Влияние механодеструкции угля на формирование газодинамических процессов при подземной разработке угольных пластов


Аннотация:

Рассмотрен вопрос, связанный с безопасным ведением горных работ в угольных шахтах, — влияние механодеструкции угля на формирование газодинамических процессов при подземной разработке угольных пластов. Отмечено, что десорбция газа и разложение газовых гидратов метана при разрушении части массива и падении газового давления — не единственные источники образования дополнительного объема свободного газа, которые влияют на газовую динамику призабойной части угольного пласта. На шахте «Распадская» в Кузбассе проведен эксперимент по установлению закономерностей выделения метана при разрушении угля и его влиянии на газодинамические процессы, происходящие в угольных шахтах. Установлено, что в зонах вторичной дезинтеграции природный газ представлен не чистым метаном, а смесью газов. Также установлена зависимость суммарного давления газа в замкнутом объеме от начальных условий и диаметра частиц угольной пробы. Участки угольного пласта, подвергнутые механодеструкции при колебаниях основной кровли, возникающих при вторичных осадках, являются источником дополнительного газовыделения из разрушенного угля, что может приводить к формированию газодинамических явлений.

В.В. Дырдин, д-р техн. наук, проф. А.А. Фофанов, ст. преподаватель Т.Л. Ким, канд. техн. наук, зав. кафедрой, taniakim@list.ru В.Г. Смирнов, канд. физ.-мат. наук, доцент В.П. Тациенко, д-р техн. наук, проф., директор Института промышленной и экологической безопасности КузГТУ, Кемерово, Россия А.А. Козлов, гл. инженер Е.А. Плотников, канд. техн. наук., зам. начальника участка ПАО «Распадская», Кемерово, Россия


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. Оценка влияния напряжений на газоносность приконтурной части пласта/ Г.Я. Полевщиков, Е.Н. Козырева, А.А. Рябцев и др.// Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2016. — № 1. — C. 16–24.
2. Инструкция по применению схем проветривания выемочных участков угольных шахт с изолированным отводом метана из выработанного пространства с помощью газоотсасывающих установок: приказ Минприроды России от 8 окт. 2009 г. № 325. URL: base1.gostedu.ru/57/57045/ (дата обращения: 01.06.2017).
3. Сластунов С.В., Каркашадзе Г.Г., Мезаник Е.В. Методика и результаты измерения пластового давления метана и сорбционных свойств угольных пластов// Газовая промышленность. — 2012. — Спец. выпуск. — С. 48–49.
4. Малышев Ю.Н., Трубецкой К.Н., Айруни А.Т. Фундаментально-прикладные методы решения проблемы угольных пластов. — М.: АГН, 2000. — 519 с.
5. Канлыбаева Ж.М. Закономерности сдвижения горных пород в массиве. — М.: Наука, 1968. — 108 с.
6. Полевщиков Г.Я., Козырева Е.Н., Шинкевич М.В. Влияние периодичности процессов сдвижений пород на динамику метанообильности выемочного участка// Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках: материалы XVIII Междунар. науч. шк. им. акад. С.А. Христиановича. — Симферополь: ТНУ, 2008.
7. Шклярский М.Ф., Глушихин Ф.П. Динамика опорного давления на пластах с труднообрушаемыми кровлями// Горное давление в капитальных, подготовительных и очистных выработках. — Л., 1982. — С. 50–55.
8. Эффект зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок/ Е.И. Шемякин, Г.Л. Фисенко, М.В. Курленя и др.// Доклады Академии наук СССР. — 1986., — Т. 289. — № 5.
9. Зональная дезинтеграция горных пород и устойчивость подземных выработок/ В.Н. Опарин, А.П. Тапсиев, М.А. Розенбаум и др. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008.
10. Ким Т.Л. Разработка и обоснование метода прогноза газодинамических явлений в подготовительных выработках с учетом газогидратов в угольных пластах: автореф. дис… канд. техн. наук. — Кемерово, 2014. — 22 с.
11. Метан и выбросоопасность угольных пластов/ С.А. Шепелева, В.В. Дырдин, Т.Л. Ким и др. — Томск: Изд-во ТГУ. 2015. — 180 с.
12. Влияние разложения газогидратов на рост трещин в массиве угля впереди забоя подготовительной выработки/ В.Г. Смирнов, В.В. Дырдин, З.Р. Исмагилов, Т.Л. Ким// Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2016. — № 3. — С. 96–103.
13. Эттингер И.Л. Физическая химия газоносного угольного пласта. — М.: Наука, 1981. — 104 с.
14. Алексеев А.Д., Айруни А.Т., Зверев И.В. Свойства органического вещества угля образовывать с газами метастабильные однофазные системы по типу твердых растворов// Диплом № 9 на научное открытие. — АЕН, 1994.
15. Эттингер И.Л. Растворы метана в угольных пластах// Химия твердого топлива. — 1984. — № 4. — С. 28–35.
16. Алексеев А.Д. Метан угольных пластов. Формы нахождения и проблемы извлечения. — Днепропетровск: Изд-во ИГТМ НАНУ, 2010. — С. 10–15.
17. Интеркалированные соединения графита акцепторного типа и новые углеродные материалы на его основе/ Н.Е. Сорокина, И.В. Никольская, С.Г. Ионов, В.В. Авдеев// Известия академии наук. Серия химическая. — 2005. — Т. 8. — С. 1–18.
18. О влиянии форм связи метана с угольной матрицей на газодинамические явления, возникающие при подземной разработке угольных пластов/ В.Г. Смирнов, В.В. Дырдин, З.Р. Исмагилов и др.// Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. — 2017. — Вып. № 1. — С. 34–41.
19. Борисенко А.А. Условия возникновения и механизм внезапных выбросов и других газодинамических явлений в шахтах// Способы и средства разработки выбросоопасных угольных пластов. Научные сообщения ИГД им. А.А. Скочинского. — 1979. — Вып. 182. — С. 3–10.

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