Разработка адаптивных методов предупреждения и локализации динамических газопроявлений при проведении выработок по угольным пластам тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.11, доктор технических наук Полевщиков, Геннадий Яковлевич

• Полевщиков, Геннадий Яковлевич
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Полевщиков, Геннадий Яковлевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Современное состояние проблемы динамических газопроявлений на угольных шахтах

1.2. Анализ методов оценки газодинамической активности пластов

1.3. Анализ особенностей способов управления газодинамическим состоянием пласта

2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ-ЗАБОЙНОЙ ЧАСТИ ПЛАСТА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

2.1. Выбор и уточнение модели напряженно-деформирован-

ного состояния призабойной части пласта

2.2. Разработка метода оценки газодинамического состояния призабойной части пласта

2.3 Влияние технологических факторов на газодинамическую устойчивость пласта в призабойной зоне

2.4. Исследование возможности управления динамической устойчивостью призабойной части пласта

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ДИНАМИЧЕСКОГО САМОРАЗРУШЕНИЯ УГЛЕГА30В0Й СРЕДЫ

3.1. Выбор и обоснование метода исследования

3.2. Изучение динамической прочности газонасыщенного

угля

3.3. Изучение условий динамического саморазрушения газонасыщенного угля

3.4. Изучение динамики газовыделения при разрушении газонасыщенного угля

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ИЗУЧЕНИЕ ГАЗОКИНЕТИЧЕСКИХ ХА- 104 РАКТЕРИСТИК' УГЛЕГА30В0Й СРЕДЫ

4.1. Сопоставление газокинетических характеристик природной углегазовой среды и искусственно насыщенного газом

угля

4.2. Разработка метода измерения газокинетических свойств угля в шахтных условиях

4.3. Установление зависимости между газокинетическими и физико-химическими свойствами угля в массиве

4.4. Установление основных источников газовыделения при газодинамических явлениях

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВИДА И УРОВНЯ ОПАСНОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ ГАЗОПРОЯВЛЕНИЙ

5.1. Разработка метода оценки уровня потенциальной газодинамической активности пластов по геологоразведочным данным

5.2. Разработка метода расчета потенциально возможных видов динамических газопроявлений и их параметров при проведении горных выработок

6. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА КОНТРОЛЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИЗАБ0ЙН0Й ЧАСТИ ПЛАСТА

6.1. Обеспечение адаптивности метода контроля газодинамического состояния призабойной части пласта по динамике газовыделения в выработку

6.2. Результаты горно-экспериментальных работ

7. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СРЕДСТВ СНИЖЕНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПЛАСТА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК

7.1. Изучение влияния высоконапорного нагнетания жидкости в призабойную часть пласта на изменение ее газодинамического состояния

7.2. Изучение динамики газовыделения в призабойную часть выработки при высоконапорном нагнетании жидкости

7.3. Изучение влияния горно-геологических условий на эффективные параметры высоконапорного нагнетания

7.4. Разработка метода ориентированного поинтервального гидроразрыва пласта

7.5. Оценка подготовленности дегазационной системы шахты к повышенному дебиту пластовых скважин

8. ИССЛЕДОВАНИЕ АВАРИЙНОГО РЕЖИМА ПРОВЕТРИВАНИЯ ВЫРАБОТОК И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ СЛЕДСТВИЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ГАЗОПРОЯВЛЕНИЙ

8.1. Изучение газового режима в призабойном объеме подготовительной выработки при динамических газопроявлениях

8.2. Возможные технические решения по предотвращению и гашению микровыбросов угля и газа в процессе выполнения локальных способов

8.3. Оценка условий локализации динамических газопроявлений в опасной зоне

8.4. Изучение аварийного режима проветривания шахты методами статического и динамического моделирования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка адаптивных методов предупреждения и локализации динамических газопроявлений при проведении выработок по угольным пластам»

ВВЕДЕНИЕ

Рентабельное и устойчивое развитие шахт и угледобывающих регионов требуют неуклонного повышения нагрузок на забои, производительности и безопасности труда, снижения себестоимости добычи. Эти показатели непосредственно зависят от уровня решения научно-технических задач, связанных с оценкой геогазодинамического состояний углегазовой среды в возмущенном горными работами массиве. Влияние этого фактора столь велико, что в мировой практике угледобычи постоянно сохраняется тенденция к переходу на освоение новых менее газоносных месторождений, хотя запасы угля в разрабатываемых остаются весьма значительными, а социальная инфраструктура в их регионе достаточно развита. Учитывая уровень затрат на освоение новых месторождений и переориентацию производственной деятельности населения ранее освоенных угледобывающих районов, следует признать, что рассматриваемая проблема имеет крупное социально-экономическое значение.

Весьма существенным фактором, отрицательно влияющим на надежность информации о газодинамической опасности шахт, является изменчивость горногеологических условий. С достижением соответствующих мировому уровню скоростей подвигания забоев динамика изменения ситуаций на газоносных пластах выходит за пределы возможной оперативности организационных мероприятий, что затрудняет их своевременное выполнение по обеспечению безопасной, а, следовательно, и производительной работы забоя. Эти обстоятельства настоятельно требуют создания высокооперативных методов предвидения следствий технологических решений.

В связи с отмеченным особую актуальность приобретает разработка теоретических положений о физических особенностях процессов, провоцируемых в углегазовом пласте горной выработкой, когда газо-

вая составляющая пласта несет значительные запасы потенциальной энергии. В тоже время, разнообразие горнотехнологических условий и высокие скорости горных работ обязывают акцентировать эти теоретические разработки в направлении повышенной чувствительности к формирующимся ситуациям при максимальной физичности своей основы. Это сочетание позволяет конкретизировать частное проявление в общем процессе и, тем самым, обеспечить адаптивность методов повышения эффективности горных работ в быстро меняющихся ситуациях.

Диссертационная работа обобщает результаты научно-исследовательских работ и этапов, выполненных при непосредственном участии и под руководством автора: в Институте угля СО РАН, с 1997 г. Институт угля и углехимии СО РАН, (1989-1997 гг.) по направлению 4.1.17 фундаментальных исследований, согласно перечня приоритетных направлений, утвержденного Правительственной комиссией 28.05.96 г., а так же по государственной программе "Недра России", региональной подпрограммы "Уголь Кузбасса", входящей в комплексную программу "Сибирь" СО РАН; в ВостНИИ (1969-1989 гг.), согласно утвержденных ГКНТ СССР отраслевых планов научно-исследовательских работ (Ш гос. регистрации: 75035884, 74025043, 77027382, 79038723, 01830051656, 01840067859, 01870050393, 0191 0001001)

Цель работы. Теоретическое обоснование и разработка адаптивных методов регионального прогноза, текущего контроля, предотвращения и локализации динамических газопроявлений при проведении выработок по угольным пластам.

