Определение критерия выбросоопасности для комплексного спектрально-акустического метода прогноза


Аннотация:

Представлен метод определения критического значения показателя выбросоопасности комплексным спектрально-акустическим методом для конкретных горно-геологических и горнотехнических условий проведения горных выработок. Для определения критерия выбросоопасности рассматривается двухэтапная модель подготовки выброса. В соответствии с этой моделью первый этап подготовки выброса состоит в формировании в призабойном пространстве блочной структуры угля за счет развития трещин под действием горного давления и давления внутрипластового свободного газа. Второй этап заключается в начале выдавливания в выработку слоя угля, образованного несколькими блоками, из устья полости подготавливаемого выброса. Показано, что текущее предельное значение показателя выбросоопасности для этапа развития трещин в большинстве случаев меньше, чем для этапа выдавливания в выработку слоя угля в устье будущей полости выброса. Поэтому сделан вывод, что критерий микросейсмического метода прогноза выбросоопасности является необходимым, но недостаточным условием начала внезапного выброса угля и газа. Процедура текущего прогноза выбросоопасности предложенным комплексным спектрально-акустическим методом заключается в следующем: непрерывно измеряется текущее значение показателя выбросоопасности в форме отношения амплитуд высокочастотной и низкочастотной частей спектра «шумов» работающего оборудования; проводится непрерывная коррекция текущего критического значения показателя выбросоопасности по непрерывно измеряемым значениям концентрации метана у забоя выработки и периодически измеряемым значениям прочности наименее прочной пачки угля; выполняется непрерывное сравнение текущего значения показателя выбросоопасности с его текущим критическим значением, на основании чего делается вывод о степени текущей выбросоопасности.


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
  1. Петухов И.М., Линьков А.М. Механика горных ударов и выбросов. — М.: Недра, 1983. — 280 с.
  2. Чернов О.И., Пузырев В.Н. Прогноз внезапных выбросов угля и газа. — М.: Недра, 1979. — 296 с.
  3. Николенко Н.В. Аппаратурное и методическое обеспечение контроля сложного напряженного состояния массива с использованием эффекта памяти в упругих композиционных датчиках// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 2. — С. 97–104.
  4. Инструкция по прогнозу динамических явлений и мониторингу массива горных пород при отработке угольных месторождений: федер. нормы и правила в обл. пром. безопасности. — Сер. 05. — Вып. 49. — М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2019. — 148 с.
  5. Шадрин А.В., Контримас А.А. Задачи совершенствования спектрально-акустического прогноза динамических явлений в угольных шахтах// Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. — 2017. — № 3. — С. 408–413.
  6. Shadrin A.V., Kontrimas A.A. Basic tasks for improving spectral-acoustic forecasting of dynamic phenomena in coal mines. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/84/1/012040/pdf (дата обращения: 01.06.2019).
  7. Ходот В.В. Внезапные выбросы угля и газа. — М.: Гос. науч.-техн. изд-во лит. по горному делу, 1961. — 364 с.
  8. Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. — М.: Недра, 1978. — 164 с.
  9. International symposium-cum-workshop on management and control of high gas emissions and outbursts in underground coal mines. — Wollongong: National organising committee of the symposium, 1995. — 620 p.
  10. Yu Q.X. Mine gas prevention and control. — Xuzhou: China University of Mining and Technology, 1992.
  11. Coal and gas outburst dynamic system/ C.J. Fan, S. Li, M.K. Luo et al.// International Journal of Mining Science and Technology. — 2017. — № 1. — P. 49–55.
  12. Zhang H.W., Li S. Pattern recognition and possibility prediction of coal and gas outburst// Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. — 2005. — № 24 (19). — P. 3577–3581.
  13. Shadrin A.V. Geophysical criterion of pre-outburst crack propagation in coal beds// Journal of Mining Science. — 2016. — Vol. 52. — Iss. 4. — P. 670–682.
  14. Shadrin A., Diyuk Y. Geophysical criterion of pre-outburst coal outsqueezing from the face space into the working// International Journal of Mining Science and Technology. — 2019. — Vol. 29. — Iss. 3. — P. 499–506.
  15. Шадрин А.В. Комплексный геофизический прогноз выбросоопасности угольных пластов// Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 1. — С. 42–48. DOI: 10.24000/0409-2961-2019-1-42-48
  16. Смит С. Цифровая обработка сигналов. Практическое руководство для инженеров и научных работников. — М.: Додэка-XXI, 2012. — 720 с.
  17. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. — М.: Наука, 1974. — 942 с.
  18. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. — М.: Высшая школа, 1988. — 448 с.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2019-8-19-26
Год: 2019
Номер журнала: Август
Ключевые слова : критерий выбросоопасности прогноз выбросоопасности инструментальный и спектрально-акустический метод рабочие частоты текущее напряжение предельное среднее напряжение экспериментальный участок
Авторы:
  • Шадрин А.В.
    Шадрин А.В.
    д-р техн. наук, вед. науч. сотрудник, avsh-357@mail.ru Институт угля ФИЦ УУХ СО РАН, Кемерово, Россия
  • Диюк Ю.А.
    Диюк Ю.А.
    аспирант Институт угля ФИЦ УУХ СО РАН, Кемерово, Россия