Прогноз динамики метановыделения и обеспечение аэрологической безопасности при проведении подготовительных выработок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.03, кандидат наук Качурин, Александр Николаевич

• Качурин, Александр Николаевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Качурин, Александр Николаевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РИСКА ВЗРЫВОВ МЕТАНА В УГОЛЬНЫХ ШАХ- 10 TAX И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Системный подход к обеспечению безопасности угольных шахт по аэрогазодинамическому фактору

1.2. Методы прогноза газовыделений в шахтах и рудниках, и оценка их достоверности

1.3. Теория и практика прогноза газовых ситуаций в горных выработках и определение количества воздуха

1.4. Задачи исследований

Выводы

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ПО ТЕХНОЛОГИИ, ГАЗООБИЛЬНОСТИ И ОБЕСПЕЧЕНИЮ МЕТАНОВОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК. РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

2.1. Обоснование и выбор объекта натурных наблюдений

2.2. Динамика выделения метана из различных источников в горные выработки

2.3. Воздухораспределение в подготовительных выработках

2.4. Режимы работы ВМП

Выводы

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАНОВОЙ ОПАСНОСТИ В ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТКАХ МЕ-

ТАНООБИЛЬНЫХ ШАХТ КУЗБАССА

3.1. Теоретическое обоснование феноменологического закона сопротивления при фильтрации метана в угольном пласте

3.2. Физическая модель и математическое описание переноса метана в угольном пласте

3.3. Выделения метана с поверхности обнажения угольного пласта при высокой скорости подвигания подготовительного забоя

3.4. Алгоритм прогноза метановыделения в подготовительную выработку с поверхности обнажения угольного пласта

3.5. Метановыделение в подготовительный забой из отбитого угля

Выводы

ГЛАВА 4. ПРОГНОЗ МЕТАНООПАСНОСТИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ С УЧЕТОМ АЭРОДИНАМИКИ СРЕДСТВ ДОСТАВКИ ВОЗДУХА В ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЗАБОЙ

4.1. Математическая модель движения воздуха в вентиляционном трубопроводе

4.2. Определение средней скорости движения воздуха в подготовительной выработке с учетом утечек из вентиляционного трубопровода

4.3. Математическая модель газовых ситуаций для оценки метановой опасности на подготовительных участках

4.4. Теоретическое обоснование динамического метода расчета количества воздуха, необходимого для проветривания подготовительных участков по

фактору метановой опасности

Выводы

ГЛАВА 5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ПО АЭРОЛОГИЧЕСКОМУ ФАКТОРУ

ток

5.2. Способ определения площади поперечного сечения подготовительной выработки для повышения точности газовоздушных съемок

5.3. Программы для расчета метановыделения и определения количества воздуха, необходимого для проветривания подготовительной выработки

5.4. Системный подход к технологии обеспечения аэрологической безопасности подготовительных выработок шахт Кузбасса

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогноз динамики метановыделения и обеспечение аэрологической безопасности при проведении подготовительных выработок»

5 ■ ВВЕДЕНИЕ

*

Актуальность работы. Долгосрочная программа развития угольной промышленности России нацелена на реализацию потенциальных конкурентных преимуществ российских угольных компаний и переход к инновационному социально ориентированному типу экономического развития страны, предполагающему обеспечение высокого уровня промышленной безопасности в угольной отрасли. Планируется увеличение производительности труда в 5 раз к 2030 г. В соответствии с принятой энергетической стратегией до 2020 года намечается увеличить добычу угля в Кузбассе до 177 млн. т. К настоящему времени Кузбасс добывает около 160 млн. т высококачественного угля, из которых подземная добыча обеспечивает 46 %.

Шахты Кузбасса высоко газообильные и, как показывает статистика взрывов метано-воздушной смеси (МВС), в угольных шахтах России до настоящего времени нет эффективной системы предотвращения этого вида аварий. Но в то же время широко внедряется технология «шахта - лава», при которой добыча из одной лавы может достигать 20-30 тыс. т в сутки. При этом большими темпами увеличивается глубина разработки, что влечет за собой рост природной газоносности разрабатываемых угольных пластов и вмещающих пород, угрозу динамических проявлений горного и газового давления. В этих условиях директивное ужесточение нормативных требований к производственным процессам по газовому фактору не даст существенного снижения реальной метаноопасности шахт.

Особую актуальность эта проблема приобретает для подготовительных выработок, проводимых по разрабатываемому угольному пласту с высокой скоростью подвигания подготовительного забоя, существенно увеличивающей газовыделение из отбитого угля. Важнейшими элементами обеспечения аэрологической безопасности являются достоверный прогноз динамики метановы-деления в подготовительных выработках и адекватная оценка количества воздуха, необходимого для их проветривания.

Действующие нормативно-методические документы, регламентирующие проектирование вентиляции подготовительных выработок при их проходке, базируются на эмпирических зависимостях, установленных для совершенно иных горнотехнологических условий, и не могут обеспечить необходимую надежность расчетов. Поэтому разработка методов прогноза метано-выделения и обеспечения аэрологической безопасности при проходке подготовительных выработок по угольным пластам на современной научно-технологической базе является актуальной задачей.

Цель работы - уточнение закономерностей метановыделения из разрабатываемого угольного пласта и конвективно-турбулентной диффузии метана в подготовительных выработках при большой скорости подвигания подготовительного забоя для прогноза динамики абсолютной газообильности, оценки метановой опасности и совершенствования динамического метода расчета количества воздуха, обеспечивающих безопасность подготовительных работ по аэрологическому фактору.

Идея работы заключается в том, что прогноз динамики абсолютной газообильности, оценка метановой опасности и усовершенствованный динамический метод расчета количества воздуха, обеспечивающие безопасность подготовительных работ по аэрологическому фактору, основываются на адекватных математических моделях процессов движения метана в угольном пласте, отбитом угле и в атмосфере подготовительных выработок, с учетом режима работы системы «ВМП - вентиляционный трубопровод».

Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна.

1. Прогнозируя динамику метановыделения с поверхности обнажения угольного пласта в подготовительную выработку, следует использовать уравнение фильтрации в частных производных гиперболического типа, которое позволяет учесть волновую составляющую в уравнении фильтрации метана в угольном пласте.

