Удосконалення методики прогнозу газодинамічних явищ на базі сучасної звукоуловлюючої апаратури
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.298907Ключові слова:
газодинамічні явища, акустична емісія, ознаки зон газодинамічної активності, прояви гірничого тиску, прогнозування ГДЯАнотація
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.
Спонсор дослідження
- Дослідження проводилися за фінансової підтримки Міністерства енергетики України.
Посилання
- Ettinger, I. L. (1969). Vnezapnye vybrosy uglia i gaza i struktura uglia. Nedra, 160.
- He, M., Wang, Q. (2023). Rock dynamics in deep mining. International Journal of Mining Science and Technology, 33 (9), 1065–1082. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2023.07.006
- Feng, Х. T., Chen, B. G., Ming, H. J., Wu, S. Y., Xiao, Y. X., Feng, G. L. et al. (2012). Evolution law and mechanism of rockbursts in deep tunnels: Immediate rockburst. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 31 (3), 433–444.
- Antciferov, M. S., Konstantinova, A. G., Pereverzev, L. B. (1960). Seismoakusticheskie issledovaniia v ugolnykh shakhtakh. Izd-vo AK Nauk Ukrainy, 103.
- Zhang, J., Wang, M., Zhou, H., Zhang, D., Yu, B., Wang, C., Wang, Y. (2023). Coal and rock dynamic disaster prevention and control technology in the large mining face of a deep outburst mine. Frontiers of Earth Science, 17 (3), 701–712. doi: https://doi.org/10.1007/s11707-022-1060-8
- Li, C. C., Mikula, P., Simser, B., Hebblewhite, B., Joughin, W., Feng, X., Xu, N. (2019). Discussions on rockburst and dynamic ground support in deep mines. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 11 (5), 1110–1118. doi: https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2019.06.001
- Baranov, V., Antipovich, Y., Stefanko, S. (2023). Frictional phenomena in coal mines: reasons, consequences and influence on gas dynamic and thermal phenomena. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 3 (102), 5–9. doi: https://doi.org/10.17721/1728-2713.102.01
- Baranov, V. A., Pashchenko, P. S., Stefanko, S. V. (2023). Forecast of tectonic disturbances zones in coal layers. Geofizicheskiy Zhurnal, 44 (5), 123–133. doi: https://doi.org/10.24028/gj.v44i5.272332
- Balkhanov, V. K. (2013). Osnovy fraktalnoi geometrii i fraktalnogo ischisleniia. Izdatelstvo BGU, 224.
- Hurst, H. E. (1951). Long-term storage capacity of reservoirs. Transactions of American Society of Civil Engineers, 116, 770–799.
- Hurst, H. E., Black, R. P., Simaika, Y. M. (1965). Long-term storage: an experimental study. Constable. London.
![Improvement of the methodology for predicting gas-dynamic phenomena on the basis of modern sound-capturing equipment](https://journals.uran.ua/public/journals/15/submission_298907_337259_coverImage_en_US.jpg)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Vyacheslav Krasnyk, Boris Deglin
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.