Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Оценка точности нормативной методики расчета метановыделения при высоком уровне угледобычи
Авторы Павлов В. И., к. т. н., доц.
Кулакова С. И., ст. преп.
Раздел Науки о земле
Год 2018 Выпуск 55 Страницы 18 - 22
УДК 622.411.33
Аннотация Математический анализ результатов исследований МакНИИ метанообильности выемочных участков, оборудованных высокопроизводительными механизированными комплексами, выявил отклонение расчётных значений коэффициента неравномерности метановыделений по нормативной методике от фактических значений. Установлено, что для обеспечения газовой безопасности без снижения интенсивности отработки угольных пластов возможна корректировка нормативной методики на основе уточнения по данным шахтного мониторинга в используемых зависимостях влияния высоких нагрузок.
Реферат Цель. Провести анализ отклонения расчётных по нормативной методике значений параметров метановыделения (средних, максимальных и коэффициента неравномерности) и оценить возможность корректировки этих отклонений для обеспечения безопасных условий отработки высокометаноносных угольных пластов при высоком уровне угледобычи.
Методика. Выполнен анализ и обобщены исследования процесса метановыделения в пределах выемочного участка и влияния на этот процесс высоких нагрузок, обеспечиваемых современными механизированными комплексами. Использован нормативный метод оценки метановыделения, методы математической статистики для обработки экспериментальных данных, корреляционный и регрессионный анализ.
Результаты. Выполненный математический анализ исследований, проведённых МакНИИ по 33 лавам Донбасса, свидетельствует о том, что нормативная методика расчёта коэффициента неравномерности метановыделения даёт заниженные значения по сравнению с фактическими. Одной из причин неточности расчёта является влияние высоких нагрузок. По данным мониторинга метанообильности в 28-й орловской лаве шахты «Молодогвардейская» получено подтверждение опубликованных ранее фактов: высокие нагрузки вызывают уменьшение дебита метана. Вместе с тем установлено, что рост нагрузок приводит к значительному увеличению неравномерности метановыделения и, соответственно, к возникновению редких аномально высоких метановыделений.
Научная новизна. Влияние нагрузок на метановыделение в различных горно-геологических условиях отличается по интенсивности и выражается разными формами связи. Использование общих зависимостей, полученных в сравнительно однородных условиях, является причиной отклонения расчётных значений коэффициента неравномерности метановыделения от фактических значений.
Практическая значимость. Получен важный вывод, значимый для практики ведения горных работ на метаноносных пластах: несмотря на то, что погрешности расчёта метановыделения не опасны (фактические метановыделения меньше расчётных), отклонения коэффициента неравномерности имеют обратную, опасную для вентиляции тенденцию. Поэтому на каждом выемочном участке необходимо выявлять диапазон нагрузок, при которых расчётные максимальные метановыделения становятся меньше фактических и, следовательно, возможны аварийные по газу ситуации.
Ключевые слова высокие нагрузки, очистной забой, метановыделение, мониторинг, максимальные значения, коэффициент неравномерности, расчёт, газовая безопасность, механизированный комплекс.
Полный текст