Вдосконалення методів розрахунку параметрів дегазації зближених пластів, що підробляються - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Вдосконалення методів розрахунку параметрів дегазації зближених пластів, що підробляються ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми. Вугільні родовища характеризуються наявністю великої кількості небезпечних і шкідливих виробничих чинників, що призводить до високого рівня аварійності в галузі. При цьому особлива увага приділяється газовим шахтам, де виділення великих обсягів метану і його вибухи неодноразово ставали причиною великих аварій і трагічної загибелі шахтарів. Інтенсифікація видобутку вугілля та зростання глибини розробки пластів призводить до збільшення газовості шахт, появи локальних скупчень метану в гірничих виробках. В останні роки дегазація розглядається з точки зору утилізації метану як цінної енергетичної сировини. Для утилізації метану необхідно забезпечити стабільний дебіт і високі концентрації газу у метаноповітряній суміші (МПС). До недоліків даного способу дегазації відносяться: велика довжина трубопроводів, відносно невисокий дебіт метану у звязку з низьким розрідженням на устях свердловин, значні підсмоктування повітря в свердловини, що зумовлені порушенням герметичності обсадки їхніх усть при підробці гірничими роботами. Таким чином, дослідження роботи дегазаційної системи та наукове обґрунтування параметрів функціонування дегазаційної мережі є актуальним питанням для вдосконалення технологічних параметрів каптажу шахтного метану, забезпечення безпеки гірничих робіт і підвищення кондиції газової суміші, що видобувається. Для досягнення поставленої мети необхідно: - виконати аналіз і виявити недоліки існуючих методів розрахунку та оптимізації параметрів дегазації вугільних пластів, що підробляються, визначити ступінь охоплення ними всіх існуючих гірничо-геологічних умов; - розробити методи визначення топологічних параметрів дегазаційних свердловин при дегазації зближених пластів, що підробляються, з використанням апарату аналітичної геометрії та запропонувати методику і програму розрахунку параметрів дегазації для різних гірничотехнічних умов на електронно-обчислювальній машині (ЕОМ); - провести натурні дослідження систем дегазації з визначенням динаміки величини витрат метану, що надходить у дегазаційну мережу, і встановити на їх базі кореляційні залежності параметрів, скласти рівняння регресії, обґрунтувати адекватність отриманих залежностей; - розробити математичну модель дегазаційної системи, що включає всі дегазаційні ділянки шахти, систему газопроводу з урахуванням змінних параметрів за довжиною газопроводу та режиму роботи вакуум-насосної станції (ВНС); - намітити перспективні напрямки підвищення ефективності дегазації та встановлення раціональних значень рівнів дегазації та вентиляції при їхньому спільному використанні для забезпечення максимального навантаження на очисний вибій. Наукові результати. 1.Встановлено залежності розрідження в устях свердловин, концентрації метану в суміші та витрати МПС від відстані устя свердловини до лінії очисного вибою; дебіту газоповітряної суміші від розрідження в усті свердловини, від витрат метану, від відстані устя свердловини до лави; дебіту метану від розрідження в свердловині. Результати дисертаційної роботи впроваджені при відпрацюванні пластів СВ8, СН8 и СВ10 шахти “Західно-Донбаська” ВАТ “Павлоградвугілля”. Матеріали дисертаційної роботи доповідались на міжнародних наукових конференціях: Проблеми природокористування, стійкого розвитку й техногенної безпеки регіонів (Дніпропетровськ, 2003), Форум гірників (Дніпропетровськ, 2003), “Проблеми аерології гірничодобувних підприємств (Дніпропетровськ, 2004), а також на науково-методичних семінарах кафедри аерології та охорони праці Національного гірничого університету (Дніпропетровськ, 2004, 2005). Публікації.