Идея работы. Динамика газовыделения при проведении выработок с учетом свойств пласта и технологии работ используется в качестве показателя степени газодинамической активности пласта и его приза-бойной зоны, обеспечивающего оперативную адаптацию к конкретным

условиям критериев и параметров предупреждения динамических газопроявлений и- локализации углегазовых потоков в пределах определенных зон вентиляционных систем.

Задачи исследований:

- выявить необходимые и достаточные условия возникновения, развития и затухания основных видов динамических газопроявлений;

- установить закономерности влияния горнотехнологических факторов и газокинетических свойств угля на газодинамическую устойчивость призабойной зоны,;

- установить значение динамической прочности газонасыщенного угля и условия его разрушения до частиц, способных перемещаться в потоке выделяющегося газа;

- разработать метод моделирования и установить зависимости, определяющие условия существования углегазового потока за фронтом волны дробления газонасыщенного угля;

- разработать метод исследования и установить газокинетические характеристики природной углеметановой среды при ее разрушении;

- установить показатель потенциальной газодинамической активности пласта, основанный на анализе региональных геологоразведочных данных согласно установленным в процессе исследований физическим закономерностям для двухкомпонентных сред;

- развить, на основе полученных зависимостей, экспериментально- аналитические модели аэрогазодинамических процессов в призабойной части выработки и разработать метод текущего контроля ее газодинамического состояния, обеспечивающий корректирование критериев опасности с учетом изменения горнотехнологической обстановки;

- уточнить закономерности изменения напряженно-деформирован-

ного и газодинамического состояний призабойной части пласта при высоконапорном нагнетании в него жидкости и разработать способы снижения газодинамической активности, параметры которых учитывают изменчивость свойств пласта и его реакцию на интенсивное воздействие;

- уточнить особенности аэрогазодинамических возмущений в шахтных вентиляционных сетях и разработать методы локализации уг-легазовых потоков при динамических газопроявлениях с потенциально возможными в заданных горногеологических условиях параметрами.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели использован комплекс методов, включающий:

- методы математического моделирования при установлении критериев подобия физической модели реальному процессу транспортирования угля в потоке расширяющегося газа, а так же при анализе динамики концентрации метана в горных выработках в результате газопроявлений;

- метод физического моделирования процессов саморазрушения газонасыщенного угля и массопереноса за фронтом волны дробления в лабораторных и кинетики газовыделения при искусственном разрушении углеметановой среды в натурных условиях;

- методы скоростной кино и динамометрии при регистрации параметров процесса саморазрушения газонасыщенного угля и массопереноса за фронтом волны дробления;

- методы физико- химических исследований при сопоставлении кинетики газовыделения из газонасыщенного и природного газоносного углей и анализе его технического и фракционного составов;

- методы динамического и статического аналогового моделирования режимов в вентиляционных сетях;

- метод натурных экспериментов по определению эмпирических показателей- и коэффициентов в установленных закономерностях;

- методы математической статистики при анализе эсперименталь-ных данных.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

- механизм динамических газопроявлений содержит три основных условия развития, определяющие регистрируемый вид явлений: газодинамическая неустойчивость призабойной зоны пласта-выдавливания угля, дробление частиц угля-высыпания угля, транспортирование раздробленного угля в потоке выделяющегося газа-внезапные выбросы;

- газодинамическая устойчивость призабойной части пласта определяется пространственно-временной взаимосвязью ее напряженно-деформированного состояния и давления газа;

- при динамической одноосной разгрузке газонасыщенного угля, находившегося в объемно-напряженном состоянии, процесс разрушения определяется динамической прочностью угля и перепадов напряжений на фронте волны разгрузки;

- одним из элементов процесса транспортирования угля за фронтом волны дробления выделяющимся газом является массоперенос в режиме аэровзвеси, для существования которого необходимо поддерживать, по мере увеличения дальности выноса угля в выработку, рост давления газа за фронтом дробления;

- кинетика газовыделения при разрушении углеметановой среды

1

является одной из основных характеристик потенциальных энергетических возможностей ее газовой компоненты при оценке параметров динамических газопроявлений;

- одним из основных показателей потенциальной газодинамической активности пласта является дальность горизонтального транспор-

тирования угля при возникновении газодинамических явлений в результате вскрытия зоны пласта за пределами влияния выработки;

- динамика газовыделения в призабойную часть выработки в процессе технологического цикла, с учетом свойств пласта в направлении подвигания забоя, отражает газодинамическое состояние приза-бойной части пласта;

- дезинтеграция пласта посредством высоконапорного нагнетания жидкости- способна существенно изменить газодинамическое состояние призабойной части пласта и газовую обстановку в выработке;

- динамические газопроявления в горных выработках вносят резкие изменения в вентиляционный режим шахты вплоть до опрокидывания потоков воздуха, формируют зоны загазования значительных размеров, а в пределах проводимой выработки создают опасность засыпания углем людей и оборудования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- получена количественная зависимость необходимых и достаточных условий развития процесса динамических газопроявлений на основе механических и газокинетических свойств угля и горнотехнологических параметров, определяющих напряженно-деформированное состояние пласта;

- установлена зависимость газодинамической устойчивости призабойной части пласта от ее газокинетических и фильтрационных характеристик, определяющих динамику активизирующих процесс сил;

- экспериментально установлено значение динамической прочности газонасыщенного угля при одноосной разгрузке, связанное со статической прочностью линейной функцией и позволяющее по величине отношения этих значений судить о степени диспергирования угля при формировании критического градиента напряжений;

- экспериментально зарегистрировано снижение скорости волны дробления угля и степени его измельчения с ростом давления газа за фронтом этой волны, указывающие на связующую роль величины этого давления между процессами дробления и транспортирования;

- введено понятие газокинетического показателя и получена корреляционная зависимость от основных свойств угля его величины, равной объему газа, выделяющемуся за первые 30 с с момента мгновенного разрушения, анализ значений которого для различных условий свидетельствует о существенном отличии кинетики газовыделения из природной углегазовой среды и искусственно насыщенного метаном угля;

- обоснована зависимость дальности горизонтального транспортирования массы разрушаемого волной дробления газоносного угля при динамических газопроявлениях от его основных свойств и условий залегания, разработана алгоритмическая модель ее оценки в качестве достаточно универсального показателя газодинамической активности пласта;

- установлено и промышленными наблюдениями подтверждено, что величина скорости газовыделения при выемке угля и характер снижения ее во времени указывают на вид динамических газопроявлений и уровень газодинамической активности призабойной части пласта, обеспечивают оперативную адаптивность критериев опасности к изменяющимся условиям проведения выработки;

- получена зависимость параметров гидродинамического воздействия на призабойную часть пласта от установленных показателей ее газодинамической устойчивости с возможностью контроля эффективности по газокинетическому и гидродинамическому критериям;

- установлены параметры аэрогазодинамических возмущений в

горных выработках и вентиляционных сетях сложной топологии при динамических газопроявлениях, доказана возможность заблаговременного принятия мер по локализации углегазовых потоков в пределах установленных зон.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечены:

