Аналіз сучасних уявлень про процеси утворення газу у вугільних шахтах і формах знаходження метану у вугіллі і породах. Зв’язок об’ємів газовиділення з параметрами мульд зрушування. Схеми дегазації зближених пластів при активізації зрушування порід.
Аннотация к работе
Міністерство освіти і науки України Автореферат дисертації на здобуття вченого ступеня доктора технічних наукНауковий консультант - доктор технічних наук, професор Бондаренко Володимир Ілліч, проректор з наукової роботи Національного гірничого університету, Міністерство освіти і науки України (м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Національного гірничого університету, Міністерство освіти і науки України (м. Захист відбудеться “9” грудня 2004 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої Ради Д 08.080.07 при Національному гірничому університеті за адресою: 49027, м.Аналіз літературних джерел і практика проведення гірничих робіт показують, що до цього часу недостатньо вивченими залишаються газовиділення із вироблених просторів раніше відпрацьованих лав. Внаслідок недостатнього вивчення, на стадії проектування провітрювання виробок виїмкових дільниць і шахт у цілому, не враховується можливість аномальних газопроявів, повязаних з такими газовиділеннями. У звязку з цим розкриття особливостей газопроявів із вироблених просторів відпрацьованих лав і розробка наукових основ прогнозу метановиділень із цього джерела, запобігання загазовування гірничих виробок є актуальною науково-технічною проблемою, розвязання якої дасть можливість суттєво підвищити безпеку проведення гірничих робіт. Метою дисертаційної роботи є розкриття механізму газовиділення із вироблених просторів відпрацьованих лав і розробка наукових основ прогнозу метановиділення у вугільних шахтах, встановлення факторів, що визначають ефективність схем провітрювання і дегазації виїмкових дільниць під час активізації зрушування порід. дослідити газовиділення з вироблених просторів відпрацьованих лав при зрушуванні порід над загальним з експлуатованою лавою виробленим простором;На основі узагальненої схеми зрушування і формування зон з різними напруженими станами порід під впливом очисних виробок встановлено, що для розкриття механізму газовиділення слід враховувати такі положення: - порушення природної рівноваги систем газ-вугілля зближених пластів або газ-порода відбувається в усій відпрацьованій товщі при розмірі очисної виробки понад 0,1...0,3 глибини ведення робіт, що підтверджується утворенням мульд зрушування на земній поверхні; Тому газовиділення з відпрацьованих пластів і порід можливо тільки із зон над виробленим простором експлуатованої лави, що відповідає відношенню, яка дорівнює одиниці, площі мульди в головному перетині (Sn) до площі мульди (Sв) над загальним виробленим простором (рис. Загальна площа мульди SB над виробленим простором шириною В Частина площі мульди, зумовлена відпрацюванням чергової очисної виробки, Sn(Si) Частина площі мульди, спричиненої активізацією зрушування порід над загальним виробленим простором при відпрацюванні наступної лави, ()Частина площі мульди, зумовлена активізацією зрушування порід над виробленим простором експлуатованої лави, ()Частина площі мульди, спричинена активізацією зрушування порід над виробленим простором відпрацьованих лав, () Виявлені особливості зрушування порід над виробленими просторами лав, що експлуатуються і відпрацьовуються [12, 14] та експериментальні дані про процеси газовиділення [1, 5-10, 13, 15-19, 21, 23, 27, 28, 32-34] дали можливість розробити модель [30] , що якісно характеризує зміни газовиділення в гірничі виробки і дегазаційні свердловини із відпрацьованих пластів і порід. При наступному віддаленні очисного вибою від розрізної печі і відсутності гідравлічного звязку між зонами I1, II1 і III1, (проникністю порід у вертикальному напрямку в зонах I1, II1 можна знехтувати) і продовженні розвитку процесів зрушування порід, спостерігається зростання газовиділення як у гірничі виробки, так і в дегазаційні свердловини (див. рис.Накопичений досвід і теоретичні дослідження [27-29, 32, 35-38] дали можливість систематизувати газовиділення при активізації зрушування порід [11], що суттєво підвищує рівень обґрунтування вибору схем провітрювання і дегазації і забезпечує ефективність заходів щодо безпечного відпрацювання газоносних вугільних пластів. Проведені тривалі шахтні спостереження за газовиділеннями із вироблених просторів відпрацьованих очисних виробок і схема утворення мульд на земній поверхні під впливом зрушування відпрацьованих порід дали можливість розробити загальні теоретичні положення прогнозу газовиділень із зближених пластів, що враховують розвиток гірничих робіт, як за простяганням, так і за підніманням (падінням) пластів. Досвід застосування прямоточних схем провітрювання при значних газовиділеннях із вироблених просторів відпрацьованих лав [10, 20] показав відсутність їх переваг в порівнянні з іншими схемами. За рахунок керування напрямком витоку повітря через вироблені простори відпрацьованих лав досягнуто високу ефективність застосування схем провітрювання в умовах шахти ім. газети “Известия” [9].