Разработка способов разупрочнения углепородного массива диоксидом углерода

• Автор: Ткаченко, Николай Филиппович
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 352 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СПОСОБОВ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ УГЛЕПОРОДНО ГО МАССИВА
1.1. Физико-химические процессы б трещиновато-пористой структуре угля, взаимодействующего с поверхностно-активными разупрочняющими средами
1.2. Современное состояние и тенденции развития способов физикохимического разупрочнения угля применительно к управлению состоянием углепородного массива и нетрадиционным технологиям угледобычи
1.3 Диоксид углерода - как оптимальный газовый реагент для разупрочнения углей в производственных процессах
угледобычи
ВЫВОДЫ
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ МАССОПЕРЕНОСА
И ВОЗДЕЙСТВИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ITA СОСТОЯНИЕ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА
2.1. Аналитические исследования процессов массопереноса диоксида углерода и его диспергирующего воздействия на уголь
2.1.1. Модель. Общие положения
2.1.2. Выбор уравнений массопереноса
2.1.3. Метод ячеек (метод Вигнера-Зейтца) в задаче о насыщении угольного пласта газом
2.2. Исследование изменения геомеханического состояния углепородного массива при воздействии диоксида углерода

2.2.1.
2.2.2.
2.2.3.

3.1.
3.2.
3.3.

4.1.
4.2.
4.3.
Аналитическое определение величины пучения в горных
выработках
Оценка критерия, учитывающего влияние диспергирования
угля на интенсивность пучения пород почвы выработки
Аналитическое определение смещений контура выработки с учетом ползучести и образования области неупругих деформаций
ВЫВОДЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ УГЛЕЙ ПРИ ИХ ОБРАБОТКЕ ДИОКСИДОМ
УГЛЕРОДА
Методика лабораторных исследований
Результаты исследования прочностных и деформационных свойств образцов углей при различных режимах их насыщения
диоксидом углерода
Исследование прочностных свойств образцов угля, находящихся в условиях сложного напряженного состояния с последующей
обработкой их диоксидом углерода
ВЫВОДЫ
ИСЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ ПРИ
ВОЗДЕЙСТВИИ НА НИХ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА
Исследование электрофизических свойств ископаемых углей
при их обработке диоксидом углерода
ИК-спектроскопические исследования образцов углей,
обработанных диоксидом углерода
Рентгеноструктурные исследования образцов углей, подвергнутых воздействию диоксида углерода

ВЫВОДЫ
5. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-
ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА НА
УГОЛЬНЫЙ ПЛАСТ
5.1 Закономерности изменения напряженного состояния массива горных пород вокруг подготовительных выработок при разупрочнении угля диоксидом углерода
5.2. Результаты физического моделирования на моделях из
оптически чувствительных материалов
5.3. Закономерности изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород вокруг выемочной выработки при диспергировании угольного пласта диоксидом углерода в комбинации с применением отсечных скважин
5.4. Закономерности изменения напряженно-деформированного состояния кровельного массива над межскважинными целиками
при диспергировании угольного пласта диоксидом углерода
ВЫВОДЫ
6. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА НА УГОЛЬНЫЙ ПЛАСТ
6.1. Натурные эксперименты по установлению основных технологических режимов и операций при обработке угольного пласта диоксидом углерода
6.2. Исследования изменения состояния углепородного массива при разупрочнении угля диоксидом углерода применительно к охране горных выработок

не выше примерно 290 К, также можно обрабатывать диоксидом углерода, если давление СН4 в пласте выше 0,5 МПа. При нагнетании в пласт диоксида углерода в порах угля образуется газовая смесь СО2 и СН4, величину которой можно регулировать путем подачи диоксида углерода при различном давлении, что позволяет при равенстве температур ТШ1 и Ткрсн4+со2 исключить охлаждение пласта.
После обработки угля, вызывающей капилляроподобную конденсацию сорбирующихся газов в его пористой структуре, когда достигнуто предварительное его разупрочнение, можно воздействовать на пласт для его полного разрушения жидкими ПАВ (первоначальное разупрочнение облегчит их проникновение в массив угля), взрывом, механическим резанием, или гидравлическим ударом, существенно меньшей мощности, чем это было бы необходимо без предварительного разупрочнения.