Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Методика шахтных инструментальных исследований процессов метановыделения и угледобычи на выемочных участках
Авторы Смекалин Е. С., к. т. н., доц.
Кулакова С. И., ст. преп.
Павлов В. И., к. т. н., доц.
Раздел Науки о земле
Год 2023 Выпуск 74 Страницы 5 - 10
УДК 622.276.346.2 EDN FIKIXO
Аннотация Разработана методика шахтных наблюдений за процессами угледобычи механизированными комплексами, формирования метанообильности и геомеханическими процессами в выработанном пространстве. Предложена оценка интенсивности геомеханических процессов показателями акустической эмиссии, регистрируемой аппаратурой ЗУА-98. Обоснованы характеристики временных рядов, отражающие особенности процессов метановыделения в шахтных условиях.
Реферат Цель. Обосновать методику шахтных инструментальных исследований процессов выемки угля и формирования метанообильности очистного забоя, обеспечивающую подготовку исходных данных для выявления закономерностей взаимного влияния этих процессов методами теории временных рядов.
Методика. В работе использован анализ технических возможностей, применяемой на шахтах аппаратуры дистанционного контроля состояния газовоздушной среды выработок, а также сейсмоакустического контроля напряженно-деформированного состояния пород и угольного пласта для подготовки исходной базы данных, обеспечивающей анализ процессов метановыделения и геомеханики выработанного пространства методами теории временных рядов. Для обоснования минимального интервала временного ряда использована теорема Котельникова.
Результаты. В методике обоснованы требования по полноте и информативности подготовки данных для исследования процессов выемки угля, метановыделения и геомеханики выработанного пространства методами теории временных рядов.
Научная новизна. В работе впервые установлена возможность оценки интенсивности геомеханических процессов в подрабатываемом массиве по показаниям акустической эмиссии, регистрируемой аппаратурой ЗУА-98. Минимальная частота низкочастотных составляющих метанообильности определяется периодом осадки основной кровли, максимальная частота высокочастотных составляющих — минимальной длительностью технологического цикла выемки угля.
Практическая значимость. Методика расширяет возможности использования шахтной документации, данных аппаратуры газовой защиты, сейсмоакустической активности для анализа взаимосвязи процессов выемки, метановыделения и геомеханики.
Ключевые слова методика, угледобыча, механизированный комплекс, технологические процессы, метанообильность, геомеханические процессы, акустическая эмиссия, параметры временных рядов.
Финансирование
Список источников
1. ДНАОТ 1.1.30-6.09.93. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт: утв. Приказом Гос. ком. Украины по надзору за охраной труда № 131 от 20.12.1993. К.: Основа, 1994. 312 с.
2. Касимов О. И., Бокий Б. В., Назимко И. В. Метановыделение в очистные выработки угольных шахт // Наукові праціУкрНДМІ НАН України. 2007. № 1. С. 232–238.
3. Медведев В. Н., Азбель М. Д. Концепция развития мониторинга содержания метана в шахтной атмосфере // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах: сб. науч. тр. МакНИИ. Макеевка: Донбасс, 2017. № 1 (36). С. 5–16.
4. Марпл С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990. 584 с.
5. Кулакова С. И., Павлов В. И. Спектральный анализ процесса метановыделения при повышении нагрузки на очистной забой // Сборник научных трудов ДонГТУ. 2020. № 18 (61). С. 35–41.
Полный текст