Моделирование параметров и организация процесса дегазации выемочных полей угольных шахт

Установлена необходимость обоснования параметров процесса дегазации на подземных работах в шахтах вследствие того, что с углублением горных работ газоносность угольных пластов растет, а их способность к газоотдаче снижается. Утверждается, что применение высокопроизводительной техники на основных производственных процессах в шахте эффективно только при максимально возможной заблаговременной дегазации угольных пластов. Проведен анализ нормативных документов, регулирующих деятельность шахт по обеспечению безопасных условий труда. Обзор опубликованных результатов исследований в этой области показал, что большинство из них касается проблем разработки и обоснования схем дегазации. Проблеме организации технологического процесса дегазации выемочного столба и его согласовыванию с другими технологическими процессами в шахте уделено недостаточно внимания. В соответствии с этим предложен механизм пооперационного моделирования параметров процесса дегазации с учетом горно-геологических и горнотехнических условий, а также схем подготовки и отработки. Предложена модель обоснования нагрузки на очистной забой, ограниченной интенсивностью газовыделения из угольного пласта. Приведены результаты расчета продолжительности заблаговременной дегазации выемочного столба в зависимости от показателей его газоотдачи. Доказано, что время работы комбайна может быть увеличено за счет предварительной дегазации. Обоснована необходимость совместной организации внутришахтных технологических процессов в пространстве и времени, что позволит при минимальных затратах времени обеспечить их оптимальные параметры. Установлена рекомендуемая продолжительность дегазации выемочного столба скважинами из выработок с учетом коэффициентов газопроницаемости угольного пласта.

Ключевые слова: схемы дегазации, предварительная дегазация, коэффициент дегазации, моделирование параметров процесса, нагрузка на забой, факторы ограничения, продолжительность процесса, организация процесса во времени.
Как процитировать:

Шулятьева Л. И., Майорова Л. В. Моделирование параметров и организация процесса дегазации выемочных полей угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 8. – С. 168–179. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2022_8_0_168.

Благодарности:
Номер: 8
Год: 2022
Номера страниц: 168-179
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.23:658.512.6
DOI: 10.25018/0236_1493_2022_8_0_168
Дата поступления: 12.01.2022
Дата получения рецензии: 12.05.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.07.2022
Информация об авторах:

Шулятьева Людмила Ивановна1 — д-р техн. наук, профессор, e-mail: schulyatjeva.mrm@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-5834-9243,
Майорова Людмила Владимировна1 — канд. экон. наук, доцент, e-mail: lud9@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-8719-5493,
1 Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых.

 

Контактное лицо:

Шулятьева Л.И., e-mail: schulyatjeva.mrm@yandex.ru.

Список литературы:

1. Шмат В. Н. Разработка технологии пластовой дегазации выбросоопасных пластов в условиях их интенсивной и безопасной отработки // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — № 11. — С. 185—201.

2. Сластунов С. В., Коликов К. С., Мешков А. А., Садов А. П., Хаутиев А. М.-Б. Совершенствование технологии предварительной пластовой дегазации на основе гидрорасчленения разрабатываемых угольных пластов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 6. — С. 34—45. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_6_0_34.

3. Batugin A. A proposed classification of the earth's crustal areas by the level of geodynamic threat // Geodesy and Geodynamics. 2021, vol. 12, no. 1, pp. 21—30. DOI: 10.1016/j. geog.2020.10.002.

4. Korshunov G. I., Rudakov M. L., Kabanov E. I. The use of a risk-based approach in safety issues of coal mines // Journal of Environmental Management and Tourism. 2018, no. 9, pp. 181—186. DOI: 10.14505//jemt.v9.1(25).23.

5. Баймухаметов С. К., Имашев А. Ж., Муллагалиев Ф. А., Муллагалиева Л. Ф., Коликов К. С. Проблемы отработки газоносных и опасных по внезапным выбросам угольных пластов с низкой проницаемостью в Карагандинском угольном бассейне // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 10-1. — С. 124—136. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2021_101_0_124.

6. Сластунов С. В., Мазаник Е. В., Садов А. П., Хаутиев А. М.-Б. Апробация технологии комплексной дегазационной подготовки угольного пласта на базе его гидрорасчленения через скважины с поверхности // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 2. — С. 58—70. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-2-0-58-70.

7. Золотых С. С. Заблаговременная дегазация угольных пластов как фактор повышения безопасности на шахтах Кузбасса // Горная промышленность. — 2019. — № 5. — С. 18—22.

8. Naik S., Yang S., Bedrikovetsky P., Woolley M. Analytical modelling of the water block phenomenon in hydraulically fractured wells // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2019, vol. 67, pp. 56—70. DOI: 10.1016/j.jngse.2019.04.018.

9. Burlutskii E. An assessment of the effectiveness of the analytical methods to fracture propagation control using accurate mathematical modelling // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2019, vol. 62, pp. 294—301. DOI: 10.1016/j.jngse.2018.12.017.

10. Sampath K. H. S. M., Perera M. S. A., Ranjith P. G. Theoretical overview of hydraulic fracturing break-down pressure // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2018, vol. 58, pp. 251—265. DOI: 10.1016/j.jngse.2018.08.012.

11. Zhang L., Zhang H., Guo H. Acase study of gas drainage to low permeabiblity coal seam // International Journal of Mining Science and Technology. 2017, vol. 27, no. 4, pp. 687—692. DOI: 10.1016/j.ijmst.2017.05.014.

12. Шулятьева Л. И. Комплексное обоснование инновационных решений при проектировании высокопроизводительных угольных шахт: Автореф. дисс. докт. техн. наук. — М.: МГГУ, 2011. — 40 с.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.