2. При проектировании вентиляции подготовительной выработки сосредоточенные утечки воздуха на стыках труб вентиляционного трубопровода целесообразно моделировать эквивалентными распределенными утечками, при которых изменение количества воздуха по длине трубопровода уменьшается пропорционально произведению объемного потока воздуха на коэффициент доставки, являющийся монотонно убывающей функцией длины трубопровода.

3. Поля концентраций метана в воздухе подготовительных выработок стремятся к некоторому стационарному состоянию, поэтому динамический расчет количества воздуха, необходимого для проветривания метанообильных подготовительных участков, целесообразно осуществлять, используя решение стационарного уравнения конвективной диффузии для граничных условий первого рода, с учетом установленной зависимости распределения утечек.

4. Прогнозная оценка безопасности подготовительной выработки по аэрологическому фактору основывается на уточненной зависимости продольного профиля средней концентрации метана в исходящей струе, которая учитывает установленные зависимости динамики метановыделения, распределенные утечки и режим работы вентилятора местного проветривания.

Обоснованность и достоверность теоретических положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

■ применением классических методов математической физики, математической статистики и теории вероятностей и современных достижений вычислительной математики;

■ удовлетворительной сходимостью результатов прогноза с фактическими данными (отклонение не превышает 16 %) и большим объемом вычислительных экспериментов;

■ значительным объемом шахтных наблюдений, а также результатами анализа плановых замеров (проанализированы данные по 35 подготовительным участкам ОАО «ОУК - Южкузбассуголь»).

Научное значение диссертационной работы состоит в обосновании методических положений прогноза динамики метановыделения и оценки аэрологической безопасности проведения подготовительных выработок по газоносным угольным пластам с высокой скоростью подвигания подготовительного забоя на основе обобщенной математической модели выделения метана с поверхности обнажения газоносного угольного пласта, конвективного переноса метана воздушной струей и динамического метода расчета количества воздуха необходимого для проветривания.

Практическая значимость работы заключается в разработке пакетов прикладных программ для прогноза газовыделений и газовых ситуаций в угольных шахтах, обеспечивающих повышение достоверности расчетов параметров газовой динамики подготовительных выработок, что повышает качество проектов вентиляции подготовительных выработок при их проведении.

Реализация выводов и рекомендаций. Основные выводы работы и рекомендации по обеспечению аэрологической безопасности проведения подготовительных выработок, а также комплекс программных средств использованы на предприятиях ООО «Объединение «Прокопьевскуголь» при проектировании вентиляции тупиковых выработок для прогноза метановыделения и определения расхода воздуха на основе динамического метода расчета.

Апробация работы. Научные положения и практические разработки диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях «Неделя горняка» (г. Москва, 2010 г.), «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» (г. Тула, 2011-2013 гг.), «Геомеханика. Механика подземных сооружений» (г. Тула, 2012 г.), «Аэрология и безопасность горных предприятий» (г. Санкт-Петербург, 2012 г.), «Рудник будущего» (г. Пермь, 2011 - 2013 гг.); на технических советах ОАО «Южкузбассуголь» (2011-2012 гг.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 статей, 5 из которых в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ. Получен патент на изобретение.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, состоит из 5 разделов, содержит 16 таблиц, 34 рисунка и список литературы из 127 наименований.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РИСКА ВЗРЫВОВ МЕТАНА В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Системный подход к обеспечению безопасности угольных шахт по аэрогазодинамическому фактору

Статистический анализ аварий в угольных шахтах по аэрогазодинамическому фактору показывает, что эффективность существующих методов для прогнозирования риска взрывов метановоздушной смеси в горных выработках угольных шахт и предотвращения возникновения взрывоопасных газовых ситуаций является неудовлетворительной. Это наглядно иллюстрирует динамика взрывов метана и их последствий на угольных шахтах России, представленная на рисунке 1.1 [1-3].

250-

200

о со

Б 150

Ч) т s с;

5 100

о

1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009

Годы

□ Взрывов МВС ■ Пострадавших □ Погибших

1 1 1

шЦлДг! Ш А Д§Д Щ|| лЦя т

Рисунок 1.1- Динамика количества взрывов метановоздушной смеси (МВС) и последствия аварий

Известно, что наиболее опасными в отношении взрывов метана являются очистные и подготовительные забои. То есть те горные выработки, где происходит непосредственное разрушение угольного пласта и формирование поверхностей обнажения, являющихся источниками метановыделения [4-8]. Предложенные научной школой МГТУ методические подходы к обеспечению метановой безопасности высокопроизводительной очистной выемки угля справедливы и для методических положений оценки метановой опасности при проведении подготовительных выработок. Поэтому необходимо развивать системные принципы технологии снижения риска техногенных аварий в угольных шахтах, которые основываются на моделировании риска по аэрологическому и газовому факторам, а также моделировании газовой ситуации при появлении предвестников взрывоопасного состояния шахтного воздуха.

Для оценки метановой опасности очистных и подготовительных участков и разработки эффективных методов для снижения риска возникновения взрывов метана необходимо исследовать закономерности изменения состава рудничной атмосферы метанообильных шахт. Это позволит создать технологический комплекс распознавания взрывоопасных ситуаций и локализации последствий взрывов метановоздушной смеси, обеспечивающий высокий уровень безопасности при ведении горных работ на угольных шахтах с высокой нагрузкой на очистные забои [4-6].

В настоящее время на основе экспериментальных и теоретических исследований установлены новые и уточнены существующие закономерности движения метана в угольных пластах и вмещающих породах. Это позволяет разработать теоретические положения, научно обосновывающие технологии снижения риска и локализации последствий взрывов метановоздушной смеси в угольных шахтах, комплекс программных средств для мониторинга аэрогазодинамического состояния горных выработок с учетом влияния геотехнологических процессов при нагрузках на очистные забои 10000 т/сут и более.

В общем случае ущерб от взрыва метановоздушной смеси определяется как математическое ожидание поражения горнорабочих в подземном про-

странстве. Очевидно, что вероятность взрыва метановоздушной смеси будет представлять собой вероятность одновременного появления двух событий, во-первых, концентрация метановоздушной смеси должна быть выше нижнего предела взрывчатости и не должна превышать верхнего предела взрывчатости и, во-вторых, должен появиться во взрывоопасном объеме источник воспламенения.

