Исследование механизма возникновения очагов самовозгорания угля и обоснование способов предотвращения эндогенных пожаров в шахтах.

• Автор: Скрицкий, Владимир Аркадьевич
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 258 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОЧАГОВ САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ В ШАХТАХ И СПОСОБОВ ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
1.1. Аварийность шахт России и Кузбасса, обусловленная возникновением очагов самовозгорания угля и взрывами метана

1.2'. Факторы, обуславливающие возникновение очагов

самовозгорания угля в шахтах ...»

1.3. Эндогенная пожароопасность при отработке крутых пластов угля

1.4. Влияние влаги на возникновение очагов( самовозгорания угля

1.5. Анализ причин возникновения очагов самовозгорания

„ угля при отработке пологих пластов, угля
1.6. Анализ способов предупреждения эндогенных пожаров в угольных шахтах
1.7. Выводы
2. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА НА ПРОЦЕСС САМОНАГРЕВАНИЯ УГЛЯ
2.1. Влияние термовлажностных параметров воздуха на процесс окисления угля
2.2. Математическое моделирование процесса массообме-
на в выработанном пространстве шахт
2.3. Роль влагообмена в. развитии процесса самонагревания угля
2.4. Аналитическое исследование процесса теплообмена в~ выработанном пространстве между утечкам воздуха и обрушенными породами
2.5. Выводы
3. СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ И МОНИТОРИНГА ЭНДОГЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ! В ШАХТАХ, ОСНОВАННЫЕ НА, ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ ПРОЦЕССА ТЕПЛО-И МАССООБМЕНА В ВЫРАБОТАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ
3.1. Теплофизические параметры рудничного воздуха в угольных шахтах Кузбасса
3.2. Исследование процесса теплообмена между утечками

воздуха, обрушенными породами и углем в выработанном пространстве
3.3. Изменение влажности разрыхленных потерь угля в выработанном пространстве гидрошахт
3.4. Методика оценки текущей эндогенной пожароопасности выработанного пространства
3.5. Промышленная апробация методики оценки текущей эндогенной пожароопасности действующих выемочных участков
3.6. Выводы
4; НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЭРОЗОЛЕЙ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ
ПОЖАРОВ В ШАХТАХ
4.1. Общие сведения об аэрозолях и их классификация
4.2. Закономерности осаждения аэрозольных частиц из воздушного потока на стенках каналов
4.3. Теоретические основы движения- аэрозолей через пористую среду
4.4. Методика определения дисперсного состава, аэрозольного облака
4.5. Стендовые исследования скорости седиментации частиц аэро-золя-при движении через пористую'среду
4.6. Аэрозольная технология: снижения эндогенной пожароопасности действующих выемочных участков:
4.7. Опытно-промышленное: использование аэрозольной технологии предупреждения эндогенных пожаров;
4.8. Выводы
5. ВЛИЯНИЕ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ВОЗНИКНОВЕНИЕ
ОЧАГОВ САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ В ВЫРАБОТАННОМ
ПРОСТРАНСТВЕ ШАХТ
5.1. Гипотеза о влиянии опорного горного давления на формирование и возникновение в выработанном пространстве очагов самонагревания-угля
5.2. Изменение; температуры угля при его деформации и разрушении под действием внешней, нагрузки в лабораторных условиях
5.3. Изменение температуры угля в краевой части пласта, подвергнутой воздействию опорного горного давления
5.4. Места возникновения очагов самонагревания и самовозгорания угля в выработанном пространстве при отработке пологих пластов
5.5. Особенности формирования и возникновения очагов самовозгорания угля при отработке крутых пластов
5.6. Выводы

6. УЧАСТИЕ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ВОЗНИКНОВЕНИИ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ И ВЗРЫВОВ МЕТАНА НА ПРИМЕРЕ
АВАРИЙ, ПРОИЗОШЕДШИХ В ШАХТАХ КУЗЗБАССА ............... 1 ??
6.1. Аварии, произошедшие из-за подработки ранее отработанных и изолированных выемочных участков
6.2. Причины взрыва метана, произошедшего в шахте «Ульяновская»
6.3. Причины возникновения .эндогенного пожара и взрыва метана в действующих выемочных участках шахты «Антоновская»
6.4. Причины,возникновения очагов самовозгорания угля при системе отработки крутых пластов подэтажными штреками с гидроотбойкой угля (ПГО)
6:5. Выводы
7. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ И ВЗРЫВОВ МЕТАНА В ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКАХ ШАХТ
7.1. Способ предупреждения-эндогенных пожаров-при гидравлической-технологии отработки крутых угольных пластов
7.2* Способ предотвращения распространения- взрыва метана из выработанного пространства в действующие горные выработки
7.3. Способы предотвращения-возникновения очагов самовозгорания угля в выработанном пространстве выемочных участков при отработке пологих пластов
7.4. Способ разработки крутых пластов угля
7.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1. Акт об использовании на филиалах ОАО «ОУК
Южкузбассуголь» результатов докторской диссертационной
работы Скрицкого В.А
Приложение 2. Акт об использовании на.предприятиях ООО «Объединение «Прокопьевскуголь» результатов докторской диссертационной
работы Скрицкого В.А
Приложение 3. Акт внедрения на предприятиях Угольной Компании ООО «Холдинг Сибуглемет» результатов докторской диссертационной работы Скрицкого В.А

жаробезопасных» депрессиях на выемочных участках и при, так называемых, «пооюаробезопасных» скоростях подвигания очистных забоев. Это свидетельствует, что при большом разнообразии горно-геологических и горнотехнических условий отработки угольных пластов абсолютно пожаробезопасных режимов проветривания выемочных участков и скоростей подвигания очистных забоев не существует.
1.41 Влияние влаги на возникновение очагов самовозгорания угля
Влияние влаги на интенсивность окислительных процессов угля. изучалось многими исследователями. Причем результаты исследований порой были взаимоисключающими. Так, например, А.А.Скочинский считал, что- окислительная' активность угля, обработанного водой, возрастает на 3 мл/г при первой сорбции; при второй; сорбции разница в количестве поглощенного кислорода возрастает на 5 мл/г, а при третьей - достигает 11 мл/г [55]. Методикой проведения лабораторных исследований, результаты-которых изложены, выше, предусматривалось, что до. окисления пробы угля- предварительно увлажнялись, дегазировались и- сушились под вакуумом 6-10'б-мм,рт. ст. Именно поэтому в результате исследований был получен вывод о том, что обработка угля водой «активирует» его и способствует его интенсивному окислению. На основании результатов этих лабораторных исследований для тушения эндогенных пожаров, с целью предупреждения их рецидивов, рекомендовалось применять водные растворы, антипирогенов (известковое молоко, хлористый кальций и др.) [55].
В.работах В1.М'; Маевской [56, 57, 58] и B.G. Веселовского [59] также утверждается, что вода в процессе окисления угля играет роль-катализатора. По их мнению, активность угля к окислению возрастает за счет раскрытия в нем имеющихся микро- и макротрещин, и появления новых микротрещин, образующихся при набухании и последующем высушивании угля после его обработки водой. Изложенная точка зрения аргументировалась тем, что после осушения шахт Донбасса, затопленных в период оккупации во время Второй ми-