ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОГО ЗАКОНА СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ФИЛЬТРАЦИИ ГАЗОВ В ГОРНОМ МАССИВЕ

Представлен обобщенный закон сопротивления при фильтрации метана в угольном пласте, выведенный аналитически, который имеет строгое термодинамическое обоснование. В силу принципа локального равновесия в системах можно говорить о локальном равновесии в небольших макроскопических частях системы, при этом предполагается, что малые участки системы содержат большое число частиц и отклонения от равновесия до-статочно малы, а так же различие в свойствах между соседними элементами системы незначительно, а процессы в системе протекают медленно. Малые части большой системы уголь — газ обмениваются энергией и частицами. Феноменологические закономерности неравновесной термодинамики позволяют вывести для горного массива обобщенный закон сопротивления, который представляет собой сумму газовых потоков, обусловленных релаксацией процесса фильтрации, релаксацией потенциала давления газа, градиентами потенциалов давления и массы сорбированного газа.

Ключевые слова

Теория, обоснование, феноменологический закон, сопротивление, фильтрация, газ, горный массив.

Номер: 7
Год: 2018
ISBN:
UDK: 622.812.46
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-7-0-61-68
Авторы: Качурин Н. М., Ермаков А. Ю., Сенкус Вал. В.

Информация об авторах: Качурин Николай Михайлович — доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой, Тульский государственный университет, Ермаков Анатолий Юрьевич — кандидат технических наук, управляющий филиалом ООО «Сибнииуглеобогащение», г. Прокопьевск, Сенкус Валентин Витаутасович — кандидат технических наук, начальник горного отдела ООО «Проектгидроуголь-Н», г. Новокузнецк.

Библиографический список:

1. Качурин Н. М., Левкин Н. Д., Комиссаров М. С. Геоэкологические проблемы угледобывающих регионов. — Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. — 560 c.

2. Печук И. М. Прогноз газообильности высокометаморфизованных антрацитов / Борьба с газом и пылью в угольных шахтах: сборник статей. Вып. 4. — М., 1967. — С. 53—58.

3. Качурин Н. М., Бреннер В. А., Рогов А. Б., Трусов П. В. Разрушение горных пород шарошками и диспергирование примесей в жидкостях. — М.; Тула: Гриф и К, 2003. — 330 с.

4. Качурин Н. М. и др. Расчет и проектирование гидромеханических исполнительных органов проходческих комбайнов. — М.: Изд-во МГГУ, 2003. — 293 с.

5. Соколов Э. М., Качурин Н. М., Мелехова Н. И., Гречишкин В. А. Техногенное загрязнение природной среды. — Тула: Шар, 1998. — 97 с.

6. Tingkan Lu et al. Improvement of methane drainage in high gassy coal seam using waterjet technique // International Journal of Coal Geology. — 2009. — no 79. — Pp. 40—48.

7. Socolov E. M. et al. System of imitation for forecasting the 137Cs migration in the radioactive trace zone at the Chernobyl Atomic Power Station failure / International Symposium on Radiation Safety. — Moscow, 1994. — Pp. 101—103.

8. Kachurin N. M. Conceptual rules of the monitoring of the «Environment — Human Health» system in the Russian Federation / The 2-nd International Symposium «Mining and Environmental Protection». — Belgrade, 1998. — Pp. 21—26.

9. Kachurin N. M., Babovnikov A. L. Gassing during the break and transport of coal in a retreatlongwall // Development of new technologies and equipment for mine haulage and hoisting. — Budva. — 2005. — С. 245—249.

10. Яновская М. Ф. О скорости десорбции метана из разрушенного угля / Проблемы рудничной аэрологии: сборник статей. — М.: Госгортехиздат, 1959. — С. 32—37.

11. Siemek J., Rajtar J. Simulation of gas ouflow from porousfissured media // Arch. Mining. Sci. — 1989. — 34, № 1. — Pp. 119—128.

12. Васючков Ю. Ф. Диффузия метана в ископаемых углях // Химия твердого топлива. — 1976. — № 4. — С. 76—79.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОГО ЗАКОНА СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ФИЛЬТРАЦИИ ГАЗОВ В ГОРНОМ МАССИВЕ

Наши партнеры

Подписка на рассылку