Следовательно, важнейшей основой технологии снижения риска и локализации последствий взрывов метановоздушной смеси является компьютерная технология оценки динамики концентрации метана в воздухе. Математическое описание переноса метана в горном массиве и рудничной атмосфере сводится к следующим уравнениям:

■ уравнение фильтрационного переноса метана в горном массиве

■ уравнение диффузионного переноса метана в воздухе горных выработок

где X - природная газоносность угольного пласта или вмещающих пород; р, р - плотность и давление метана в горном массиве;

к, - соответственно газовая проницаемость горного массива и динамическая вязкость метана;

с - концентрация метана в воздухе горных выработок; V, — компоненты вектора скорости воздуха;

, Бм - коэффициенты турбулентной и молекулярной диффузии метана соответственно;

1(с)- интенсивность поступления метана в воздух горных выработок; I - время;

(1.1)

дс

¡=1

X) - пространственная координата ( I = 1, 2, 3).

Адаптация уравнений (1.1) и (1.4) к конкретным горно-геологическим условиям, как правило, позволяет сформулировать адекватные краевые условия и ввести допущения, упрощающие эти уравнения. Очевидно, что интенсивность поступления метана в воздух горных выработок 1(с) выражается в явном виде из решения уравнения фильтрационного переноса метана в горном массиве. При этом формирование опасной ситуации по фактору взрыва метановоздуш-ной смеси и возникновение последствий этого взрыва можно рассматривать в виде деревьев событий, представленных на рисунках 1.2 - 1.3. Формирование опасной ситуации по фактору взрыва метановоздушной смеси представляет собой взаимосвязь следующих процессов:

■ наличие метана из различных источников и подача недостаточного количества воздуха;

■ увеличение концентрации метана в воздухе горной выработки;

■ превышение НПВ метана в воздухе;

■ возникновение опасной газовой ситуации в подземной горной выработке.

Рисунок 1.2

- Дерево событий, формирующих опасную газовую ситуацию по фактору взрыва МВС

Рисунок 1.3- Дерево событий, формирующих последствия взрыва МВС

Возникновение последствий взрыва метановоздушной смеси происходит как результат взрыва, приводящего к гибели людей и разрушениям. Взрыв метановоздушной смеси может вызвать и другие аварии - это, прежде всего, подземный пожар и взрыв угольной пыли.

Вторичные аварии также приводят к гибели людей и разрушениям. При этом подземный пожар представляет наибольшую опасность для людей, застигнутых аварией.

Анализ показывает, что по своим характеристикам система защиты от взрывов МВС в угольных шахтах России не изменилась и остается на уровне угольной промышленности СССР [3]. При этом система защиты от поражающих факторов ухудшилась в несколько раз.

Снижение риска и последствий взрывов метановоздушной смеси целесообразно осуществлять геотехнологическими методами.

Наиболее реальные геотехнологические подходы к решению этой проблемы показаны на рисунке 1.4.

В целом же системный подход к снижению риска и локализации последствий взрывов метана в угольных шахтах сводится к решению следующих научных и практических задач [6, 11, 13, 28 - 30].

СНИЖЕНИЕ РИСКА И ПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРЫВОВ МВС

Технологические подходы Геотехнические подходы

Эффективное проветривание Рациональные режимы

горных выработок резания углей

Рациональное управление Применение

кровлей струговой выемки

Дегазация Разработка

Изменение физических новых технических

параметров угольных пластов средств транспортирования

и вмещающих пород угля

Рисунок 1.4 - Геотехнологические подходы к снижению риска и последствий взрывов метановоздушной смеси

* Обоснование алгоритмов и разработка комплекса программных средств моделирования воздухораспределения в выработках угольных шахт в реальном масштабе времени при нормальных и аварийных режимах эксплуатации.

■ Совершенствование технологии обследования шахтных вентиляционных систем (ШВС) и подготовки исходных данных для моделей ШВС.

■ Обоснование алгоритмов и разработка комплекса программных средств для моделирования систем дегазации угольных шахт в реальном масштабе времени при нормальных и аварийных режимах эксплуатации шахты.

■ Совершенствование технологии определения метаноемкости и природной метаноносности, а также коллекторских свойств угольных пластов и вмещающих пород.

■ Обоснование моделей динамики метановыделения из различных источников, разработка алгоритмов и комплекса программных средств моделирова-

ния абсолютной метанообильности выработок высокопроизводительных угольных шахт.

■ Обоснование моделей динамики концентрации метана в горных выработках угольных шахт.

■ Обоснование алгоритмов и разработка комплекса программных средств решения задач сетевой газовой динамики угольных шахт в реальном масштабе времени при нормальных и аварийных режимах эксплуатации угольных шахт.

■ Совершенствование компьютерной технологии разработки, уточнения и реализации плана ликвидации аварии для метанообильных угольных шахт.

■ Разработка и внедрение компьютерной технологии оценки риска взрыва метановоздушной смеси в угольных шахтах.

■ Разработка и внедрение технологии снижения последствий взрыва метановоздушной смеси в угольных шахтах.

Если конкретизировать предполагаемые результаты, как в научной сфере, так и в практическом направлении, то необходимо уточнить закономерности газообмена на контакте поверхностей обнажения горного массива с рудничной атмосферой и выявить закономерности влияния газовых примесей с высоким сорбционным потенциалом на скорость метановыделения из угольных пластов и вмещающих пород [28 - 30, 34, 51]. Современное положение и перспективы освоения глубоких горизонтов Кузбасса требуют разработки автоматизированной системы аэрогазодинамического мониторинга горных выработок очистных и подготовительных участков и газодинамического мониторинга дегазационной сети шахты. Особое внимание следует уделить разработке и внедрению новых технических средств повышения герметичности дегазационных скважин и снижения притечек воздуха в шахтную дегазационную сеть. Практика показывает, что необходимо продолжить совершенствование технологий разработки и реализации плана ликвидации аварии с использованием средств моделирования состава шахтного воздуха в реальном масштабе времени [54-56, 61, 65].

Очевидно, что такой метод должен базироваться на универсальных принципах моделирования, позволяющих учесть динамику всех влияющих факторов

и таким образом обеспечить высокую степень адекватности используемой модели поведению реальной системы. Главной целью при изучении опасностей, свойственных той или иной подсистеме, является определение причинных взаимосвязей между исходными аварийными событиями, приводящими к аварийным состояниям технологии проведения подготовительной выработки (ТППВ). При таком подходе целесообразно рассматривать ТППВ как совместное и взаимозависимое функционирование двух подсистем. Первая подсистема представляет собой вентилятор местного проветривания (ВМП). Вторая подсистема представляет собой вентиляционный трубопровод (ВТ).

