Аэрогазодинамические процессы при разрушении газоносного угольного пласта резанием

• Автор: Сарычева, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Системные свойства минерально-сырьевых ресурсов и проблемы безопасности при подземном способе добычи полезных ископаемых

1.2. Инженерные методы прогноза газовыделений в шахтах и оценка

их достоверности

1.3. Теория и практика прогноза динамики газовыделений в угольных шахтах

1.4. Теория и практика прогноза газовых ситуаций в горных выработках

Выводы

Цель. Идея работы. Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. КРАТКАЯ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТКИ ВЫСОКОГАЗОНОСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
2.1. Горно-геологические условия разработки угольных пластов
2.1.1. Общие положения
2.1.2. Кузнецкий бассейн
2.1.3. Печорский бассейн
2.1.4. Восточный Донбасс
2.2. Особенности очистных работ и параметры высокопроизводительных выемочных участков в метанообильных шахтах
2.2.1. Особенности очистных работ на метаноносных пластах угля
2.2.2. Нагрузка на забой и производительность
2.2.3. Параметры высокопроизводительных выемочных участков в метанообильных шахтах

2.2.4. Аварийность и метанообильность выемочных участков угольных шахт
2.3. Прогрессивные технологические схемы подготовки и отработки пологих и наклонных высокогазоносных угольных пластов
2.4. Анализ технических средств для интенсивной отработки высокогазоносных угольных пластов
2.5. Существующие методы определения нагрузки на очистные забои
по газовому фактору
2.5.1. Проверка нагрузки на очистной забой по газовому фактору для действующих шахт
2.5.2. Проверка нагрузки на очистной забой по газовому фактору при проектировании и реконструкции угольных шахт
2.5.3. Экспериментально-аналитический метод определения допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору
Выводы
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ШАХТНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ПРОЦЕССОВ ГАЗОВЫДЕЛЬНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ ГАЗОВЫХ СИТУАЦИЙ
3.1. Структура газового баланса шахт
3.2. Факторы, влияющие на газообильность шахт
3.3. Статистические характеристики процессов газовыделения
3.4. Динамика газовыделений из различных источников и газовые ситуации в горных выработках
Выводы
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МЕТАНОВЫДЕЛЕ-
НИЯ В ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ВЫРАБОТКИ И ОЧИСТНЫЕ ЗАБОИ
4.1. Метановыделение в подготовительный забой из отбитого угля
4.2. Метановыделение из отбитого угля в очистном забое
4.3. Разработка аналитического метода расчета нагрузки на очистной

забой по газовому фактору
4.4. Определение предельной скорости подачи по газовому фактору..
Выводы
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ОПТИМИЗАЦИОННОЙ МОДЕЛИ РАСЧЕТА РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ
5.1. Основные уравнения математической модели расчета конструктивных и режимных параметров очистных комбайнов
5.2. Разработка оптимизационной модели режимных параметров выемочной машины
5.3. Апробация задачи оптимизации на примере выемочного комбайна К-500Ю
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

рассматривать приближенные решения уравнения (1.27), полученные в результате его линеаризации. При этом расчетные формулы имеют структуру, совпадающую с формулой (1.28),
где /^-абсолютное газовыделение с единичной площади поверхности обнажения угольного пласта;
А - коэффициент, характеризующий начальную скорость газовыделения.
Для оценки адекватности формулы (1.28) использованы многочисленные шахтные наблюдения, которые проводились в Донецком, Кузнецком, Печерском угольных бассейнах.
Аппроксимация экспериментальных данных зависимостью (1.28) впервые была предложена Г.Д. Лидиным [136]. Такое совпадение теоретических и экспериментальных результатов послужило основанием для широкого применения формулы (1.28). Однако в начальные моменты эта формула дает бесконечно большое газовыделение. P.M. Кричевский, A.A. Мясников, И.В. Сергеев, А.Э. Петросян объясняют это тем, что в математической модели предполагается мгновенное обнажение газоотдающей поверхности, а значит падение давления на контуре стока за бесконечно малое время от начального до контурного значения. В этой связи предлагается ввести в подкоренное выражение слагаемое, характеризующее время, необходимое для того, чтобы фактическое давление метана при обнажении пласта с конечной скоростью и давление при мгновенном обнажении пласта совпали, и даются методические указания по расчету этого слагаемого. А.Т. Айруни, В.А. Колмаковым, Б.Г. Тарасовым для ограничения газовыделения в начальный момент времени рекомендовано прибавлять ко времени, стоящем под знаком радикала, единицу.
Разумеется подобная адаптация весьма условна и может быть принята только для больших интервалов времени. Это подтверждается и шахтными наблюдениями. Так, А.Т. Айруни, Ю.Ф. Васючков, А.Э. Петросян и др. на шахтах различных бассейнов страны установили, что газовыделение с поверхности