- соблюдением критериев подобия при создании специального стенда для физического моделирования процесса саморазрушения газонасыщенного угля и его транспортирования в потоке выделяющегося газа;

- достаточной сходимостью расчетных и экспериментальных данных о динамической прочности угля, коэффициент корреляции 0,96 в диапазоне изменения коэффициента крепости угля от 0,25 до 2,2 усл. ед.;

- созданием специальных методов и устройств для изучения свойств углеметановой среды в природных условиях, позволивших путем натурных измерений на 7 шахтопластах Кузбасса установить, при корреляционном отношении 0,77, зависимость величины показателя начального газовыделения при разрушении угля от его свойств в массиве и степени дробления;

- применением приборов скоростной кино и динамометрии (СКС-1м, ИД-2И с ДД-10, Н-105) при контроле быстропротекающих процессов;

- значительным объемом горно-экспериментальных работ на шахтах Кузнецкого и Карагандинского бассейнов, охватывающих в целом по работе проведение около 8 км горных выработок с выемкой угля отбойными молотками, комбайнами и буро-взрывным способом.

Практическое значение работы. Результаты выполненных исследо-

ваний позволяют:

- выявлять по геологоразведочным данным границы зон угольных пластов различной потенциальной газодинамической активности;

- вести комплексную оценку соответствия проектных решений и фактических режимов проведения выработки реальным горнотехнологическим условиям с позиций газодинамической опасности;

- контролировать газодинамическое состояние призабойной части пласта с классификацией вида потенциальной опасности;

- предотвращать динамические газопроявления в установленных прогнозом потенциально опасных зонах путем регулируемой дезинтеграции пласта;

- оценивать допустимость резкого повышения притока газа из скважин в результате поинтервального ориентированного гидр'оразрыва пласта при заданных параметрах дегазационной системы и выявлять оптимальные инженерные решения по повышению ее производительности;

- устанавливать потенциально возможные в конкретных горногеологических условиях и при заданных характеристиках вентиляционных систем размеры зон распространения продуктов внезапных выбросов угля и газа для.

Личный вклад автора состоит в разработке теоретических положений и адаптивных методов предупреждения и локализации динамических газопроявлений и включает:

- конкретизацию взаимосвязей и количественное обоснование необходимых и достаточных условий возникновения, развития и затухания динамических газопроявлений;

- установление зависимости газодинамической устойчивости призабойной части пласта от горнотехнологических факторов с учетом динамики давления газа в формирующейся системе трещин;

- установление критериев подобия и создание специального стенда для моделирования процессов саморазрушения газонасыщенного угля и его транспортирования в потоке выделяющегося газа;

- экспериментальное установление значения динамической прочности газонасыщенного угля при одноосной разгрузке и ее связи со статической прочностью;

- экспериментальное подтверждение снижения скорости волны дробления угля и степени его измельчения с ростом давления газа за фронтом волны;

- создание устройств для измерения газокинетических свойств углегазовой среды в натурных условиях и введение понятия газокинетического показателя с установлением корреляционной зависимости его величины от основных свойств угля, доказательство существенности отличий кинетики газовыделения из природной углегазовой среды и искусственно насыщенного метаном угля;

- установление зависимости дальности горизонтального транспортирования массы разрушаемого волной дробления угля при динамических газопроявлениях от его основных свойств и разработку алгоритмической модели ее оценки в качестве показателя потенциальной газодинамической активности пластов;

- экспериментально-аналитическое обоснование метода текущего контроля газодинамической активности призабойной части пласта по динамике газовыделения при выемке угля и свойствам пласта в направлении подвигания с учетом технологии работ;

- экспериментально-аналитическое обоснование связи эффективного гидродинамического воздействия на пласт с газодинамическим состоянием его призабойной части и разработку газокинетического и гидродинамического критериев контроля эффективности;

- установление особенностей аэрогазодинамических возмущений в горных выработках и вентиляционных сетях сложной топологии при динамических газопроявлениях и доказательстве возможности локализации продуктов выброса в пределах заданного объема выработок.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Научные результаты и практические рекомендации, разработанные автором вошли в отраслевые и региональные (производственные объединения и ассоциации) документы, используемые угледобывающими предприятиями и научно-исследовательскими организациями: "Типовые схемы оснащения участков шахт, разрабатывающих пласты, склонные к внезапным выбросам угля и газа, средствами самоспасения горнорабочих и характеристика данных средств".-Донецк,1980; "Методика расчета зон зага-зирований вентиляционной сети шахты при внезапных выбросах угля и газа и выбора мероприятий по обеспечению безопасности".-Кемерово, 1980; "Руководство по применению безопасного и контролируемого способа интенсивной дегазации призабойной части пласта для предотвращения внезапных выбросов угля и газа с использованием эффекта гидроотжима и аппаратуры контроля метана (регулируемый гидроотжим)".- Кемерово,1985; "Методические положения по комплексной, с использованием средств вычислительной техники, оценке соответствия проектных решений по безопасности условиям заданного режима проведения горизонтальных подготовительных выработок по углю в шахтах ПО "Северокузбассуголь".- Кемерово,1988; "Руководство пользователя пакета прикладных программ ПАСП0РТ-01".- Кемерово,1989; "Схемы и технология прогноза и предотвращения внезапных выбросов угля и газа при проведении подготовительных выработок комбайнами на выбро-соопаСных мощных и средней мощности пластах".-Кемерово,1989; "Методика проведения вакуумно-газовой съемки в дегазационных газопро-

водах угольных шахт и рекомендации по использованию ее результатов для повышения эффективности дегазации".- Кемерово,1989; "Методика прогноза газодинамических явлений с использованием аппаратуры контроля метана при проведении подготовительных выработок".-Кемерово, 1994; "Инструкция по применению ориентированного гидроразрыва пласта для предотвращения газодинамических явлений при проведении подготовительных выработок".-Кемерово, 1994; "Методика контроля эффективности противовыбросного гидрорыхления и увлажнения в подготовительных забоях"- Кемерово,1997.

Апробация работы. Работа и ее отдельные части представлялись и получили одобрения на:

- международных симпозиумах;

второй и третий симпозиумы по механизации и автоматизации (Люлеа, Швеция, 1993; Голден, США, 1995); симпозиум по вопросам управления и контроля за высоким газовыделением и внезапными выбросами угля и газа на угольных шахтах (Уоллонгонг, Австралия, 1995); II Международная научно-практическая конференция "Перспективы развития горнодобывающей промышленности" (Новокузнецк, 1995г.) Симпозиум по утилизации метана угольных шахт (Алабама, США, 1997).

