Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Особенности формирования и проявления выбросоопасности угольных пластов Донбасса
Авторы Радченко А. Г., ведущий инженер
Радченко А. А., инженер-строитель
Шалованов О. Л., ведущий инженер
Николаев Д. Ю., ведущий инженер
Раздел Науки о земле
Год 2017 Выпуск 51 Страницы 38 - 46
УДК 622.831.322:635
Аннотация В статье рассмотрены основные особенности формирования и проявления выбросоопасности угольных пластов Донбасса в ряду метаморфизма. Установлено, что участки выбросоопасных шахтопластов, отличающиеся более высокими степенью изменчивости и диапазоном вариаций физико-механических свойств углей, характеризуются и более высокой степенью потенциальной выбросоопасности.
Реферат Цель. Целями настоящей работы являются установление основных закономерностей формирования и проявления выбросоопасности угольных пластов Донбасса в ряду метаморфизма и исследование связи между степенью изменчивости ряда физико-механических свойств угольных пластов с их потенциальной выбросоопасностью.
Методика. Для оценки степени изменчивости физико-механических свойств углей и степени выбросоопасности угольных пластов наряду с известными параметрическими критериями: среднее арифметическое – аср, дисперсия- σ2, среднее квадратическое отклонение – σ, коэффициенты вариации – Квар были применены непараметрические критерии – коэффициенты изменчивости (Киз). Исследования связи между степенью изменчивости ряда физико-механических свойств углей различного марочного состава с их потенциальной выбросоопасностью проводились на двух уровнях: 1) на региональном; 2) на текущем уровне.
Результаты. Выполнены обзор литературы и статистический анализ внезапных выбросов угля и газа, произошедших за период 1946 – 2006 г. г., которые позволили установить мультимодальный характер проявления внезапных выбросов в ряду метаморфизма. Предложена рабочая гипотеза формирования и проявления выбросоопасности углей Донбасса и выполнена ее проверка на региональном и текущем уровнях.
Научная новизна. Ранее существовало общепринятое мнение, что изменение числа внезапных выбросов угля и газа в ряду метаморфизма подчиняется параболическому закону с максимумом при Vdaf = 19 %. Выполненный статистический анализ внезапных выбросов угля и газа за период 1946 – 2006 г. г. показал, что на пластах пологого падения наблюдается три максимума, а на пластах наклонного, крутого падений наблюдается два максимума в проявлении выбросоопасности углей. В ряду метаморфизма углей для пластов пологого падения и отдельно для наклонного, крутого падений определены диапазоны изменения весового выхода летучих веществ – Vdaf, при которых угли характеризуются повышенной степенью выбросоопасности.
Практическая значимость. Участки угольных пластов, отличающиеся более высокой степенью изменчивости физико-механических свойств углей, характеризуются и более высокой степенью их потенциальной выбросоопасности. Дифференциация участков угольного пласта по степени выбросоопасности позволяет более правильно и оперативно выбирать: а) необходимые технологические схемы ведения текущего прогноза выбросоопасности пласта; б) тип противовыбросного мероприятия и технологические схемы для его проведения; в) технологические схемы ведения контроля эффективности применяемого противовыбросного мероприятия.
Ключевые слова угольные пласты, марочный состав углей, весовой выход летучих веществ, глубина разработки, волнообразное изменение, неоднородность.
Полный текст