Разработка способа определения мест возникновения очагов эндогенных пожаров при отработке мощных пологих угольных пластов

• Автор: Рыков, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.26.03, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 91 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАН 8.

НОГО НАПРАВЛЕНИЯ.

1.1. . Анализ аварийности на шахтах России и применяемых спо .

собов и средств тушения подземных пожаров.

1.2. Анализ способов определения эндогенной пожароопасно .

сти действующих выемочных участков.

ВЫВОДЫ .

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА .

САМОНАГРЕВАНИЯ

2.1. Описание математической модели .
2.2. Математическое моделирование распределения фильтраци .
онных утечек.
2.3. Моделирование процесса накопления тепла .
ВЫВОДЫ .
3. ЧИЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ САМОНАГРЕВА .
3.1. Построение разностного аналога задачи фильтрации. .
3.2. Численная реализация разностного аналога задачи фильт .
рации модифицированным, итерационным, попеременнотреугольным методом.
3.3. Численная реализация задачи теплонакопления. .
ВЫВОЩ .
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРА .
ТУРНОГАЗОВОГО РЕЖИМА В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ.
4.1. Методика проведения экспериментальных исследо .
, ваний.
4.1Л. Закладка наблюдательных станций в выработанном .
пространстве.
Замер температуры и отбор проб газа.
4.2. Экспериментальное исследование температурного
поля и газовой динамики в выработанном простран
стве действующих лав.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОЧАГОВ ЭНОДГЕШШЫХ ПОЖАРОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Математическое моделирование распределения фильтраци- . Моделирование процесса накопления тепла . ВЫВОДЫ . ЧИЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ САМОНАГРЕВА- . Построение разностного аналога задачи фильтрации. Численная реализация разностного аналога задачи фильт- . Численная реализация задачи теплонакопления. ВЫВО;Щ . ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРА- . ТУРНО-ГАЗОВОГО РЕЖИМА В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ. Методика проведения экспериментальных исследо- . Л. Закладка наблюдательных станций в выработанном . Замер температуры и отбор проб газа. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОЧАГОВ ЭНОДГЕШШЫХ ПОЖАРОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ МОЩНЫХ ПОЛОГИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. Актуальность работы. Среди аварий в угольных шахтах эндогенные пожары занимают особое положение. Так как объемы выполняемых работ, трудозатраты на ликвидацию этого вида аварий и их последствий подразделениями ВГСЧ, являются наиболее значительными в связи с тем, что эти аварии часто сопряжены с привлечением мощных средств пожаротушения, инертизации шахтной атмосферы, криогенной техники, средств механизации для возведения изолирующих сооружений. Кроме того, образующиеся при этом ядовитые пожарные газы представляют опасность для производственного персонала. Наличие высокой температуры и открытого огня при развитом эндогенном пожаре осложняет положение опасностью взрыва, что делает работы при ликвидации аварий опасными для жизни горноспасателей. Широко применяющийся метод изоляции пожарных участков при отработке мощных пологих пластов в настоящее время становится экономически невыгодным. В силу того, что приходится консервировать значительные запасы угля, дорогостоящее горнодобывающее оборудование и т. Во всех угледобывающих странах приоритет отдается созданию активных средств подавления самонагревания и самовозгорания угля. Для применения активного способа тушения эндогенных пожаров необходимо знать точное местоположения очага самовозгорания. Создавшееся положение определяет необходимость поиска новых и уточнения области применения существующих способов прогноза, локации, локализации и тушения эндогенных пожаров. Анализ патентной, научно-технической информации, а также практики ликвидации этого вида аварий показывает, что эффективность применения того или иного способа активного воздействия на очаг эндогенного пожара в значительной степени повышается, если присутствует информация о реальном местоположении очага пожара в выработанном пространстве, имеются необходимые для этого технические средства. Особенно это актуально при отработке мощных пологих пластов, где условия изоляции выработанного пространства весьма затруднены. Целью работы является теоретическое и экспериментальное обоснование способа определения мест возникновения очагов эндогенных пожаров при отработке мощных пологих угольных пластов. Идея работы заключается в использовании закономерностей процессов тепло-газопереноса в выработанном пространстве и разработка на этой основе способа локации очагов самонагревания. Изучить физико-химические условия развития процесса самонагревания угля с целью установления закономерности формирования очагов эндогенного пожара в пористой среде выработанного пространства. Разработать математическую модель самонагревания в выработанном пространстве выемочных участков при отработке мощных пологопадающих пластов угля с учетом конвективного выноса тепла утечками воздуха, массопереноса кислорода и кинетики химической реакции окисления в пористой среде. Разработать способ определения мест возникновения очагов эндогенных в выработанном пространстве действующего выемочного участка. Методы исследований. Положительными результатами экспериментальных исследований разработанного способа локации в натурных условиях. Результаты диссертационной работы и ее основные этапы обсуждались и получили одобрение на научно-технических советах: ВУ ВГСЧ угольной промышленности, ученого совета ВНИИГД г. Донецк, - гг. Рос-НИИГД, г. НЦ ВостНИИ, г. Международной научно-практической конференции, Кемерово г. Новокузнецкого, Прокопьевском ОВГСО г. РосНИИГД г.