- отечественных конференциях, семинарах, совещаниях:

Всесоюзное совещание по теории внезапных выбросов угля, породы и газа (Москва,1978); IV Междуведомственный региональный семинар "Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах" (Новосибирск,1979); Всесоюзный семинар "Технология разработки мощных пластов Кузбасса" (Новосибирск, 1985); Всесоюзный семинар "Управление газовыделением в шахтах" (Новосибирск, 1986); Територи-альная научно-техническая конференция "Проблемы разработки мощных

li наклонных пластов угля подземным способом" (Караганда,1987); Всесоюзная конференция по развитию производительных сил Сибири "Угольный комплекс Сибири" (Ленинск-Кузнецкий, 1990); Всесоюзный семинар "Аналитические методы и применение ЭВМ в механике горных пород (Новосибирск,1991); VIII Всесоюзное совещание "Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах" (Новосибирск, 1991); Всероссийская научно-практическая конференция "Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах" (Кемерово: КГТУ, 1994); Всероссийская конференция "Управление напряженно-деформированным состоянием массива горных пород при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых" (Новосибирск-Екатеринбург, 1994); Всероссийский отраслевой семинар по вопросам совершенствования вентиляции и дегазации, повышения эффективности работы участков ВТБ и ПР по ТБ шахт, служб ДГС и газоаналитических лабораторий ВГСЧ (Кемерово, 1994); Конкурс по внедрению (промышленному освоению) современных технологий и средств для "Территориальной программы по улучшению условий, охраны труда и промышленной (техногенной) безопасности на предприятиях базовых отраслей промышленности Кемеровской области на 1998-2000 гг." (Кемерово, 1997); Научно-техническая конференция "Опыт и перспективы наукоемких технологий в угольной промышленности Кузбасса" (Кемерово, 1998);

Публикации. По теме диссертации опубликовано 67 печатных работ, включая 16 патентов, авторских свидетельств и положительных решений о выдаче патентов РФ по заявкам на изобретения.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав и заключения, изложенных на 185 страницах машинописного текста, и содержит 46 рисунков, 24 таблицы и список литературы из 157 наи-

менований.

Автор -благодарит чл.-корр. РАН Г. И. Грицко, а также сотрудников лаборатории газопроявлений в угольных шахтах Института угля и углехимии СО РАН за помощь и поддержку в выполнении исследований.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Современные состояние проблемы динамических газопроявлений на угольных шахтах

По статистическим данным, за последние 160 лет в мировой практике добыче угля только в максимально опасной форме - внезапных выбросов угля и газа, произошло более 30 тыс. динамических газопроявлений Они регистрируются на 40-50 месторождениях разных стран мира: Австралии, Соединенного королевства, Бельгии, Болгарии, Венгрии, Испании, Канады, Китая, Нидерландов, Польши, Румынии, России, Украине, Казахстане, Турции, Франции, Германии, Чехии, Японии. Наибольшее число отмечено на шахтах угольных бассейнов Китая (12 тыс. с 1956 года), в Севенском бассейне Франции и Донецком бассейне Украины (по 5-6 тыс.и более); в Нижнесилезийском бассейне Польши (свыше 1,6 тыс.), на двух японских бассейнах (более 1 тыс.), на угольных бассейнах России, Бельгии, Чехии, Венгрии, Австралии, (более 500) и т.д. Сила выбросов меняется в широких пределах, достигая 5-14 тыс.т. выброшенного угля в Китае, Украине, Польше, Франции и др., до 600-1200 тыс. м3 выделенного метана, 800 тыс.м3 углекислого газа. По сведениям профессора А.Т.Ай-руни непосредственно при этих явлениях погибло более 15 тыс. человек, а при последующих взрывах метана - около 60 тыс. С подобной интенсивностью и последствиями регистрируются внезапные выбросы породы, соли и газа в месторождениях соли ряда стран: Германии, доЮ тыс. т. соли и 800 тыс. м3 газа, России, Польше, Франции, Австралии, США и т.д.

Практика отработки угольных месторождений показывает, что переход на более глубокие горизонты обусловливает рост удельной потенциальной энергии углегазовой среды и, как следствие, рост опас-

ности динамических газопроявлений. В тоже время разработка новых и систематическое совершенствование существующих способов предотвращения создает условия для исключения случаев спонтанных процессов реализации этой энергии. Это снижение наиболее заметно в период 1966-1975 гг., когда общее количество внезапных выбросов в России сократилось с 26 до одного в год при росте числа выбросоопасных пластов с 30 до 64 [104]. Однако дальнейшая углубка шахт привела к возникновению газодинамических явлений на пластах, ранее считавшимися неопасными, и осложнила выполнение мероприятий на опасных пластах. По данным Г.Д.Лидина и В.Г.Вершинина [33] градиент нарастания средней силы этих явлений с глубиной составляет 0,3 т/м в интервале глубин 150-360 м и 0,7 т/м в интервале 400-700 м. Рост силы влечет за собой и увеличение динамичности явления. Из данных Н.Е.Волошина, А.Е.Ольховиченко и В.А.Воронина [28] следует, что при увеличении силы выброса с 20 т до 200 т его средняя интенсивность возрастает с 3 т/с до 6 т/с. По данным И.В.Боброва [17] даже при сравнительно небольших динамических явлениях скорость движения частиц угля достигает десятков метров в секунду. Время нарастания концентрации метана в призабойном объеме выработки до опасных значений измеряется в долях секунды. Из аналитических расчетов С. А. Христиановича [122,123], С.В.Кузнецова и Б.Н. Онопчука [53,55], В. С. Бобина [16] следует, что скорость распространения метановоз-душной смеси достигает 40-60 м/с. Выделяющийся газ в короткий промежуток времени распространяется по системе выработок, что вызывает гибель людей от удушья, а если имеется источник воспламенения, то приводит к взрыву метановоздушной смеси. Особенно велика эта опасность при опрокидывании вентиляционных потоков, когда распространение метана формирует газовую опасность в местах, не пре-

дусмотренных "Планом ликвидации аварий".

Несмотря на несомненные успехи в области изучения физических особенностей динамических газопроявлений, разработке методов их предупреждения и локализации газодинамическая аварийность шахт России продолжает оставаться недопустимо высокой (табл.1.1 и 1.2).

Характерный для 90-х годов спад производства в угольной промышленности в России наглядно (рис.1.1) подтверждает, что газодинамическая опасность подземной разработки углегазовых месторождений имеет достаточно объективную физическую основу. Если рассматривать представленные на этом рисунке случаи загазирований, как начальную стадию опасных реакций пласта на технологическое воздействие, то их удельная частость указывает на неизменность актуальности проблемы динамических газопроявлений в целом. Весомым подтверждением этому являются катастрофические последствия внезапных выбросов угля и газа на шахтах этого объединения в рассматриваемый период. Отметим, что шахты "Первомайская" и "Бирюлинская", где эти катастрофы также имели место, в программе реструктуризации угольной промышленности отнесены к группе перспективных.