При такой структуре ТППВ авария может развиваться только по двум схемам - отказ ВМП, а затем в подсистеме ВТ и наоборот. Следовательно, система «ВМП-ВТ» может находиться в двух возможных состояниях - это работоспособное и неработоспособное состояния. Под работоспособным состоянием будем понимать состояние, при котором значения параметров, характеризующих способность «ВМП-ВТ» выполнять заданные функции, находятся в пределах, установленных нормативно - технической или технологической документацией. Прогнозирование возникновения и развития аварийной ситуации -всегда многофакторная и многомерная задача. Множество переменных определяет ее динамическое состояние. Любая цель управления безопасностью труда, как и альтернатива действий, должна выверяться и корректироваться.

1.2. Методы прогноза газовыделений в шахтах и рудниках, и оценка их достоверности

Современные инженерные методы прогноза газовыделений в угольных шахтах и создание автоматизированных систем обеспечения промышленной безопасности являются результатом комплексных исследований, выполненных МакНИИ, ВостНИИ, ИГД им. A.A. Скочинского, МГИ, ТулГУ и др. Большой вклад в решение проблемы внесли К.К. Бусыгин, Ю.Ф. Васючков, Ф.С. Клеба-

нов, А.Д. Кизряков, О.И. Касимов, С.П. Казаков, Н.М. Качурин, А.Д. Климанов, A.A. Мясников, Н.В. Ножкин, А.Э. Петросян, B.C. Пак, JI.A. Пучков, И.В. Сергеев, Э.М. Соколов, М.Б. Сулла, Н.И. Устинов, и др. [9-65]. Методика прогноза газовыделений изложена в нормативном документе - «Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт». Практика проектных работ показала, что в изменяющихся горно-геологических условиях, необходимо постоянно уточнять существующую методику.

В настоящее время прогноз метанообильности шахт производится по величине природной метаноносности угольных пластов и вмещающих пород [6062]. Количество газа, поступающего в выработки, определяется по источникам его выделения. Относительная газообильность каждого выемочного участка определяется как сумма значений относительной газообильности, обусловленных газовыделением из разрабатываемого пласта, из сближенных угольных пластов и вмещающих пород.

Метановыделение из разрабатываемого пласта, принимается пропорциональным разности между природной и остаточной метаноносностью, а горно-геологические и горнотехнические факторы учитываются эмпирическими коэффициентами. Эта же идея используется и при выводе соотношений для расчета метановыделений из пластов спутников и вмещающих пород. В основе расчетных формул для прогноза метановыделений в подготовительные выработки используется значение начальной скорости газовыделения.

Прогноз выделений углекислого газа на очистных участках ведется по эмпирическим формулам, где определяющей является величина скорости сорбции кислорода углем при температуре 25 °С, определяемая в лабораторных условиях. Для расчета углекислотовыделений в подготовительные выработки используется начальная скорость газовыделения, то есть ситуация такая же как и при прогнозе метанообильности.

Общим недостатком расчетных формул прогноза газовыделений для очистных участков является предположение о том, что газоносность разрушенного угля или породы мгновенно принимает значение равное остаточной газоносно-

сти при 0,1 МПа. В связи с этим не учитывается фактор времени и, по сути дела, прогнозируется среднее значение газового фона. Справедливость такого подхода зачастую обосновывается удовлетворительным совпадением расчетных значений газообильности с результатами газовоздушных съемок. Однако такое совпадение имеет место лишь в тех случаях, когда эмпирические коэффициенты в расчетных формулах были уточнены для таких условий, в которых проводились газовоздушные съемки. Поэтому в целом могут быть отклонения, существенно превышающие допустимые пределы. Если же сравнить расчетное газовыделение с динамикой газовыделения, то отклонения будут еще больше.

Г.Л. Пигида, изучая динамику абсолютной газообильности очистных участков шахт Львовско-Волынского бассейна, предложил представить газовыделение в виде нестационарного случайного процесса, который характеризуется набором вероятностных оценок. При этом газовыделение на очистном участке может характеризоваться тремя показателями: среднее выделение газа за весь период работы очистного участка; текущее среднее выделение газа, установленное по результатам газовых съемок; мгновенное текущее среднее газовыделение. Коэффициент неравномерности для каждого из трех показателей будет иметь различные значения [63]. Это подтверждается и многочисленными газовоздушными съемками, проведенными ТулГУ на шахтах Кузнецкого, Донецкого и Подмосковного бассейнов.

В условиях интенсивной отработки угольных пластов особую актуальность приобретает вопрос достоверного прогноза фактической потребности в воздухе на подготовительных участках и, следовательно, необходимость прогноза динамики газовыделений в подготовительные выработки.

Комплексное изучение проблемы прогноза динамики газовыделений в угольных шахтах получило, по инициативе академика A.A. Скочинского, широкое развитие в СССР. Исследования, начатые A.A. Скочинским, В.Б. Комаровым, А.И. Ксенофонтовой, Л.Н. Быковым, П.И. Ворониным непрерывно продолжаются отраслевыми исследовательскими организациями ИГД им. А.Л. Скочинского, МакНИИ, ВостНИИ, ИПКОН РАН, а также ведущими школами в

системе высшего горного образования России - Московским, Санкт-Петербургским и Екатеринбургским горными университетами, на горных факультетах и кафедрах Кузнецкого и Дальневосточного технических университетов, а также Тульского государственного университета [60-81, 83-87, 90].

