ОСОБЕННОСТИ РАЗРУШЕНИЯ УГЛЯ, СВЯЗАННЫЕ С ФОРМИРОВАНИЕМ ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН
Практика ведения очистных работ на газоносных угольных пластах свидетельствует о недостаточной надежности учета газового
фактора при расчете допустимой нагрузки выемочных участков. В следствии этих недостатков увеличиваются частота и размеры
аварий, главным причинам которых являются: нарушение проветривания; скопление метана; повышенное газовыделение.
Наиболее непредсказуемый фактор, вызывающий в среднем до 25% аварий, – газовыделение из углей при нарушении термодинамического равновесия с окружением. Основными источниками поступления метана в призабойную часть выемочных участков являются обнаженный угольный массив, находящийся в условиях обобщенного растяжения; уголь, разрушенный добычными механизмами и распределенный в пределах очистного забоя, и приток метана из вмещающих пород и выработанного пространства. Поэтому актуально решение вопросов прогнозирования уровня и времени образования опасных концентраций метана в атмосфере выработки. В результате проведенных исследований разработан аналитический способ оценки уровня и времени формирования стационарных и опасных концентрации метана в объеме горной выработки, основанный на учете параметров массопереноса метана в угольном массиве и разрушенного угля и технологических параметров выемочных участков. Применение разработанного методического подхода позволит обосновать более достоверные способы определения допустимой нагрузки на очистной и подготовительный забой по газовой фактору и исключающих загазирования выработок и аварийных простоев участка.
Ключевые слова
Массоперенос, метан, выработка, загазированость, фильтрация, фазовое состояние, уголь, забой.
Номер: 12
Год: 2016
ISBN:
UDK: 622.831: 537.86
DOI:
Авторы: Стариков Г. П., Шажко Я. В., Кравченко А. В. и др.
Информация об авторах: Стариков Геннадий Петрович – доктор технических наук,
профессор, директор,
Шажко Ярослав Витальевич – кандидат технических наук,
зам. директора по научной работе, e-mail: syarilo@mail.ru,
Кравченко Александр Викторович – кандидат технических наук,
научный сотрудник отдела прогноза и борьбы с ГДЯ в шахтах,
Шатохин Сергей Васильевич – инженер отдела прогноза и борьбы
с ГДЯ в шахтах,
Ожегова Лариса Дмитриевна – ученный секретарь,
Борщ Татьяна Васильевна – научный сотрудник
отдела физики сорбционных процессов,
Институт физики горных процессов, Министерство образования и
науки Донецкой Народной Республики.
Библиографический список: 1. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. – К.: Основа, 1994.
2. Алексеев А. Д., Фельдман Э. П., Василенко T. А. и др. Диффузионно-фильтрационная модель выхода метана па угольного пласта // Журнал технической физики. – 2007. – Т. 77. – Вып. 4. – С. 65–74.
3. Каркашадзе Г. Г., Алексеев А. Д., Стариков Г. П. и др. Совершенствование методики расчета нагрузки на очистной забой с учетом давления метана в угольном пласте // Горный журнал. – 2009. – № 4. – С. 47–50.
4. Фельдман Э. П., Василенко Т. А., Калугина H. А. Истечение метана из угля в замкнутый резервуар: роль явлений диффузии и фильтрации // Физика и техника высоких давлений. – 2006. – Т. 16. – № 2. – С. 99–114.
5. Петухов И. М., Линьков Л. М., Сидоров В. С. и др. Расчетные методы в механике горных ударов и выбросов: справочное пособие. – М.: Недра, 1992. – 256 с.
6. Докукин А. В., Чирков С. Е., Норель Б. К. Моделирование предельно-напряженного состояния угольных пластов. – М.: Наука, 1981. – 140 с.
7. Фельдман Э. П., Стариков Г. П., Калугина Н. А., Навка Е. А. Перераспределение метана в призабойной зоне угольного пласта // Наукові праці УкрНДМІ HAH України. – 2013. – № 13. – С. 85–99.
8. Стариков Г. П., Завражин В. В., Худолей О. Г. и др. Геофильтрационная оценка параметров зоны разгрузки призабойной части угольных пластов // Физико-технические проблемы горного производства. – 2013. – Вып. 16. – С. 152–162.
9. Г’ріньов В. Г., Фельдман Е. П., Старіков Г. П., Калугіна Н. О., Мамлєєв Ш. В., Прокоф’єва Л. М., Кольчик І. Є. Патент 105870 Україна, MПK (2014.01) E21F 5/00. Спосіб визначення допустимого навантаження на очисний вибій; заявник і патентовласник ІФГП HAH України. № а 201307863; заявл. 20.06.13; опубл. 25.06.14, Бюл. № 12
10. Безопасное ведение работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям: ДНАОП 1.1.30–1.XX.04. – К., 2004. – 195 с.
11. Пилюгин В. И., Стариков Г. П. Совершенствование нормативной базы в области проектирования проветривания и дегазации очистных забоев // Уголь Украины. – 2013. – № 8. – С. 40–43.