Анализ результатов расследований аварий, выполненный специалистами ВНИИГД [97], позволил установить, что опрокидывание вентиляционных струй имеет место даже при небольших выбросах. Уже при дебите газа из зоны отброса угля равном 25% от расхода воздуха по выработке наблюдается опрокидывание вентиляционных потоков ближайших к месту выброса выработках. Больший дебит газа вызывает, естественно, и более глубокое нарушение режима проветривания шахты. В табл.1.3 приведены зарегистрированные в материалах комиссий по расследованию аварий случаи опрокидывания вентиляционных потоков при внезапных выбросах угля и газа. В трех последних из них даль-

Таблица 1.1

Выбросоопасность угольных бассейнов и месторождений

России на 01.01.91

Кузнецкий бассейн Ворку- Место- Место-

Наименование тин- рожде- рожде-

показателей ПО ПО ПО ПО НПО Концерн ское ния ния

"Севе- "Ленин- "Бело- "Кисе- "Прокопь- "Куз- Итого место- При- О.Са-

рокуз- ску голь" во- левск- евскгид- нецк- рожде- морья халин

басс- уголь" уголь" роуголь" уголь" ние

уголь"

Количество шахт и

шахтоуправлений

- всего -14 10 6 9 13 20 72 13 8 11

- выбросоопасных 5 - 3 2 8 7 25 6 2 -1

- угрожаемых 1 6 1 2 2 8 20 4 5 3

Количество

шахтопластов

- всего 44 35 •19 44 82 80 304 оо 57 29

- выбросоопасных 7 - 4 4 44 13 72 11 9 1

- угрожаемых 13 8 о о 13 19 52 108 -12 13 13

Количество вне-

запных выбросов

угля и газа 125 - 2 1 37 13 175 265 25 1

Таблица "1.2

Газодинамические явления на шахтах России в 1986-1990 гг.

Вид явлений Распределение внезапных выбросов по годам Итого Средняя масса отторгнутого угля на одно явление, т Среднее количество выделившегося газа на одно явление, куб. м Среднее удельное газовыделение , куб. м/т

1986 1987 1988 1989 1990

Внезапные выбросы угля

и газа 2 3 1- 4 6 16 226 26594 118

Внезапные выдавливания

угля с повышенным га-

зовыделением 2 5 4 3 1 15 25 1895 76

Внезапные обрушения

угля с повышенным

газовыделением 1 4 6 4 3 18 44 2041 47

Остальные газодинами-

ческие явления 1 — 4 1 — 6 2 2246 —

ИТОГО 6 12 '15 12 10 55

Ы,сл.

А/гыс.т

Рис. 1.1. Газовая опасность шахт ОАО "Северокузбассуголь": А - добыча угля; N - количество загазирований

нейшее развитие аварии согласно схеме, предложенной в работе [124], было обеспечено срабатыванием источников воспламенения ме-тановоздушной смеси. Обработка статистических данных позволила установить вероятности аварийных событий различной тяжести при внезапных выбросах силой 150 т. и более:

опрокидывание вентиляционной струи - 0,26

распространение зоны загазования до мест укрытия людей при опрокидывании вентиляционной струи - 0,57

взрыв метановоздушной смеси при опрокидывании вентиляционной струи - 0,2

Таблица 1.3

Сведения о выбросах вызвавших опрокидывание вентиляционных потоков

Шахта Пласт Дата выброса Сила выброса

угля,т газа,мЗ

Воркутинское месторождение

"Северная" Тройной 13.03.62 г. 180 7960

9.05.62 г. 180 37730

3.07.62 г. 290 34000

1.12.62 г. 410 18200

16.12.62 г. 590 27500

Сахалинское месторождение

"Бошняково" Ш 2.12.70 г. 700 20000

Кузнецкий бассейн

"Северная" Лутугинский 10.09.47 г. 450 8000

"Центральная" Безымянный 27.11.62г. 300 50320

"Усинская" Ш 5.07.80 г. 150 10000

"Первомайская ХХУП 12.09.95 г. 105 -

Рост опасности подземной разработки угольных пластов заставляет активизировать изучение механизма динамических газопроявлений и решение задач предупреждения и локализации. Сравнивая степень их

изученности следует отметить, что задачи локализации последствий газодинамических явлений рассматривались менее детально. Практически единственными средствами защиты людей до начала шестидесятых годов являлись изолирующие шахтные самоспасатели и трубопроводы сжатого воздуха [24]. В работе проф. В. В. Ходота [117], обобщающей результаты исследований за этот период, прямо указывается, что " в настоящее время нет вполне надежных средств предотвращения опасности, механической и противогазовой защиты рабочих при внезапных выбросах угля и газа". В последующие годы были разработаны и испытаны в шахтных условиях средства локализации внезапных выбросов в виде специально сооружаемых перемычек [26,29,98], позволяющих снизить силу выброса в 5-10 раз [133], и предохранительных щитов [98], повышающих устойчивость призабойной части массива.

В результате глубокого и успешного изучения природы газодинамических явлений развивалась научная база для разработки принципиально новых способов и средств обеспечения эффективности и безопасности горных работ.

Наиболее заметны успехи в решении проблемы динамических газопроявлений в 70-х годах. Предшествовавшие годы исследований свойств и состояний углегазовой среды позволили создать достаточно прочную научную базу для успешного решения широкого спектора прикладных задач. Наиболее значимым результатом безусловно является создание основ теории внезапных выбросов [80], не только подводящих определенный итог в изучении проблемы, но и, благодаря конкретизации и обобщению результатов ее решения, формулирующих новые положения и закономерности сложного механизма природно- технологических явлений.

В процессе создания основ теории разработаны и широко внедре-

ны в горную практику методы регионального и текущего прогноза газодинамических явлений, их предотвращения и локализации. Успехи в углублении знаний положительно сказались на эффективности решения прикладных задач. Характерным примером этому является результативность разработок даже в наиболее отдаленной от первопричин опасности области - защите от последствий выбросов. В этот период разработаны новые и усовершенствованы известные способы и устройства для ограничения силы выброса [10,11,13,83-85,108], созданы способы и устройства сигнализации о внезапных выбросах [9,12,127], освоен выпуск более совершенных средств самоспасения людей и конкретизированы мероприятия по предупреждению катастрофических последствий [37,64,103,135,141,142]. С применением методов математической физики и рудничной аэрогазодинамики изучаются закономерности движения метановоздушных потоков в вентиляционной сети при внезапных выбросах угля и газа [2,16,25,31,32,34,52,57,60,71,79,80, 94,112,119,121,122,139].

Наиболее заметным успехом в последующий период являются результаты работ школы академика С.А. Христиановича [3,46,109], в которых на основе весьма глубоких исследований механики газоносных геоматериалов уточнены представления о механизме динамических газопроявлений. Несомненный интерес имеют и аналогичные исследования И.М. Петухова, А.М.Линькова [59,80-82] и A.A.Борисенко [20], создавшие строгую научную базу для описания сложного процесса изменения газодинамического состояния призабойной части пласта под действием геомеханических напряжений.