Фундаментальные положения теории прогноза динамики газовыделений в угольных шахтах разработаны и сформулированы в трудах Ф.А. Абрамова, А.Т. Айруни, А.С. Бурчакова, Л.Н. Быкова, А.Т. Горбачева, Н.Ф. Гращенкова, Ю.Б. Васючкова, Н.М. Качурина, Ф.С. Клебанова, В.А. Колмакова, Т.М. Кри-чевского, Г.Д. Лидина, И.И. Медведева, Н.В. Ножкина, А.Э. Петросяна, И.В. Сергеева, Э.М. Соколова, М.Б. Суллы, Б.Г. Тарасова, К.З. Ушакова, П.П. Фельдмана, И.Л. Эттингера, С.А. Ярунина и др. [26-59, 91-111]. Анализ этих работ показал, что приближенные методы полуэмпирического характера не могут заменить аналитических методов, и дальнейшее решение проблемы прогноза газовыделений, несомненно, связано с совершенствованием теоретических положений движения газов в горном массиве. Эти исследования должны позволить надежно и быстро решать краевые задачи фильтрационного газопереноса и принимать эффективные инженерные решения по обеспечению безопасного состояния рудничной атмосферы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Качурин, Александр Николаевич, 2013 год

Список использованной литературы

I. Качурин Н.М., Борщевич A.M., Качурина О.Н. Системный подход к снижению риска и локализации последствий взрывов метана в угольных шах-тах/Изв. вузов. Горный журнал. Вып. 4.2010. С. 19-24.

2.. Качурин Н.М., Борщевич A.M., Ефимов В.И. Обеспечение безопасности технологии «шахта-лава» по газовому фактору при отработке газоносных угольных пластов //Рудник будущего, Пермь. Вып. 3. 2010. С. 81-88.

3. Травматизм и профессиональная заболеваемость при подземной добыче полезных ископаемых / Качурин Н.М., Ефимов В.И., Карначев И.П. и др. // Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. 356 с.

4. Каледина Н.О., Ибрагимов Т.М. Обоснование функциональной структуры систем мониторинга шахтного метана при его попутной добыче и утилизации// ГИАБ / М. Мир горной книги. - - 2008. - Отдельный выпуск. Метан. -С. 170-172.

5. Каледина Н.О., Кобылкин С.С. Обоснование области применения и выбора метода обеспечения метановой безопасности высокопроизводительной очистной выемки угля // ГИАБ / М. Мир горной книги. 2008. Отдельный выпуск. Метан. С. 9-22.

6. Каледина И.О. Проблемы обеспечения метановой безопасности при высокопроизводительной выемке угля // ГИАБ / М. Мир горной книги. 2008. Отдельный выпуск. Метан. С. 22-33.

7. Пучков JI.A., Каледина Н.О. Динамика метана в выработанных пространствах угольных шахт. М. Изд-во МГГУ. 1995. 313 с.

8. Пучков JI.A., Сластунов C.B. Решение проблемы метанобезопасности угольных шахт - ключевая проблема угольной отрасли России // ГИАБ / М. Мир горной книги. 2006. - Отдельный выпуск. Метан. С. 9-21.

9. Абрамов Ф.А., Соболевский В.В. О распределении концентрации метана в очистных забоях при работе добычных комплексов // Известия вузов. Горный журнал. 1966. № 2. С. 74-78.

10. Аэрогазодинамика выемочного участка / Абрамов Ф.А., Грецингер Б.Е., Соболевский В.В. и др. Киев: Наукова думка, 1972. 378 с.

II. Айруни А.Т., Бессонов Ю.Н., Смирнов Н.С. Опыт комплексной дегазации участков // Уголь. 1968. № 6. С. 61-65.

12. Айруни А.Т., Зенкович JI.M., Рейцына Р.И. Установление границы влияния подработки тонких крутых пластов по газовому фактору // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. 1972. № 3. С.15-17.

13. Айруни А.Т. Теория и практика борьбы с рудничными газами на больших глубинах. М.: Недра, 1981. 335 с.

14. Айруни А.Т., Зверев И.В., Долгова М.О. Исследование структуры вы-бросоопасных углей Донбасса // Прогноз и предотвращение газопроявлений при подземной разработке полезных ископаемых: Сб.ст. / ИПКОН АН СССР. М., 1962. С. 104-112.

15. Айруни А.Т., Иофис М.А., Зенкович Л.М. Научные основы определения газопроницаемости горных массивов при изменяющихся фильтрационных

параметрах // Прогноз и предотвращение газопроявлений при подземной разработке полезных ископаемых: Сб. ст./ ИНКОН АН СССР. М., 1982. С. 158-170.

16. Айруни А.Т., Зенкович JI.M., Мхатвари. Т.Я. Искусственное увеличение защитного действия при разработке выбросоопасных пластов / ИНКОН АН СССР. М., 1984. 53 с. Деп. в ЦНИИЭИ-уголь 19.06.85, № 3418.

17. Айруни А.Т., Бобин В.А., Гажанов A.A. Оценка экспериментальных данных по равновесной сорбции метана и углекислого газа на ископаемых углях // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1985. №3. С. 74-81.

18. Айруни А.Т., Бобин В.А., Зверев И.В. Теоретические основы формирования микроструктуры газонасыщенного угольного вещества // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1985. № 6. С. 89-96.

19. Айруни А.Т., Бобин В.А. Модель макро-структуры угольного вещества // Известия вузов. Горный куриал. 1987. № 2. С. 46-52.

20. Айруни А.Т., Бобин В.А., Зимаков Б.М. Особенности микроструктуры и сорбционных свойств углей по отношению к различным газам // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1989. № I. 67 с.

21. Аэрогазодинамика углекислотообильных шахт / Качурин Н.М., Ковалев P.A., Ефимов В.И., Бобовников A.JI. // М. Издательство МГГУ. 2005. 302 с.

22. Арье А.Г. Физические основы фильтрации подземных вод. М.: Недра, 1984. 102 с.

23. Баренблатт Г.И. Об одном классе точных решений плоской одномерной задачи нестационарной фильтрации газа в пористой среде // Прикладная математика и механика. 1953. Т. XVI, № 6. С. 739-742.

24. Баренблатт Г.И. О приближенном решении задач одномерной нестационарной фильтрации в пористой среда // Прикладная математика и механика. 1954. Т. XVIII, № 3. С. 351-370.

25. Баренблатт Г.И., Вишик М.И О конечной скорости распространения в задачах нестационарной фильтрации жидкости и газа // Прикладная математика и механика. - 1956- - Т. XX, №6. - С. 411- 417.

26. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа. М.: Недра, 1972. 288 с.

27. Горбачев А. Т., Кажихов А. В. Численный расчет двумерной фильтрации газа в угольном массиве // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1970. № 5. С. 37-43.

28. Горбачев А.Т., Алексеев Г.В., Воронцов Е.В. Численное исследование одномерных задач дегазации угольных пластов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1972. № 5. С. 74-83.

