В журнале «Уголь» № 7(Россия) опубликованы итоги конкурса им. А.А. Скочинского за 2011-2012гг., посвященного лучшим разработкам, направленным на обеспечение безопасности работ в шахтах. На этот конкурс коллектив авторов в лице бывшего карагандинца ныне петербуржца Абинова А.Г. и карагандинца В.М. Плотникова была подана работа под названием «Разработка, исследование и внедрение парашютных перемычек для обеспечения безопасности горноспасательных работ в угольных шахтах».

При подведении итогов конкурса авторы этой работы В.М. Плотников и его товарищ А.Г. Абинов стали победителями.
Решение проблемы обеспечения безопасности горноспасателей при потенциальной угрозе взрыва газов и пыли в угольных шахтах во многом зависит от правильно выбранных и научно-обоснованных способов и средств ограничения зоны действия поражающих факторов взрыва.

Целью работы являлась разработка и внедрение новых эффективных способов и средств ведения горноспасательных работ, обеспечивающих безопасность труда людей, снижение трудоемкости работ и сокращение сроков ликвидации аварий, осложненных взрывами газов и пыли в угольных шахтах.

Идея работы заключалась в значительном ограничении зоны распространении поражающих факторов взрыва путем активного управления параметрами УВ и ядовитых ПВ при помощи принципиально новых подземных парашютных перемычек.

В результате проведенных авторами исследований были спроектированы, изготовлены, испытаны и внедрены в практику деятельности ВГСЧ СССР три типоразмера легких взрывозащитных парашютных перемычек (ВЗПП), предназначенных для снижения интенсивности УВ от 0,05 МПа до безопасных величин (0,008МПа) и позволяющих одновременно сократить размеры изолируемых объемов аварийного участка шахты[см. А.с. № 748014 СССР, МКИ Е21F- 5/00]. По даче этой заявки на изобретение Плотников В.юМ. опередил американского ученого Фреда Киссела почти на 2 года [см. патент США № 3 977312 кл 98-50].

Экспериментально авторами было доказано, что в горной выработке наиболее оптимальным является установка легкой ВЗПП, коуш которой закрепляется к металлической крепи при помощи специального прицепного устройства и резиновых амортизационных подвесок, симметрично закрепляющих купол в положении, перекрывающем 0,6-0,7 площади поперечного сечения выработки (не мешают проходу горноспасателей и проветриванию).

Время полного раскрытия купола при этом ориентировочно составляет 0,020,03 с. независимо от его формы. Минимальная эффективность снижения избыточного давления УВ непосредственно за парашютной перемычкой составляет 26%, а импульса - 42%. При этом парашютная перемычка задерживает 75% предметов, переносимых УВ.

Легкие ВЗПП вместе с прицепными устройствами (общий вес около 21 кг) входят в комплект противовзрывной быстровозводимый (КПБ), который устанавливается в горной выработке в течение 7-8 минут. Для КПБ разработаны нормативные документы, регламентирующие эксплуатацию, ремонт и применение парашютных перемычек при угрозе взрывов газов и пыли в шахтах.

Одновременно с легкими ВЗПП авторами работы разрабатывались тяжелые ВЗПП, предназначенные для гашения УВ интенсивностью до 0,3 МПа и растворения (связывания) ядовитых ПВ в горных выработках при проходке взрывным способом в шахтах и рудниках, не опасных по газу и пыли.

Наиболее типичным представителем тяжелой ВЗПП является парашютная перемычка из конвеерной ленты. На основе исследования процессов взаимодействия ВЗПП с УВ взрыва были установлены закономерности перераспределения энергии взрыва в горных выработках, что позволило активно управлять параметрами УВ и концентрацией ядовитых ПВ при помощи все тех же ВЗПП.

Тяжелые ВЗПП впервые были применены на руднике Акчатауского ГОКа (1984 г., РК) для защиты от разрушения технологического оборудования, коммуникаций и сопряжений при проходке горных выработок и надежно гасили УВ, задерживая до 75% переносимые взрывом предметы, а диспергированная взрывом вода из полиэтиленовых мешков, не только повышала эффективность гашения УВ, но и растворяла большинство ядовитых ПВ.

Авторами работы была доказана возможность оперативного управления параметрами УВ и оптимального перераспределения энергии взрыва по системе горных выработок с использованием передвижных или стационарных парашютных перемычек.

Авторами на уровне изобретений в 1984 г. были созданы противовзрывные парашютные заслоны (ПВПЗ), которые не были доведены до внедрения из-за отсутствия финансирования и невосприимчивости общественности горной отрасли к инновациям.[см. А.с. № 1199946, СССР Е21F-5/00, А.с. № 1065622 СССР МКИ Е21F-5/00]. При этом разработаны и внедрены вентиляционная парашютная перемычка (ВПП) и фильтрующая парашютная перемычка (ФПП), для которых минимальная скорость потока воздуха, раскрывающая купол перемычек, как было установлено, составляет всего 0,4-0,5 м/с.[см. А.с. № 320230 А6 СССР, МКИ Е21F5/00]

Для аварийных условий работы шахт разработана ВПП, складывающаяся под действием УВ при помощи специального устройства и восстанавливающая свои функции после действия взрыва. [см. А.с. № 724777 СССР, МКИ Е21F-5/00, А.с. № 1093825 СССР, МКИ Е21F-5/00].

