Классификация и перспективы акустической диагностики очагов пожара в угольных пластах
Автор: Борисенко Д.И., Кобылкин С.С.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Свойства горных пород. Геомеханика и геофизика
Статья в выпуске: 2 т.11, 2026 года.
Бесплатный доступ
Добыча угля подземным способом в настоящее время переживает кризис, однако в ближайшей перспективе ситуация изменится, так как спрос на энергетические ресурсы и химическое сырье будет только расти. В процессе добычи угля регулярно происходят аварии. Примерно 40–50 случаев в год. Наиболее опасный вид аварии – эндогенный пожар, может привести не только к гибели горнорабочих и уничтожению горного оборудования, но и к потере целого месторождения. Диагностика эндогенных пожаров позволяет на ранней стадии обнаружить очаг, что существенно повышает эффективность мероприятий по локализации и ликвидации аварии. Проведённый аналитический обзор акустических способов диагностики очагов пожаров в угольных пластах позволил разработать классификацию. В ней классификационным признаком является причина появления регистрируемого акустического излучения. У каждого способа определены границы возможного применения, а также выделены сильные и слабые стороны. Результаты исследований позволят выбрать оптимальный вариант диагностики эндогенного пожара под свои условия. Акустическая диагностика очагов пожаров в угольных пластах позволяет установить факт горения, определить координаты очагов и пространственно-временное положение их границ, а также стадию пожара. На основе гипотезы профессора Н. Ф. Кусова для реализации акустического мониторинга был изобретен прибор, который позволяет пеленговать из одной точки очаги пожара в угольном массиве. В перспективе эндогенные угольные пожары могут быть источником радионуклидов. Акустическая диагностика в данном случае может быть использована для определения координат зон с самоповышающейся концентрацией радионуклидов.
Акустическая диагностика, очаги пожара, угольные пласты, оптимальный, концепция неразнесённого слежения, пеленгация с одной точки, естественное обогащение
Короткий адрес: https://sciup.org/140315719
IDR: 140315719 | УДК: 622.822.2:534.6 | DOI: 10.17073/2500-0632-2025-07-996
Acoustic methods for detecting and locating fire sources in coal seams: classification and future directions
Underground coal mining is currently facing major challenges; however, demand for coal as an energy source and chemical feedstock is expected to increase in the near future. Accidents remain frequent in coal mining, with approximately 40–50 incidents reported each year. Among the most hazardous accidents are fires caused by spontaneous coal combustion, which can result in fatalities among mine workers, damage to mining equipment, and the loss of mine sections or reserves. Early detection and localization of spontaneous-combustion fires enable fire sources to be identified at an early stage, thereby improving the effectiveness of fire-control and mitigation measures. This analytical review proposes a classification of acoustic methods for detecting and locating fire sources in coal seams, with the origin of the recorded acoustic signal used as the classification criterion. For each method, applicability limits were defined, and its strengths and weaknesses were identified. The results may be used to select the most suitable diagnostic approach for spontaneous-combustion fires under specific operating conditions. Acoustic diagnostics of fire sources in coal seams can detect combustion, determine the coordinates of fire sources, track the spatial extent and temporal evolution of fire boundaries, and identify the fire stage. Based on Professor N. F. Kusov’s hypothesis, an instrument was developed to support acoustic monitoring and single-station acoustic direction finding of fire sources in a coal-bearing rock mass. Spontaneous coal fires may also contribute to the formation of zones with elevated radionuclide concentrations. In such cases, acoustic diagnostics may be used to determine the coordinates of these zones.
