося в процессе метаформизма угля. При подземной разработке месторождений этот метан, количество которого может исчисляться десятками кубических метров на одну тонну угля, поступая в горные выработки и смешиваясь с подаваемым  в шахту  воздухом, представляет большую потенциальную опасность. При содержании метана в воздухе в количестве от 5 до 16 объемных процентов смесь становится очень опасной.

Взрывы метана при добыче угля, сопровождающиеся человеческими жертвами, известны с начала широкой промышленной эксплуатации месторождений. Долгое время основными средствами контроля метана в рудничной атмосфере были бензиновые Лампы, по увеличению пламени которых можно было судить о появлении метана и лишь приблизительно о его концентрации. На смену бензиновым лампам пришли приборы эпизодического действия, позволившие намного уточнить измерения, но не повысившие эффективность контроля из-за того, что последний не был непрерывным.

Прекрасно понимая это, специалисты во многих странах мира с развитой угольной промышленностью были заняты настойчивыми поисками простых, надежных способов непрерывного контроля метана в шахтах. Сложность создания таких устройств заключалась в том, что основной элемент подобных приборов — датчик должен непрерывно и надежно работать в тяжелых подземных условиях: при высокой запыленности и влажности воздуха, в присутствии примесей других газов, при различных возможных толчках и ударах, в условиях изменяющихся температуры, давления, скорости и направления воздушных струй. При этом должны выполняться главные требования — простота устройства и высоконадежное обслуживание. Поэтому многие и многие специальные проекты и предложения в Советском Союзе и за рубежом для шахтных условий оказались неприемлемыми.

В 1948 г. в Институте горного дела им. А. А. Скочинского профессором В. С. Кравченко был предложен довольно простой и надежный способ контроля метана, основанный на беспламенном сжигании этого газа на поверхности низкотемпературного катализатора. Использование низкотемпературных катализаторов, их долговечность и простота нового метода сулили самые радужные перспективы.

Этот институт совместно с Государственным проектно-конструкторским и научно-исследовательским институтом по автоматизации угольной промышленности, Макеевским научно-исследовательским институтом, заводами «Красный металлист» и «Электроточ-прибор» выполнили обширные научно-исследовательские, проектно-конструкторские, технологические и производственно-технические работы, (результат которых — появление стационарных анализаторов метана АМТ-2. Это были первые в отечественной и мировой практике шахтные термокаталитические устройства газовой защиты с низкотемпературными катализаторами и естественным подводом анализируемой смеси. Их начали выпускать крупносерийно и в широких масштабах эксплуатировать на шахтах. Кроме того, были созданы и широко используются переносные сигнализаторы метана «Спутник шахтера» (СМП-1 и СШ-2), разработка которых осуществлена также впервые в мировой практике. Сигнализаторы метана внедрены на всех угольных шахтах Советского Союза, об-хцее количество приборов, находящихся в эксплуатации, составляет около 40 000 штук.

Сигнализаторы метана СШ-2 широко экспо-нируются за рубежом, ими оборудованы все угольные шахты Румынии и многие шахты Болгарии, Чехословакии и Югославии. Конкурентоспособность сигнализатора СШ-2 на мировом рынке свидетельствует о его соответствии лучшим мировым образцам.

Созданы и широко внедряются системы автоматической газовой защиты с использованием аппаратуры АМТ-3.

Система состоит из разветвленной сети стационарных непрерывно действующих датчиков метала, подземных аппаратов сигнализации и диспетчерского комплекта аппаратуры.

Количество датчиков на шахте зависит от плана горных работ и производительности шахты и колеблется от 20 до 80. АМТ-3 обеспечивает: непрерывный контроль за содержанием метана в местах установки датчиков; автоматическое отключение электропитания контролируемого объекта при достижении установленной концентрации метана; передачу непрерывной информации о содержании метана и ее регистрацию на диспет черском комплекте аппаратуры; подачу местной и централизованной звуковой и световой сигнализации при достижении предельно допустимой концентрации метана.

Внедрение систем автоматической газовой защиты осуществлено более чем на 150 шахтах. По сравнению с разработанными примерно в то же время во Франции, ФРГ, Польше системами централизованного контроля метана система АМТ-3 выгодно отличается тем, что она полностью обеспечивает газовую защиту и непрерывность контроля за содержанием газа.

Широкое применение средств и аппаратуры АМТ-3 на угольных шахтах существенно повысило уровень безопасности в шахтах и значительно сократило число вспышек и взрывов метана.

Известны конкретные случаи своевременного предупреждения с помощью средств АГЗ возможных взрывов метана и спасения шахтеров на ряде шахт, разрабатывающих пласты, опасные по внезапным выбросам угля и газа.

Все серийно выпускаемые сейчас виды АМТ используются для контроля метана не только на угольных шахтах, но и в других отраслях народного хозяйства. Например, приборы СМП-1, СШ-2 и аппаратура АМТ-3 широко применяются в подземных коллекторах Москвы для контроля за возможными утечками бытового газа.

Приоритет выполненных работ по автоматической газовой защите защищен 10 авторскими свидетельствами и 10 патентами в Англии, ФРГ, ГДР, Франции и Бельгии. Разработки отмечены тремя дипломами 1-й степени ВДНХ, дипломом Международной выставки горного оборудования «Интергор-маш-67» и золотой медалью Международной Лейпцигской ярмарки 1968 г. За создание и массовое внедрение на угольных шахтах не-прерывнодействующей газовой защиты большому коллективу авторов присуждена Госу-дарственная премия СССР 1973 г. в области техники.

Наука и человечество. 1975. Сборник - М.: Знание, 1974.