Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Локализация внезапных выбросов в забоях горных выработок при сотрясательном взрывании
Авторы Калякин С. А., д. т. н., проф.
Лабинский К. Н., д. т. н., доц.
Азаматов Р. И., асп.
Раздел Науки о земле
Год 2018 Выпуск 53 Страницы 39 - 45
УДК 622.261.2:622.831.322 EDN XYEBIL
Аннотация Изучен процесс локализации внезапного выброса угля и газа насыпными породными перемычками в забоях проводимых подготовительных горных выработок на выбросоопасных угольных пластах при сотрясательном взрывании. Определены параметры внезапного выброса и необходимые для защиты горной выработки от действия газо-угольного потока параметры защитной перемычки. Установлена необходимая толщина породной перемычки для защиты горной выработки и локализации внезапного выброса при сотрясательном взрывании в подготовительных забоях горных выработок, проводимых по смешанным выбросоопасным забоям.
Реферат Цель. Обоснование параметров насыпных породных перемычек для локализации внезапных выбросов угля при сотрясательном взрывании в смешанных забоях подготовительных горных выработок, проводимых по выбросоопасным угольным пластам.
Методика. Рассмотрен физико-химический процесс механохимической перестройки макромолекулы угля. На основе описания состояния газовых включений и определения внутреннего давления в выбросоопасном угольном пласте с использованием уравнения реального газа в вириальной форме оценена устойчивость газового клатрата при разрушении угля. Смоделированы условия, вызывающие процесс необратимого разрушения газового клатрата в угольном веществе.
Результаты. На основе адиабатического процесса истечения газа установлены параметры метано-угольного потока при внезапном выбросе угля и газа. Для надёжной насыпной породной перемычки выбран параметр, определяющий её защитное и локализирующее действия в виде веса, определяющего её инерционные свойства при сопротивлении действию потока при внезапном выбросе. Предложено уравнение определения минимальной толщины безопасной породной перемычки.
Научная новизна. Научная новизна предложенного в работе метода — адекватное описание оценки устойчивости газового клатрата и теоретическое обоснование параметров метано-угольного потока при внезапном выбросе угля и газа.
Практическая значимость. Обоснование параметров способа предотвращения и защиты от внезапного выброса угля и газа насыпной породной защитной перемычкой, образуемой первоочередным разрушением пород верхней подрывки.
Ключевые слова аналитические исследования, газовый клатрат, газо-угольный поток, защитная породная перемычка.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Калякин, С. А. Оценка взрывобезопасности забоев горных выработок при выбросах и сотрясательном взрывании [Текст] / С. А. Калякин // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах: сборник научных трудов. — Макеевка: Изд-во МакНИИ, 2008. — Вып. 22. — С. 39–54.
2. Инструкция по применению сотрясательного взрывания в угольных шахтах Украины [Текст]. — Макеевка: изд-во «МакНИИ-Донбасс», 1994. — 46 с.
3. Калякин, С. А. Механизм образования взрывоопасной среды и её детонации в зонах метастабильного состояния угольного вещества [Текст] / С. А. Калякин // Вести Донецкого горного института. — Донецк: Изд-во ДВНЗ «ДонНТУ», 2008. — С. 27–34.
4. Калякин, С. А. Борьба со взрывами метана на выбросоопасных угольных пластах [Текст] / С. А. Калякин // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах: сборник научных трудов. — Макеевка: Изд-во МакНИИ, 2007. — Вып. 20. — С. 15–25.
5. Бобров, И. В. Проведение подготовительных выработок на пластах, опасных по выбросам угля и газа [Текст] / И. В. Бобров. — Макеевка: изд-во «Макеевка-Донбасс», 1959. — 200 с.
6. Розловский, А. И. Научные основы техники взрывобезопасности при работе с горючими газами и парами [Текст] / А. И. Розловский. — М.: Изд-во Химия, 1972. — 364 с.
7. Гурвич, Л. В. Термодинамические свойства индивидуальных веществ [Текст] / Л. В. Гурвич и др. — М.: Изд-во Наука, 1978. — 496 с.
8. Ландау, Л. Д. Определение скорости истечения продуктов детонации некоторых газовых смесей [Текст] / Л. Д. Ландау, К. П. Станюкович // Собрание трудов Л. Д. Ландау. — М.: Изд-во Наука, 1969. — С. 496–498.
Полный текст