Головна
Форум
Галерея
Контакти
FOR FOREIGN PARTICIPANTS
Дисертація Антощенко Микола Іванович

Антощенко Микола Іванович

 

Прогноз та керування газовиділенням із вироблених просторів відпрацьованих лав у вугільних шахтах 

 

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю: 05.26.01. – 2004 р.

 

Науковий консультант: д-р техн. наук, проф. В.І. Бондаренко

 

Недостатньо вивченими залишаються газовиділення із вироблених просторів раніше відпрацьованих лав. За деяких умов такі газопроявлення є аномальними, оскільки можуть в 2-3 рази перевищувати звичайні метановиділення у виробки діючих виїмкових дільниць. Внаслідок недостатнього вивчення, на стадії проектування провітрювання виробок виїмкових дільниць і шахт у цілому, не враховується можливість аномальних газопроявів, пов’язаних з такими газовиділеннями.

У зв’язку з цим розкриття особливостей газопроявів із вироблених просторів відпрацьованих лав і розробка наукових основ прогнозу метановиділень із цього джерела, запобігання загазовування гірничих виробок є актуальною науково-технічною проблемою, розв’язання якої дасть можливість суттєво підвищити безпеку проведення гірничих робіт.


Два професора-гірника – М.І. Антощенко і В.І. Бондаренко

 


Якісна модель газовиділення (I) у виробки і дегазаційні свердловини в часі (t) при віддаленні очисного вибою від розрізної печі (Д): 1, 2, 3, 4 – криві, які описують від-повідно газовиділення у свердловини, пробурені над розрізною піччю (1) і в зону без-посереднього впливу очисного вибою (2), в гірничі виробки (3) і сумарне газовиді-лення на виїмковій дільниці (4); Д1: Д2, Д3, Д4 – віддалення очисного вибою на харак-терні відстані від розрізної печі. Відповідно при появі газу в дегазаційних свердло-винах, пробурених над розрізною піччю (Д1), появі гідравлічного зв'язку (Д2) між зо-нами знакоперемінних напружень і повних зрушувань, досягненні повного підпрацю-вання земної поверхні (Д3) і припиненні зрушувань породи над розрізною піччю під впливом рухомого очисного вибою і ущільненні порід (Д4); t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7 – проміж-ки часу, що відповідають певним етапам розвитку процесу метановиділення; І0 – газовиділення у виробки до початку ведення очисних робіт; Ів, Ід – газовиділення, відповідно у виробки і свердловини, пробурені над розрізною піччю, на момент появи гідравлічного зв'язку між: зонами знакоперемінних напружень і повних зрушувань; Iупmax – максимальне сумарне газовиділення із підпрацьованих пластів і порід

 

Автором встановлено, що:

– відміну від існуючих гіпотез залежність газовиділення із вироблених просторів відпрацьованих лав визначається активізацією зрушування порід над спільним виробленим простором діючої і зупинених очисних виробок;

– максимальна ефективність дегазації (до 90%) досягається в зонах активізації зрушування порід при розташуванні свердловин попереду діючої лави і над очисним вибоєм зупиненої суміжної дільниці. Буріння свердловин тільки попереду лави забезпечує ефективність 38,8-43,9%, а в зонах погашення порожнин розшарування після проходу очисного вибою – не більше 5,0-12,4%;

– ефективне керування газовиділенням із відпрацьованих просторів за рахунок зміни напрямків витоків повітря можливе, якщо межа міцності на одноосне стиснення порід безпосередньої і основної покрівлі перевищує гірничий тиск на підошву пласта, що розробляється, в 3,6-6,3 рази, керування газовиділенням не можливе коли межа міцності менше ніж гірничий тиск;

– збільшення швидкості просування очисного вибою з 0,9 до 4,3 м/доб не призводить до переміщення зони максимального газовиділення у бік виробленого простору. Вона має постійне положення відносно очисного вибою.

Схеми зрушування підпрацьованих порід і земної поверхні при віддаленні очисно-го вибою від розрізної печі і утворення можливих зон газовиділення: а) при відході очисного вибою від розрізної печі на відстань Д1 і початку газовиділення в свердло-вини групи 1; б) при появі гідравлічного зв'язку свердловин групи 1 із зоною повних зрушувань III2; в) при досягненні максимуму газовиділення і попадання в зону повних зрушувань III3; всіх порід і зближених пластів, розташованих в проміжку від пласта, що розробляється, до земної поверхні; г) при утворенні плоского дна мульди зру-шування; I1, II1, V1, II2, III1, III2, V2, I3, II3, III3, V3, III31, III32, III33 – характерні зони впливу очисної виробки, що відрізняються між: собою різним напруженим станом; h, Н – відстань від плас¬та, що розробляється, відповідно до зближеного і земної поверхні; 1, 2 – групи дегазаційних свердловин, пробурених, відповідно над розрізною піччю і в зони безпосереднього впливу рухомого очисного вибою;   – напрямок просування очисного вибою

 

Практичне значення одержаних результатів полягає у тому, що вони використані як методологічна основа при розробці нормативних документів, рекомендацій, пропозицій, технічних рішень і способів, які підвищують безпеку відпрацювання газоносних вугільних пластів.