Из отмеченного можно заключить, что созданная поколениями ученых и технических специалистов научно-техническая основа обеспечивает переход к новому уровню решения проблемы динамических га-

зопроявлений путем создания на едином физико-математическом комплексе методов предупреждения и локализации явлений с достаточно высокой чувствительностью параметров к изменяющейся обстановке. Техническая сторона информационного обеспечения их адаптивности в настоящее время активно решается путем широкой компьютеризации шахт.

Рассмотрим особенности динамики внезапных выбросов угля и газа, используя известные представления о многостадийности процесса [80]. Для краткости изложения результатов анализа приведем их в виде схемы с пояснениями взаимосвязи стадий развития явления и сопутствующих (предупредительных) признаков.

Накопление массивом потенциальной энергии на первой стадии динамического газопроявления в соответствующих условиях приводит к быстрому выдавливанию, отжиму угля. Высокие скорости и величины деформаций способствуют развитию сети трещин, параллельных плоскости забоя, резко увеличивая усилия, развиваемые давлением свободного газа на слой угля между трещиной и поверхностью забоя. Процесс сопровождается повышенным давлением на крепь, ударами и треском в массиве. Энергия выдавливаемой части сравнительно невелика в связи с дегазирующим и разгружающим влиянием выработки. Значительная доля массы этого угля выполняет роль инертного материала и препятствует развитию явления. Дополнительное увеличение сопротивления выдавливанию посредством применения перетяжки забоя в виде предохранительных щитов способствует сохранению устойчивости слоя с постепенным выпуском газа из трещин. Но отброс слоя угля вызывает вскрытие поверхности среды со значительно большими запасами удельной потенциальной энергии и подготавливает следующие слои к участию в процессе выноса угля в выработку (вторая стадия -

возникновения волны послойного смещения).

Перемещение волны смещения обусловливают вскрытие поверхности блоков угля, содержащих газ под высоким давлением. Благодаря этому при недостаточной прочности угля с этой поверхности "стартует" [59] волна дробления (третья стадия), обеспечивающая измельчение угля до частиц, способных перемещаться в потоке газа. В выработку поступает масса раздробленного угля. Если прочность угля в блоке превышает напряжения отрыва частиц (условие старта) или энергии волны дробления недостаточно для полного измельчения блока, то отторгнутая от массива масса угля располагается под углом, близким к углу естественного откоса, заполняет свободный объем и препятствует развитию процесса. Явление в дальнейшем классифицируется как внезапное высыпание (обрушение) угля с повышенным газовыделением.

Противодействовать развитию процесса на третьей стадии его развития можно лишь с помощью амортизирующих сеток, гасящих энергию отброса угля волной смещения и удерживающих его массу у поверхности забоя.

Дробление блоков приводит к росту скорости газоистощения угля и образованию частиц, достаточно мелких для перемещения в потоке газа. Ограниченные размеры полости и выработки, наличие в них массы ранее отброшенного и продолжающего отдавать газ угля, способствуют быстрому формированию потока углегазовой смеси (четвертая стадия), способного удалять из полости часть отторгаемого угля для бесприпятственного движения фронта волны смещений. Возникновение этого потока в выработке служит основным признаком собственно внезапных выбросов угля и газа. Наиболее важной характеристикой потока является величина отношения массы газа к массе угля в единице объема [107,113]. С ростом этой величины увеличивается динамич-

ность явления. Причем, в связи с неодновременностью выделения газа, величина отношения с удалением от контура полости возрастает. Непосредственно у контура углегазовая смесь имеет максимальную плотность и скорость движения частиц угля еще зависит от первоначального импульса, полученного при отрыве. Интенсивно выделяющийся газ фильтруется через плотный угольный поток, поддерживая его перемещение в направлении выработки.

Предшествуя появлению плотного потока в призабойном объеме выработки стремительно нарастает концентрация газа, появляется газопылевое облако. С точки зрения механического воздействия на крепь, забойное оборудование и средства локализации, эта фаза потока представляет наибольшую опасность, т.к. слабое механическое сцепление между частицами угля ("псевдоожижение" [49]) при сравнительно небольшой проницаемости их слоя заставляет рассматривать эту фазу потока, как течение вязкой жидкости с очень большим градиентом давления газа. Но по этой причине и зона существования такого потока невелика. С ростом ее протяженности величина давления газа у контура плоскости, необходимая для движения потока, быстро нарастает, что приводит к затуханию процесса ввиду нарушения соотношения сил на фронтах волн дробления и смещений.

Дальнейшее развитие процесса возможно, если сечение выработки позволяет при заданной его интенсивности перейти от режима движения потока в плотной фазе к режиму газовзвеси путем выпадения на почву наиболее крупных частиц угля. Выделение неподвижного слоя уменьшает "живое" сечение потока аэровзвеси и увеличивает его скорость до величины, требуемой для своевременного удаления из полости массы угля, препятствующей свободному перемещению волн смещения и дробления.

На этой стадии развития явления в выработку внедряется значительная масса угля и газа. Дебит газа соизмерим с производительностью вентиляторов главного проветривания, но его поток обладает значительно большей энергией. Режим проветривания нарушается,что приводит к практически неуправляемому распространению газа по системы выработок шахты.

Причинами затухания газопроявления может быть выход контура полости в среду со свойствами, исключающими разрушение, или за пределы зоны действия источников дополнительного притока газа (суфляры), если собственной скорости газовыделения из разрушаемого угля оказывается недостаточно для поддержания процесса. Характерными признаками таких выбросов является отсутствие участка выработки с полностью заполненным углем сечением. Во втором случае может наблюдаться даже снижение мощности слоя выброшенного угля у горловины полости выброса. Особенности выбросов, затухание которых связано с последней причиной, в дальнейшем не рассматриваются. В качестве единственной причины затухания принимается достижение предельной дальности отброса угля по условию транспортирования за счет газоносности угля.

Приведенный анализ механизма динамических газопроявлений показывает, что современные знания позволяют решать вопросы эффективности и безопасности горных работ на качественно новом уровне, путем целенаправленного воздействия на определенное условие развития явления, но для решения этой задачи необходимы знания их количественных значений.

Первая успешная попытка прогнозирования силы внезапного выброса была выполнена проф. Л. Н. Быковым в 1936г. Но будучи построенной в значительной своей части на интуитивной основе она не могла

стать базой для разработки метода прогнозирования основных параметров явления. Необходимый для такого прогноза уровень знаний был достигнут лишь с привлечением аналитических методов исследования, в настоящее время получивших широкое распространение. Однако большинство этих работ решает задачу определения динамических характеристик явления [16,18,46,52-57,70,73,75,77].

Работы же, направленные на расчет силы выброса или его интенсивности по заданным свойствам среды [112], дают слишком неточные результаты. С другой стороны, чисто статистический подход приводит к труднообъяснимым с позиций физики явления данным. Например, в работе [27] получено, что при сечении вскрывающей пласт выработки меньше 4 м2 и большем 22 м2 вероятность выброса равна нулю.

