Управление газовыделением и выбор рациональных аэродинамических параметров выработок выемочных участков при разработке мощных и средней мощности угольных пластов

• Автор: Баймухаметов, Сергазы
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Караганда
• Количество страниц: 188 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1.АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Современное состояние вопроса об аэродинамическом сопротивлении выработок

1.2. Влияние режима проветривания выемочных участков

на газовьщеление

1.3. Влияние колебания атмосферного давления на

газовыделение .

Выводы I

2.МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследований

2.2. Методика исследований аэродинамических параметров вентиляционной сети выемочного участка
2.3. Методика исследований влияния узловых депрессий
на объем газоввделения из выемочного участка
3.ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ВЫРАБОТОК ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ
3.1. Математическая модель удельного аэродинамического сопротивления горной выработки как функции расстояния от очистного забоя.
3.2. Исследования аэродинамического сопротивления вентиляционных выработок
3.3. Исследование аэродинамических сопротивлений транспортерных выработок
3.4. Исследование аэродинамического сопротивления
верхних и нижних аопряжений лав с выработками
3.5. Исследование аэродинамического сопротивления
очистных забоев и выемочных участков в целом
Выводы
4. ВЛИЯНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
НА ГАЗОВЬЩЕЛЕНИЕ В ПРЕДЕЛАХ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА
4.1. Анализ факторов, влияющих на газовыделение участка.
4.2. Теоретические исследования влияния узловой депрессии
на газоввделение в очистные выработки .
4.3. Экспериментальные исследования влияния узловой депрессии на газоввделение участка .
4.4. Исследование зависимости газоввделения из очистного забоя от депрессии с учетом влияния объема добычи
Выводы. Ю
5. ВЛИЯНИЕ БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ГАЗОВВДЕЛЕНИЕ ВЫЕМОЧНОГО УЧАСТКА. ЮЗ
5.1. Математическая модель газоввделения в очистной
забой из выработанного пространства . ЮЗ
5.2. Экспериментальные исследования влияния изменения барометрического давления на газоввделение из
очистного забоя . П
5.3. Влияние барометрического давления на газоввделение
в выработку, пройденную в выработанном пространстве
5.3.1.Теоретические исследования ЮО
5.3.2.Экспериментальные исследования .
Выводы Ю
Заключение Ю
ЛИТЕРАТУРА


В этой работе была подтверждена взаимосвязь между депрессией, развиваемой главным вентилятором в выработках участка, и газовыделением, достаточно широко изучена качественная сторона процесса газовыделения, но получить удобные для практических расчетов количественные зависимости не удалось вследствие многофакторности связи. С точки зрения автора указанной работы, газовыделение на выемочном участке зависит от условий его проветривания и, в частности, от количества воздуха, проходящего по участку. Но существует и противоположное мнение ? После определенного периода времени дебит метана вновь приходит к первоначальной величине. При большой длительности периода стабилизации или кратковременных изменениях количества воздуха увеличение метано-обильности на вентиляционном штреке может привести к ошибочному выводу об установлении объема газовццеления на новом более высоком уровне. Как ввдно, выводы, сделанные в последней работе, противоречат предыдущему заключению. Это противоречие возникло из-за существенного различия условий, в которых проводились экспериментальные исследования. Известно, например, что газопроницаемость пластов Карагандинского угольного бассейна на несколько порядков выше, чем в Донбассе, а этот параметр характеризует газодинамические особенности пластов. Карагандинского бассейна 2-5 часов _7. Доказано, что объем газоввделения на участке зависит от количества проходящего по нему воздуха. Такие же данные получены в результате исследований, проведенных на шахтах Польской Народной Республики из которых следует, что решающее влияние на величину выделения метана в рабочее пространство лавы может оказывать депрессия участка. У= 6+ су3} (1. Однако следует отметить, что выводы всех авторов, утверждающих зависимость объема газоввделения У на участке от депрессии А , создаваемой главным вентилятором в выработках участка, не подтверждены прямыми экспериментами, в которых бы строго выдерживалась функциональная связь вида У- р (Ь) без дополнительного воздействия всех других факторов, определяющих процесс газоввделения. Установление истинной связи между У и А. В пустотах выработанного пространства и трещинах, образующихся в результате горного давления, может содержаться несколько миллионов кубометров газа. При колебаниях атмосферного давления содержание его в трещинах и пустотах изменяется по закону Бойля-Ыариотта. Если давление падает, часть газа из пустот и трещин вытесняется в атмосферу, при увеличении давления определенное количество газа из атмосферы снова поступает в трещины, причем движение газа в узких разветвленных щелях может замедлить установление состояния равновесия. Исследованиями вопросов влияния атмосферного давления на процесс газоввделения в горные выработки занимались многие отечественные и зарубежные ученые ,, ,, ? Поел едущие работы ? Необходимость изучения механизма газовьщеления в шахтах при колебаниях барометрического давления очевидна, поскольку эти колебания достигают значительной амплитуды и сопряжены с потенциальной опасностью загазирования действующих горных выработок. Установлено, например, что максимальные значения перепадов атмосферного давления на шахтах Рура достигают , кПа ? Анализ многолетних данных Карагандинского бюро гидрометеорологии показывает, что величина атмосферного давления редко бывает постоянной. Скорости перепадов атмосферного давления в осенний и весенний периоды достигают до 4, кПа/час. В основном, исследователи, занимающиеся решением вопроса борьбы с газовьщелением при падении атмосферного давления, ограничивались только описанием его характера. Лишь в работах /,^7 сделана попытка вывести конкретную зависимость объема газоввде-ления при колебаниях атмосферного давления с учетом горнотехнических факторов. Однако сложный характер этих зависимостей и трудности метеорологического прогноза не позволяют использовать их в инженерных расчетах. При большом объеме содержания газа в выработанном пространстве, когда доля выработанного пространства в общем объеме газовьщеления на выемочном участке достигает - %, снижение влияния колебаний атмосферного давления на газовьщеление участка имеет большое значение.