Применение ФПП, например, при возведении взрыво- защитной перемычки в условиях высокой задымленности позволяет не менее, чем на 30% улучшить видимости в месте возведения взрывозащитной перемычки, обеспечивая, тем самым, повышение в 2-3 раза производительности труда и улучшение условий работы горноспасателей.

Разработка и внедрение принципиально новых ВПП и ФПП позволили предложить более эффективные способы ведения горноспасательных работ, обеспечивающих не только безопасность труда людей, но и резкое снижение трудоемкости работ и сокращение сроков ликвидации подземных аварий, осложненных взрывами газов и пыли в угольных шахтах.

Результаты многолетней работы авторов по исследованию и разработке парашютных перемычек для обеспечения безопасности при ведении горноспасательных работ в угольных шахтах нашли свою практическую

реализацию в основных действующих в настоящее время нормативных документах ВГСЧ России и стран СНГ: «Руководство по тушению пожаров», «Руководство по изоляции пожаров в шахтах, опасных по газу и пыли», «Руководство по эксплуатации комплекта противовзрывного быстровозводимого (КПБ)», «Рекомендации по повышению безопасности горноспасательных работ и сокращению безопасных расстояний при угрозе взрыва газа и пыли в шахтах», «Руководство по обеспечению защиты от ударных волн оборудования, оснащения и коммуникаций горных выработок взрывоустойчивыми перемычками», «Наставление по тактико-технической подготовке лиц рядового и командноначальствующего состава ВГСЧ».
Информационный анализ и конкретная научно-практическая деятельность авторов показывает, что представленная работа актуальна, значима и перспективна не только для угольной отрасли, но и для смежных отраслей топливно-энергетического комплекса России (для предприятий горнорудной промышленности, для предприятий с шахтным способом разработки нефтегазовых месторождений, для строительства горных тоннелей взрывным методом, метростроения и др.).

ВЗПП могут успешно применяться на золотодобывающих, урановых и др. рудниках. ВПП и ФПП могут успешно эксплуатироваться не только на шахтах, но и в галереях обогатительных фабрик, в убежищах гражданской обороны, в метрополитене при нештатной работе (пожар, теракт и др.). Парашютные преграды могут быть легко спроектированы, изготовлены и установлены, например, в горах на лавиноопасных направлениях для кратковременной защиты дорог, опор линий электропередачи и т.д.

Научно-технические разработки авторов получили широкое практическое применение в угольной отрасли России и Казахстана и являются весьма перспективными для топливно-энергетического комплекса РФ и стран СНГ.

Отзыв на указанную работу из парашютного института (НИИ парашютостроения) на разработки лауреата показывает, что они актуальны, злободневны и что имеют приоритет над американскими исследователями в области парашютных устройств почти на 2 года. В настоящее время продолжены разработки в области создания парашютных взрывозащитных устройств. Например получен новый патент на сетчатый заслон для гашения взрыва который позволяет защищать не только горноспасателей, но и горнорабочих, занятых добычей угля в угольных шахтах.[см. Инновационный патент РК № 21943 Казахстан МКИ Е21F-5/00, патент РК № 24037 Казахстан МКИ Е21F5/00].

Более 20 лет он активно сотрудничает с Карагандинским филиалом АО «Национальный центр научно-технической информации»(КФ АО «НЦ НТИ»), где публикует оперативную информацию о своих разработках, которые издаются в центре в виде статей, обзоров, монографии, участвует во всех мероприятиях, проводимых в ЦНТИ: семинары, круглые столы, конференции. Вместе с тем научный центр активно посещают и студенты Плотникова В.М., которые в свою очередь для научных работ пользуются электронной базой «НЦ НТИ».

Сотрудники ЦНТИ знакомы с работами Плотникова В.М. по применению парашютов в различных сферах деятельности. Например, в 1983 году Плотников В.М. выиграл первый этап конкурса на самое оригинальное изобретение, проводимое Министерством образования СССР. На конкурс были представлены следующие изобретения: парашютный якорь для резиновых надувных лодок[А.с. № 1735113 СССР, МКИ В63В81/48]; парашютный ветродвигатель[А.с. № 1809 160 СССР, МКИ 03 Л3/06]; а другой парашютный ветродвигатель, в котором якорь двигателя при помощи парашютов вращается в одну сторону, а ротор в другую был признан изобретением, но на него не был получен патент из-за развала Советского Союза. Этот ветродвигатель мог бы успешно использоваться на ЕХРО в 2017 году, проводимый в Казахстане в качестве оригинального экспоната.

Кроме того Плотниковым разработаны различные устройства для очистки дымовых газов от взвешенных частиц в различных трубах, котельных и т.д. [А.с. № 1787599 СССР, МКИ В 083 15/00]. Всего Плотниковым опубликовано 280 работ, из них 100 изобретений. Он является единственным в Казахстане обладателем медали «Техника колесница прогресса», который в свое время получали корифеи изобретательства как оружейник Калашников, врачи Илизаров, Федоров и др.

По мере осуществления новых разработок мы будем информировать научную общественность о том, что делается в этом направлении по мере получения правовой защиты новых разработок.