Наиболее ощутимые результаты в области прогнозирования параметров внезапных выбросов получены немецкими учеными [138] применительно к выбросам соли и газа. Предложенная ими номограмма позволяет рассчитать ожидаемую силу выброса соли в зависимости от диаметра горловины полости и мощности пласта. Однако перенесение этого результата на выбросы угля неправомерно в связи с существенно различными свойствами изучаемых сред. О величине ошибки при этой попытке можно судить по результатам расчета силы выброса по углю с помощью формул, полученных на основании совместных польско-венгерских исследований [125]. Согласного этого расчета при мощности пласта 3 м и сечении выработки 7 м2 ожидаемая сила выброса составит 50 т., что намного меньше ее фактического значения.

1.2. Анализ методов оценки газодинамической активности пластов

В задачах прогноза и контроля динамических газопроявлений принято выделять три основные группы методов оценки опасности:

- региональный прогноз, охватывающий месторождение или горный отвод шахты;

- локальный прогноз для отдельных шахтопластов и выемочных участков;

- текущий прогноз и контроль эффективности способов предотвращения, при проведении выработок.

Не останавливаясь на их особенностях, достаточно подробно освещенных в работах [93,96], отметим, что общим для двух первых групп недостатком является качественность оценок опасности, т.е. "опасно-неопасно". И только в особо сложных условиях, но уже в процессе ведения горных работ, как правило с катастрофическими последствиями, появляется третья категория - "особовыбросоопасно". Качественность оценок приводит практически к полному единообразию способов и параметров предупреждения и локализации явлений для всех шахт, вне зависимости от уровня потенциально возможных характеристик опасности. В результате этой ориентировки на максимальную опасность, по наиболее опасному в тот или иной период шахтопласту, подавляющее большинство шахт работают с завышенным объемом мероприятий по безопасности, а некоторые, наоборот, - в критически опасной области. Сложившаяся практика обусловливает появление технологических ошибок как первого рода - неоправданное завышение требований, так и второго, когда длительное отсутствие реальной опасности приводит к пренебрежению ее реальными признаками.

Вторым, не менее существенным, недостатком этих групп прогноза является полное отсутствие взаимосвязи между показателями всех групп и,что наиболее важно с фактически регистрируемыми уровнями

опасности. По этой причине очень сложно выполнить оперативное уточнение, например, данных регионального прогноза по результатам текущего, что длительное время сохраняет неточности в оценках, затрудняет адаптацию критериев к изменяющимся условиям.

Таким образом, в области оценок уровня потенциальной газодинамической активности углегазовых пластов необходимо создание более совершенных методов, обеспечивающих количественную оценку прогнозируемой опасности с обязательной обратной связью, с их фактически регистрируемыми величинами в процессе горных работ.

Основным недостатком повсеместно применяющегося метода текущего прогноза выбросоопасности [92] является его недостаточная оперативность и прерывность при проведении выработки, значительные затруднения при применении в зонах увлажнения пласта. По этой причине периодически делаются попытки создания более совершенных методов, основанных на оценке газодинамической реакции пласта на технологическое воздействие - выемку очередной заходки.

Обоснование возможности использования аппаратуры контроля метана (АКМ) для прогноза внезапных выбросов угля и газа и контроля эффективности способа их предотвращения было впервые высказано в 1972 году проф. О.И.Черновым (ВостНИИ) на Всесоюзном совещании по проблеме внезапных выбросов угля, породы и газа, где он назвал его "Автомодельным методом прогноза выбросоопасности". Метод в дальнейшем не разрабатывался. Его основные контрольные параметры: производительность отбойки угля комбайном, энергоемкость отбойки, количество подаваемого в забой воздуха, концентрация метана на выходе из призабойного объема или непосредственно в зоне отбойки.

Физическая связь основных положений метода с механизмом газодинамических явлений заключается в следующем.

Процесс разрушения пласта и транспортирования угля в выработку при внезапном выбросе угля и газа обеспечивается внутренней энергией углегазовой среды. Там, где этой энергии недостаточно (в невыбросоопасных зонах) для разрушения угля необходимо затратить дополнительную энергию, применяя взрывные работы, комбайны и пр. Разрушение сопровождается распадом среды на две основные составляющие: уголь и газ. Одним из следствий распада является газовыделение в проветриваемый объем выработки с интенсивностью, непосредственно зависящей от темпа и степени разрушения, газокинетических характеристик среды. Темп разрушения при выбросе несоизмеримо выше производительности комбайна, но на начальной стадии выброса газодинамические процессы достаточно близки. Особенно это характерно при подходе выработки к месту будущего внезапного выброса, когда внутренней энергии среды еще не достаточно для спонтанного разрушения и требуется дополнительная энергия комбайна. Именно в конце этой переходной зоны уже снижается отличие крупнокускового разрушения угля комбайном от измельчения вплоть до "бешенной муки" на фронте волны выброса, когда газ начинает принимать участие в процессе разрушения. В начале же переходной зоны повышение газоносности угля в призабойной части пласта обусловливает лишь увеличение дебита газа при отбойке, регистрируемое аппаратурой газовой защиты в виде повышения концентрации метана в атмосфере выработки.

В то же время, отмеченная особенность не означает обязательности внезапного вскрытия и даже обнаружения такой зоны при проведении в этом месте выработки другого направления. Возможна такая ориентация выработки по отношению к системе пластовых фильтрующих каналов, при которой процесс дегазации пласта будет протекать достаточно интенсивно через систему выходящих в выработку трещин. Ее-

ли режим подвигания забоя будет соответствовать режиму газового дренирования, то газоносность угля и давление в нем газа на глубине заходки будут достаточно малы, выбросоопасная ситуация не сформируется и аппаратура контроля метана не зарегистрирует признаков опасности.

Значительный опыт отработки выбросоопасных пластов показывает, что кинетика газовыделения в выработку перед отбойкой угля может характеризоваться двумя, прямопротивоположными особенностями:

- повышение метановыделения, типично для средней прочности углей при подходе к трещинным коллекторам газа, например, в зонах относительно крупных тектонических нарушений с разрывами сплошности пласта;

- снижение метановыделения, чаще наблюдается в зонах уменьшения прочности и проницаемости пласта, характерных для пликативных нарушений.

Поскольку, для реализации собственно внезапного выброса угля и газа необходима достаточно высокая потенциальная энергия непосредственно в единице массы среды у поверхности обнажения пласта, то эти особенности можно однозначно отслеживать и оценивать путем введения показателей, учитывающих динамику газовыделения, т.е. его значения и характер изменения до, в процессе и после отбойки угля. При этом подходе повышение метановыделения за счет коллектора свободного газа (1-я ситуация) будет характеризоваться плавным снижением после окончания отбойки, а аппроксимация графика в целом за цикл выемки позволит вычислить фактические газокинетические характеристики непосредственно разрушаемой среды.

