Удосконалення методики прогнозу газодинамічних явищ на базі сучасної звукоуловлюючої апаратури

Анотація

Об’єктом дослідження є звукове супроводження процесів перерозподілу напружень у привибійній частині вугільного пласта, які передують викидам породи, вугілля та газу. Серед небезпечних чинників підземного видобутку вугілля газодинамічні явища (ГДЯ) являють собою найскладніші за природою та найнебезпечніші за наслідками явища високої динамічної потужності та виділення великої кількості механічної енергії у вигляді руйнувань та газу за короткий проміжок часу. Це призводить до виникнення аварій внаслідок раптової загазованості та завалів виробок вугіллям і породою, а також вибухів метану та вугільного пилу, руйнування кріплення виробок, пошкодження машин і механізмів, обладнання, приладів. Найбільшу небезпеку серед ГДЯ становлять раптові викиди вугілля та газу, породи та газу, викиди газу з руйнуванням вміщуючих порід і з руйнуванням ґрунту виробки, а також прориви газу із зон тектонічних порушень.

Тому точність прогнозування можливих газодинамічних явищ суттєво впливає на рівень безпеки шахтарів. Для прогнозу газодинамічної активності гірського масиву використовується метод акустичної емісії (АЕ). Проведений аналіз досліджень акустичної емісії на основі архівних даних у вугільних пластах, схильних до газодинамічної активності, дозволив обґрунтувати можливість підвищення точності прогнозу викидонебезпеки, що має соціальний та економічний ефект. На основі пошукових досліджень і виробничих випробувань доопрацьовано програмне забезпечення для автоматизованих розрахунків прогнозу ГДЯ та розроблена удосконалена Методика прогнозу газодинамічних явищ на базі сучасної звукоуловлювальної апаратури. Розроблено наукове обґрунтування реперного інтервалу спостережень за АЕ в умовах конкретної лави.

Проведено випробування розробленого програмного забезпечення та Методики прогнозу в умовах шахти «Центральна» державного підприємства «Торецьквугілля» (м. Торецьк, Донецька область, Україна). Практичне значення роботи полягає в тому, що розроблено метод прогнозування вибухонебезпеки з урахуванням сучасних можливостей апаратури та методів обробки вхідних даних, що дозволяє підвищити продуктивність гірничих і прохідницьких робіт на вугільних пластах без зниження безпеки гірників.