НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ЭКСПРЕСС-ПРОГНОЗА В ЗАБОЯХ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ ИЗ УГЛЯ ПО ИЗМЕНЕНИЮ ЕГО ТЕМПЕРАТУРЫ
Одним из самых перспективных и малозатратных методов быстрого прогноза газовыделения из угля является контроль за изменением его температуры. Доказано, что теплоты десорбции метана для каждого угольного пласта на участках любой геологической нарушенности в пределах шахты можно считать постоянными до давлений до 8 МПа, то есть величина снижения температуры угля при десорбции прямо пропорциональна количеству десорбированного метана. Показано, что тектоническая нарушенность угля по высоте и по простиранию пластов может сильно меняться даже на расстоянии в десятки сантиметров и для повышения безопасности работ необходимо постоянно определять и учитывать газокинетические свойства угля перед забоем. Научно обоснована возможность быстро и значительно повысить безопасность по газовому фактору в шахтах за счет постоянного контроля температуры поверхности забоя и бурового штыба тепловизорами и дистанционными инфракрасными термометрами, что позволит: сразу видеть зоны повышенной десорбции; использовать нормативные методы прогноза выбросоопасности и газовыделения; постоянно получать, сохранять в электронном виде и использовать в научных и практических целях больше достоверной информации об угольных пластах; очень быстро обнаруживать и учитывать изменение свойств угля в каждом пласте без больших затрат денег и труда и изменений технологии работ, используя маленькие и удобные десорбометры нового принципа действия.
Ключевые слова
Безопасность, угольные пласты, метановыделение, геологическое нарушение, газодинамические явления, методы прогноза, теплота десорбции, температура угля.
Номер: 7
Год: 2016
ISBN:
UDK: 622.411.33: 533.17
DOI:
Авторы: Радченко С. А., Матвиенко Н. Г.
Информация об авторах: Радченко Сергей Анатольевич – доктор технических наук,
профессор, доцент,
Тульский государственный педагогический университет
им. Л.Н. Толстого,
e-mail: radchenko.s.a.tula@mail.ru,
Матвиенко Николай Григорьевич – доктор технических наук,
профессор, ведущий научный сотрудник,
ИПКОН РАН,
e-mail: elena-sol@mail.ru.
Библиографический список: 1. Малышев Ю. Н., Трубецкой К. Н., Айруни А. Т. Фундаментально прикладные методы решения проблемы метана угольных пластов. – М.: Изд-во Академии горных наук, 2000. – 519 с.
2. Эттингер И. Л. Внезапные выбросы угля и газа и структура угля. – М.: Недра, 1969. – 160 с.
3. Радченко С. А. Развитие методов и разработка устройств для оценки метаноотдачи углей в шахтах на основе газокинетических и тепловых эффектов десорбции метана: дис… д-ра техн. наук. – М.: УРАН ИПКОН РАН, 2008. – 369 с.
4. Радченко С. А., Матвиенко Н. Г. Методы быстрой оценки в забоях интенсивности метановыделения из угля и пород для повышения безопасности // Безопасность труда в промышленности. – 2014. – № 4. – С. 34–39.
5. Радченко С. А., Матвиенко Н. Г. Патент России № 2019706. Способ определения выбросоопасных зон и газоносности угольных пластов в призабойной зоне. МКИ E 21 F 5/00. – 1994. – Бюл. № 17.
6. Эттингер И. Л., Шульман Н. В., Ковалева И. Б. и др. О теплотах сорбции метана ископаемыми углями при давлениях до 8,0 МПа // Химия твердого топлива. – 1981. – № 5. – С. 121–124.
7. Эттингер И. Л., Радченко С. А., Горбунов И. А. и др. Повышенное метановыделение в выбросоопасных зонах пласта – причина снижения его температуры в процессе разработки // Уголь Украины. – 1981. – № 10. – С. 39–40.
8. Эттингер И. Л., Маевский В. С., Радченко С. А. Контроль газодинамического состояния призабойной зоны пласта // Уголь. – 1983. – № 5. – С. 8–9.
9. Barker-Read G. R., Radchenko S. A. An experimental investigation of coal/air heat transfer. – Great Britain, University of Leeds, LUMA. – 1990. – Р. 193–202.
10. Эттингер И. Л., Лидин Г. Д., Шульман Н. В. и др. Изменение температуры угольного пласта как показатель происходящих в нем механических и физико-химических процессов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 1984. – № 5. – С. 65–69.
11. Кобылкин А. С., Кобылкин С. С. Вопросы нормирования и измерения теплового режима шахт и рудников / Международная молодежная научная школа «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых». Т. 2. 19–23 ноября 2012 г. – М.: ИПКОН РАН, 2012. – С. 478–480.
12. Barker-Read G. R., Radchenko S. A. Methane emission from coal and associated strata samples // International Journal of Mining and Geological Engineering. – 1989. – № 7. – P. 101–121.