29. Горбачев А.Т., Алексеев Г.В., Воронцов Е.В. Численные расчеты трехмерных задач дегазации угольных пластов // физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1973. № 2. С. 63-92.

30. Горбачев А.Т., Алексеев Г.В., Воронцов Е.В. О трехмерным задачах дегазации угольных пластов // Физико-технические проблемы разработки полезных, ископаемых. 1975. № 3. С. 108-111.

31. Дополнение к "Руководству по проектированию вентиляции угольных шахт". М.: Недра, 1981. 79 с.

32. Воронин В.Н. Основы рудничной аэрогазодинамики. М.: Углетехиз-дат. 1961. 365 с.

33. Газообильность каменноугольных шахт СССР/ P.A. Галазов [и др.] М.: Высшая школа, 1981. 200 с.

34. Качурин Н.М., Гусев Н.Д. Газовыделение из угольного пласта в подготовительные выработки при разработке глубоких горизонтов // Известия вузов. Горный журнал. 1984. N8. С.46-50.

35. Качурин Н.М. Физическая модель и математическое описание процесса газовыделения из угля при очистных работах на больших глубинах // Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов: Сб.ст./ТулПИ. Тула, 1984. С.43-48.

36. Качурин Н.М. Линеаризованные уравнения фильтрации метана в угольных пластах // Разработка тонких и средней мощности угольных пластов: Сб.ст./ТулПИ. - Тула, - 1984. - С.48-53.

37. Качурин Н.М., Кузнецов В.В., Бакунин Е.И., Гусев Н.Д. Прогноз метанообильности очистных участков глубоких шахт восточного Донбасса и оценка допустимой нагрузки на лаву./ТулПИ. -Тула. 1985. 27 с. Деп. в ЦНИЭИ-уголь 25.06.85, N3406.

38. Качурин Н.М. Прогноз метановыделения из вмещающих пород на очистных участках // Подземная разработка тонких и средней мощности пластов. Сб.ст./ТулПи. Тула, 1986. С.87-92.

39. Качурин Н.М. Выбор закона сопротивления движения газа в угольных пластах и зонах обрушения при проектировании вентиляции шахт // проблема охраны труда: Сб.ст./Рубежное, 1986. С.78-79.

40. Качурин Н.М. Влияние очистных работ на фильтрационные свойства вмещающих пород при выемке пологих пластов / ТулПИ. Тула, 1986. 25с. Деп. в ЦНИЭИуголь 13.08.86, N3749.

41. Качурин Н.М., Бакунин Е.И., Кузнецов В.В. Особенности распределения метана в угольных пластах северной полосы мелкой складчатости Донбасса // Геология и разведка твердых горючих ископаемых. Геологопромыш-ленная оценка угольных месторождений: Сб.ст./ТулПИ. Тула, 1986. С.93-96.

42. Качурин Н.М. Оценка газоносности вмещающих пород и угольных пластов // Геология, поиски и разведка твердых горючих ископаемых. Геоло-гопромышленная оценка угольных месторождений. Сб.ст./ТулПИ. Тула, 1986. С.96-102.

43. Качурин Н.М. Выделение метана из подработанных и надработанных пород в выработанное пространство очистного участка // Известия вузов. Горный журнал. 1987. N2. С.54-59.

44. Качурин Н.М. Математическое описание термодинамической системы уголь-газ на основе обобщенного закона сопротивления фильтрации газа // Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. Сб.ст./ТулПИ. Тула, 1988. С.5-10.

45. Качурин Н.М., Бакунин Е.И. Факторы, влияющие на газообильность очистных участков углекислотометанообильных шахт // Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. Сб.ст./ТулПИ. Тула, 1989. С.132-136.

46. Касимов О.И., Капиев Р.Э. О точности определения фактического газовыделения на выемочных участках/ТВопросы проветривания шахт Донецкого бассейна. Сб.стУМ. 1969. С. 113-122.

47. Кизряков А.Д., Колотов В.М. Влияние надработки на газовыделение в подготовительные выработки // Анализ и оптимизация технологических схем проведения горных выработок и выемка полезных ископаемых: Сб.ст./Караганда, 1981. С. 107-110.

48. Клебанов Ф.С. Аэродинамические методы управления метановыделе-нием в угольных шахтах. М.:ИГД им. A.A. Скочинского, 1974. 31с.

49. Клебанов Ф.С. Аэродинамическое управление газовым режимом в шахтных вентиляционных сетях. М.: Наука, 1974. 136с.

50. Клебанов Ф.С., Романченко С.Б. Расчет аварийных вентиляционных режимов на шахтах с невысокими вентиляторами главного проветривания // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1986. N4. С. 91-94.

51. Колмаков В. А. Метановыделение и борьба с ним в шахтах. М.: Недра, 1981. 135 с.

52. Колмаков В. А. О расчете скорости движения текучих при переменных значениях давления, сопротивления среды и режима // Вопросы рудничной аэрологии. Сб.ст./КузПИ. Кемерово, 1976. С. 203-209.

53. Колмаков В.А. Разработка теории переноса метана в деформируемых массивах горных пород и атмосфере выработок с целью создания безопасных условий в шахтах. Дисс... .докт. техн. наук. Кемерово, 1980. 476 с.

54. Кричевский P.M. О выделении метана из угольного массива в подготовительные выработки // Бюллетень МакНИИ. - 1947. - №16. - С. 22-31.

55. Кричевский P.M., Метод прогноза газовыделения в подготовительные выработки угольных шахт Донбасса. Дисс. ...канд. техн.наук. Макеевка, 1950. 210 с.

56. Кричевский P.M. О природе внезапных выделений газа с выбросом угля // Бюллетень МакНИИ. 1948. № 16. С. 6-13.

57. Лайгна К.Ю., Блюм М.Ф., Виирлайд А.Х. Турбулентная диффузия в стратифицированных потоках подземных выработок // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1988. N1.C.96-98.

58. Лайгна К.Ю. Анализ и усовершенствование метода расчета массооб-мена при конвективно-диффузионном переносе примесей в подземных горных выработках // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1988. N4. С.110-137.

59. Лайгна К.Ю., Поттер Э.А. Турбулентное струйное течение воздуха в сквозных выработках // Физико технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1989. N3. С.91-101.

