В настоящее время в угольной промышленности Украины работают около сотни шахт, имеющих дегазационные установки, которые выбрасывают в атмосферу шахтный метан. В Донецком бассейне в 90-х годах порядка 20 шахт сжигает в своих котельных смесь газа с кондиционным содержанием метана (метана в газовой смеси более 30%).
    Одной из причин низкого использования извлекаемого метана является то, что дегазационные установки выдают большое количество некондиционного метана ( 30% в смеси ), утилизация которого по условиям сжигания и взрывобезопасности невозможна без соответствующей подготовки.
    Совместными исследованиями ДонНТУ и Московским институтом горючих ископаемых (МГИ) были разработаны основные направления утилизации шахтного метана.
    В ДонНТУ были разработаны газоподготовительные станции (ГПС), позволяющие использовать некондиционные метано - смеси . Станция ГПС - позволяет обогащать природным газом шахтный метан до кондиционного состава. Этот способ применен на шахте им. М. Горького (Донецк). Установка работает с 1981 г . Станция ГПС -2 позволяет некондиционный шахтный метан разбавлять воздухом для получения газовоздушной смеси с содержанием метана 2.5%. Эта смесь дутьевым способом сжигается в топке с твердым топливом. Эта установка смонтирована на шахте «Октябрьская».
    Утилизацию кондиционного метана при недостаточном или колеблющемся дебете можно осуществлять путем совместного сжигания с твердым топливом (угли или промпродукт).
    При отсутствии источников природного газа может быть использован метод короткоцикловой безнагревной абсорбции. Здесь требуются затраты на работу компрессоров и вакуумных насосов. Исходные данные разработаны в ИГИ.
    Метод флегматизации некондиционного метана продуктами сгорания предусматривает снижение верхнего предела воспламенения метана при разбавлении газовой смеси инертными газами ( бывшим Среднеазиатским отделением ВНИПИ энергопрома ). Первую установку по использованию некондиционного шахтного метана в смеси с дымом испытали на шахте им. Скочинского (г. Донецк).
    Наиболее перспективным направлением утилизации некондиционного шахтного метана является разбавление его до концентрации в смеси 2.5% и прямое сжигание ее в специально оборудованных топках. Разбавляющим агентом может быть исходящая шахтная ветиляционная струя, выбрасываемая в атмосферу.
    Известно, что пределы взрывоопасных концентраций метано - смесей составляют 5-1 5%, поэтому допустимый верхний предел их использования будет 30%, а нижний –2.5% ( запас ). Однако эти пределы могут быстро изменяться по различным причинам. Наиболее опасным случаем является обрыв газопровода, когда содержание метана резко уменьшается, образуя взрывчатую смесь. Следует отметить, что любой способ энергетического использования метановоздушных смесей, дегазационных систем угольных шахт как без подготовки газовых смесей так и со специальной подготовкой их без систем защиты не реализуется.
    Система защиты должна быть надежной. Требование высокой надежности системы защиты достигается условиями безопасности шахты, а также круглосуточной непрерывной работы ее, особенно в отопительный сезон, когда условия осмотра и ремонта защиты затруднены.
    При неисправной системе защиты, наличии взрывчатой смеси и очага пламени возможен взрыв на дегазационной установке, в газопроводе или котельной. Статистические данные свидетельствуют о малой величине среднего времени между возникновением опасных концентраций метана ( предела 30% и ниже ) и недостаточной надежности системы защиты.
    В ДонНТУ были проанализированы возможные аварийные ситуации установок подготовки газа . Здесь аварийная ситуация - случайное событие , которое может произойти в результате совмещения двух независимых случайных событий - отказа системы защиты и возникновения взрывоопасной метано - смеси. Аварийные ситуации при наличии источника воспламенения могут привести к взрыву в топке котельной.
    Используя теорию марковских процессов была составлена математическая модель безопасности использования некондиционных метановоздушных смесей. Модель функционирования системы опасная газовая смесь - защита описывается системой линейных дифференциальных уравнений Колмогорова, решение которой с помощью преобразований Лапласа дает возможность найти среднее число Но аварийных ситуаций в единицу времени в зависимости от параметра потока опасных состояний газовой смеси и надежности системы защиты.
    Выведеное уравнение позволяет еще на стадии проектирования установок утилизации некондиционного шахтного метана прогнозировать уровень надежности системы защиты и при необходимости разрабатывать мероприятия по ее повышению, выбрать соответствующее оборудование и приборы, а также различные схемы резервирования.
    По аналогичным моделям были разработаны системы защиты установок ГПС, испытанных на шахтах им. Горького , им. Скочинского (г. Донецк).