60. Лидин Г.Д. К вопросу о закономерности выделения метана из угля,

%с

отторгнутого от массива // Управление газовыделением и пылеподавлением в шахтах. Сб.стУНедра. М., 1972. С. 37-41.

61. Лидин Г.Д., Эттингер И.Л., Шульман И.М. О возможности теоретического расчета потенциальной метаносности угольных пластов на больших глубинах//Уголь. 1973. №5. С. 13-15.

62. Мясников A.A. Проветривание горных выработок при различных системах разработки. М.: Госгортехиздат, 1962. 221 с.

63. Мясников A.A., Садохин В.П., Церна Г.И. Неравновесная фильтрация метана в угольном пласте // Труды ВостНИИ по безопасности работ в горной промышленности. Кемерово, 1973. N19. С. 16-27.

64. Мясников A.A., Мащенко И.Д., Крикунов Г.Н. Прогноз углекислото-обильности угольных шахт. М.: Недра, 1974. 221 с.

65. Мясников A.A. Научные основы метановыделения и проветривания шахт Кузнецкого бассейна. Дис. ...докт.техн.наук. Кемерово, 1968. 426 с.

66. Ножкин Н.В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений. М.: Недра, 1979.285 с.

67. Петросян А.Э., Сергеев И.В., Устинов Н.И. Научные основы расчета параметров горных выработок по газовому фактору. М.: Наука, 1969. 126 с.

68. Петросян А.Э. Закономерности выделения метана в угольных шахтах и их инженерное приложение. Дис. ...докт.техн.наук. М., 1972. 358 с.

69. Петросян А.Э. Выделение метана в угольных шахтах. Закономерности и их инженерное использование. М.: Наука, 1975. 188 с.

70. Печук И.М. Прогноз газообильности высокометаморфизованных антрацитов // Борьба с газом и пылью в угольных шахтах. Сб. ст./Техника. М., 1967. Вып. 4. С. 53-58.

71. Премыслер и.С., Яновская М.Ф. Газовыделение из отбитого угля // Методы определения газоносности пластов и газообильности шахт: сб.ст. /Госгортехиздат. М., 1962. С. 73-79.

72. Пригожим И. Введение в термодинамику необратимых процессов. М.: ИНП, 1960. 469 с.

73. Пустовой В.П. Математическое моделирование изменения метано-опасности угольных пластов с увеличением глубины их залегания // Известия вузов. Геология и разведка. 1977. № 2. С. 156-158.

74. Пучков Л.А. Современные проблемы угольного метана // ГИАБ / М. Мир горной книги. 2008. № 6. С. 3-16.

75. Пыхачев Г.Б., Исаев Р.Г. Подземная гидравлика. М.: Недра, 1973,

537с.

76. Пыхтеев Г.Н. О точном и приближенном методах решения уравнения неустановившейся фильтрации газа. - Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1968. № 6. С.53-57.

77. Пыхтеев Г.Н. Приближенное решение одномерной задачи о фильтрации, газа в угольном пласте с учетом движения забоя // Инженерный сборник: Сб.ст./АН СССР. М., 1956. T. XXI. С. 157-163.

78. Радченко С.А., Королев В.В., Гуткин Э.М. О взаимосвязи сорбционно-кнетических характеристик угля с интенсивностью ме-тановыделения в приза-

бойной зоне при различных технологических режимах проходки // Прогноз и предотвращение газопроявлений при подземной разработке полезных ископаемых. Сб.ст./М., 1982, С. 61-65.

79. Родионов В.Н., Спивак A.A., Цветков В.М. Метод определения фильтрационных свойств горных пород в массиве // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1976. № 5. С. 92-96.

80. Ромм Е С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1966.232 с.

81. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. М.: Недра, 1975. 238 с.

82. Рыженко И.А. Методика определения газопроницаемости угольного пласта вокруг выработок // Уголь Украины. -1981. № 3. С. 31-32.

83. Рыженко И.А., Рыженко А.И Определение природной газопроницаемости угольного пласта при радиальной фильтрации газа в скважину // Уголь Украины. 1983. № 3. С. 30-31.

84. Сергеев И.В., Забурдяев B.C., Рудаков Б.Е. Опыт применения комплексной дегазации в угольных шахтах. - М.: ЦНИЭИуголь, 1985. - 46 с.

85. Сергеев И.В., Бухны Д.И. Исследование проницаемости призбойной части выбросоопасных пластов // Вентиляция, борьба с газом и пылью в угольных шахтах. Научные сообщения: Сб.ст./М., 1985. Вып. 236. С. 3-9.

86. Сергеев И.В. Научные основы и методы дегазации угольных пластов. Дис. ...докт.техн.наук. М., 1973. 430 с.

87. Сулла М.Б. Научные основы формирования и нормализации атмосферы при подземной разработке негазовых или малогазовых (по метину) угольных шахт. Дис... ,докт .техн.наук. М., 1982. 582 с.

88. Скочинский A.A., Лидин Г.Д. К прогнозу метанообильности шахт Донбасса на глубоких горизонтах // Известия АН СССР. ОТН. 1941. № 1. С. 7661.

89. Скочинский A.A., Лидин Г.Д., Гердов М.А. О явлениях быстрого кислородного обеднения в подземных выработках // Известия АН СССР. ОТН. 1943. №11. С. 251-273.

90. Скочинский Л.А., Лидин Г.Д. К вопросу об управлении метановыде-лением при разработке свит пластов каменного угля // Известия АН СССР, ОТН. 1945. №6. С. 54-59.

91. Скочинский A.A. Некоторые проблемные вопросы в области газа, пыли и вентиляции шахт Донбасса// Уголь. 1945. № 6. С. 5-8.

92. Скочинский A.A., Ходот В.В., Гмошинский В.Г. Метан в угольных пластах. М.: Углетехиздат, 1958. 256 с.

93. Скочинский A.A., Комаров В.Б. Рудничная вентиляция. М.: Углетехиздат, 1959. 638 с.

94 Соколов Э.М., Шилов Н.Г., Качурин Н.М. к вопросу проветривания реконструируемых шахт Подмосковного бассейна //Применение гидравлических расчетов при решении инженерных задач. Сб.ст./ТулПИ. Тула, 1976. 4348.

j ) im

u

95. Соколов Э.М., Качурин Н.М. Углекислый газ в угольных шахтах. М. Недра. 1987. 142 с.

96. Соколов Э.М., Качурин Н.М., Шилов Н.Г. Газовыделение из выработанных пространств при всасывающем способе проветривания // Известия вузов. Горный журнал. 1977. № 8. С.49-54.

97. Соколов Э.М., Качурин Н.М. Режим движения гаэовоздушной смеси в зонах обрушения Подмосковных шахт//Механизация горных работ на угольных шахтах.Сб.ст./ТулПИ. Тула, 1978. С. 67-93.

98. Соколов Э.М., Качурин Н.М. Всасывающий и всасывающе-нагнетательный способ проветривания/ТБезопасность труда в промышленности. 1979. № 1.С. 53-56.

99. Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A. Газовыделение в тупиковые выработки шахт Подмосковного бассейна//Вентиляция шахт и рудников. Сб.ст./ЛГИ. Д., 1979. С. 72-77.

100. Ушаков К.З. Динамический метод расчета вентиляции угольных шахт // Технология добычи угля подземным способом. Сб. ст./ЦНИИТЭИугля. М., 1967. №2. С. 37-43.

101. Ушаков К.З. О диффузии динамически активных газов в шахтных вентиляционных потоках // Известия вузов. Горный журнал. 1968. 6. С. 72-78.

102. Ушаков К.З. Аэромеханика вентиляционных потоков в горных выработках. М.: Недра, 1975. 153 с.

103. Ушаков К.З. О газовой динамике при работе подземных вентиляторов с рециркуляцией // Безопасность труда в промышленности. 1975. №6. С. 4448.

104. Шашмурин Ю.А. Фильтрационные утечки рудничного воздуха. JL: Недра, 1970. 176 с.

105. Чарный И.А. Подземная гидравлика. М.: Гостехиздат, 1948.387 с.

106. Чарный И. А. О методах линеаризации нелинейных уравнений теплопроводности // Известия АН СССР. ОТН. 1951. № 6. С.829-838.

107. Эттингер И.Л. Газоемкость ископаемых углей. М.: Недра, 1966.223 с.

108. Эттингер И.Л., Радченко С.А. Время релаксации как характеристика метанопереноса в углях // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1988. № 4. С. 97-101.

109. Ярунин С.А., Бухны Д.И. Расчет газодинамического состояния при-забойной части угольного пласта //Вентиляция и газодинамические явления в шахтах. Сб.ст./Новосибирск, 1981. С. 6-12.

110. Быков Л.Н., Левин Е.М., Соколов Э..М. Предварительный прогноз углекислотообильности шахт восточного Донбасса // Проектирование и строительство угольных предприятий. Сб.ст./М.: Недра, 1966. С. 66-68.

111. Быков Л.Н., Соколов Э.М., Левин Е.М. Состав рудничной атмосферы шахт восточного Донбасса и методы оценки уровня газовыделений и эффек-

- тивности проветривания //Уголь Украины. 1967. № 5. С. 45-47.

112. Быков Л.Н., Левин Е.М., Соколов Э.М. Прогноз углекисло-товыделений из выработанных пространств в условиях шахт восточного Дон-

басса // Техника безопасности, охрана труда и гортоспасагельное дело. 1967. № 6. С. 20-23.

113. Рудничная вентиляция. Справочник. Москва. Недра. 1988. С. 15 - 16.

114. Стукало В.А. Совершенствование оценки угольных шахт по опасности выделений метана, участию bq взрывах угольной пыли и тепловым условиям // «Известие» Донецкого горного института №2 / Донецк, 1996, С. 15-17.

115. Колмаков В.А., Колмаков В.В., Мазикин В.П. О необходимости изменения существующей оценки газоопасности шахт. Уголь. 2000. №6. С. 57-58.

116. Бурчаков А.С., Мустель П.И., Ушаков К.З. Рудничная аэрология. М., Недра. 1971. С. 25.

117. Качурин Н.М., Кузнецов В.В., Авдеев О.Ю. Способ определения площади поперечного сечения горной выработки // А.с. 1516742 СССР, МКИ4 01В5/26. Опубл. 23.10.89. Бюл. № 39. 2 с.

118. Математические модели аэрогазодинамики тоннелей при их строительстве / Н.М. Качурин [и др.] // ИзвТулГУ. Естественные науки// Вып. 1. ТулГУ. 2010. С 246 - 255.

119. Качурин Н.М., Коновалов О.В., Качурин А.Н. Аэрологическое обоснование и математические модели вентиляции тоннелей при их строительстве. М.: Безопасность жизнедеятельности. 2010. № 5. С. 6 - 12.

120. Качурин Н.М., Каледина Н.О., Качурин А.Н. Выделение метана с поверхности обнажения угольного пласта при высокой скорости подвигания подготовительного забоя. М: Безопасность жизнедеятельности. 2012. № 5. С. 8 - 11.

121. Качурин Н.М., Фатуев В.А., Качурин А.Н. Математические модели газодинамики тоннелей в период строительства / ИзвТулГУ. Технические науки// Вып. 1. Ч. 2. Тула. ТулГУ. 2012. С 100 - 113.

122. Качурин Н.М., Каледина Н.О., Качурин А.Н. Выделение метана с поверхности обнажения разрабатываемого угольного пласта при высокой скорости проходки / Известия вузов. Горный журнал// 2013. № 3. С. 25-31.

123. Способ определения площади поперечного сечения горной выработки большого объема / Н.М. Качурин, М.С. Комиссаров, А.Н. Качурин, Д.В. Власов // Патент №2463551. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений 10.10.2012.

124. Качурин Н.М., Каледина Н.О., Качурин А.Н. Выделение метана с поверхности обнажения угольного пласта в подготовительную выработку /ИзвТулГУ. Науки о Земле// Вып. 1. Тула. ТулГУ. 2011. С 80 - 84.

125. Оценка метановой опасности очистных и подготовительных участков метанообильных шахт / Н.М. Качурин [и др.]// ИзвТулГУ. Науки о Земле. Вып. 2. 2012. С 80-93.

126. Качурин А.Н. Системный подход к оценке метановой опасности подготовительных выработок шахт Кузбасса / ИзвТулГУ. Науки о Земле// Вып. 1. 2013. С 91-97.

127. N. Kachurin, A. Borschevich, A. Kachurin. Methane Emission into Production Face from Enclosing Strata / TEHNIKA. Belgrade. 2013. №2. P. 231 - 234.