Предшествующее отбойке пониженное метановыделение (2-я ситуация) при относительно высоком метановыделении в процессе разруше-

ния характеризуется и быстрым спадом концентрации метана в контролируемом объеме выработки, что однозначно указывает на опасные запасы газа непосредственно в углегазовой среде.

Несомненным достоинством метода является непрерывность контроля газодинамической опасности призабойной части пласта при проведении выработки.

В начале 80-х годов разработка параметров изложенного подхода велась МакНИИ и ИГД им. А.А.Скочинского совместно с Коммунарским горно-металлургическим институтом. К 1985 г. были разработаны и экспериментально проверены оба метода. Рассмотрим их основные положения, предварительно отметив, что оба метода базируются на физических представлениях близких, а иногда и идентичных высказанным выше при описании "автомодельного" метода проф. О.И.Чернова.

Метод МакНИИ ориентирован преимущественно на прогноз внезапных выбросов в очистных забоях - задача в условиях глубоких шахт Украины весьма актуальная. Определяющими факторами в нем являются: удельное газовыделение при механизированной выемке угля, коэффициент крепости угля, мощность пласта, показатели их изменчивости. Контрольные параметры следующие: динамика концентрации метана в зоне выемки, количество проходящего воздуха, коэффициент крепости угля или энергоемкость разрушения, мощность пласта, скорость под-вигания комбайна. На основании обработки экспериментальных данных авторами доказано, что внезапные выбросы угля и газа приурочены к зонам с высокой изменчивостью прочности угля и мощности пласта, установлены критические значения показателей изменчивости. Использование совокупности определяющих факторов и показателей позволяет достаточно надежно судить о степени выбросоопасности пласта в зоне выемки.

Сопоставляя контрольные параметры метода МакНИИ с вышеизложенными рассуждениями по "автомодельному" прогнозу видим, что основным отличием является введение показателей изменчивости свойств пласта. Все прочие величины идентичны, т.к., например, мощность пласта и скорость подвигания комбайна есть не что иное, как производительность отбойки при постоянной глубине захвата.

Метод в целом весьма интересен, подкреплен экспериментальными данными, но требует для каждого пласта заблаговременного знания границ выбросоопасных зон, в пределах которых должны уточняться критические значения определяющих факторов. Сложность ведения с этой целью горных работ в режиме сотрясательного взрывания затрудняют возможность надежного оконтуривания этих зон.

Метод ИГД им. А.А.Скочинского и КГМИ ориентирован на проведение подготовительных выработок также в режиме БВР и заключается в измерении площади "всплесков" концентрации метана в результате отбойки угля. В качестве базы принимается 20 циклов БВР, затем подс-читывается коэффициент вариации площади всплесков. Зона считается выбросоопасной, если коэффициент вариации больше или равен 0,7, либо величина всплеска концентрации на очередном (после 20-го) цикла оказывается значительно выше нормативного отклонения. Метод может быть применен и в очистных механизированных забоях. Не останавливаясь на деталях, отметим, что он имеет тот же недостаток, что и предыдущий, т. к. необходимо уточнение критериев и установление границ заведомо выбросоопасных зон шахтопласта путем проведения подготовительных выработок в режиме сотрясательного взрывания.

Таким образом, известные методы прогноза выбросоопасности по показаниям аппаратуры АКМ не могут быть использованы на шахтах России по технологическим причинам и имеют весьма слабую, чисто

статистическую связь, своих показателей с основными свойствами пласта и условиями залегания, определяющими физические особенности развития динамических газопроявлений. Решение этих задач требует специальных исследований и испытаний.

1.3. Анализ особенностей способов управления газодинамическим состоянием пласта

В области управления газодинамическими характеристиками пласта принято выделять две основные группы способов - региональные и локальные.

К первой группе относятся: опережающая отработка защитного пласта, обеспечивающая эффективную разгрузку от горного давления наиболее опасного пласта в свите; дегазация и (или) низконапорное увлажнение опасного пласта. Все они прошли длительную промышленную проверку, но только первый из них сохранил неоспоримую эффективность в любых горно технологических условиях, отвечающих требованиям существенности разгружающего действия. Второй способ, несмотря на затруднения в достижении эффективности по мере углубки шахт, сохраняет достаточно широкую область применения. А применение увлажнения пластов на глубинах более 400 м стало носить эпизодический характер, в связи с существенным снижением водопроницаемости пластов. Общим для всей группы недостатком является слабая связь регламентируемых параметров с особенностями залегания и свойствами пластов. Основным методом регламентации остается статистический анализ фактической опасности с установлением контрольной величины, например, давления газа или рабочей влажности, по наиболее опасному пласту, отрабатываемому в данный период. В связи с этим обеспе-

чить адаптивность технологий и параметров к изменяющимся условиям оказывается практически невозможно.

Основной причиной снижения эффективности дегазации разрабатываемых пластов является снижение их газопроницаемости по мере уг-лубки горных работ. Рост газоносности при снижающейся газопроницаемости приводит к необходимости значительного увеличения плотности сетки скважин и продолжительности предварительной дегазации. По этой причине на глубоких шахтах стала проявляться тенденция к отказу от дегазации разрабатываемого пласта (Украина). Но если на маломощных пластах этот отказ и может быть каким-то образом ком-пенсировани другими методами, то на мощных пластах, дающих добычу из одной лавы до несколько тысяч тонн в сутки, этот путь неприемлем. Понимание этой особенности и обусловило выбор иного направления в решении вопроса - вот уже около 40 лет как в Карагандинском бассейне Казахстана ведутся работы по повышению газопроницаемости пластов путем их гидроразрыва и гидрорасчленения. Технология работ к настоящему времени отработана и применяется в промышленных объемах. Однако ее реализация требует не только специального оборудования, но и специальных навыков у исполнителей, т. е. может быть выполнена лишь специализированной организацией. Причем эта особенность не является присущей только нашей стране. Аналогичным образом работы организованы, например, в США.

В результате гидроразрыва пласте создается зона повышенной трещиноватости, что обеспечивает:

- сокращения периода достижения требуемой эффективности до 4 месяцев при комплексной дегазации угольного массива скважинами гидроразрыва совместно с пластовыми скважинами;

- эффективную дегазацию угольного массива при полевой подго-

Заключение диссертации по теме «Физические процессы горного производства», Полевщиков, Геннадий Яковлевич

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. Количественная взаимосвязь необходимых и достаточных условий возникновения и развития динамических газопроявлений определяется сопротивлением динамическому смещению в выработку слоя угля, величинами и степенью синхронизации давлений газа в выделяющих слой трещинах, динамической прочностью угля, перепадом давления газа и упругой составляющей радиальных напряжений на фронте волны дробления, давлением газа за фронтом этой волны и массопритоком газа на участке переноса раздробленного угля в выработку.

2. Газодинамическая устойчивость призабойной части пласта при заданных параметрах технологического цикла, определяется динамикой напряженно-деформированного состояния пласта и давления газа в системе газодинамически единых трещин, расположенных в одной параллельной обнажению плоскости.

3. Время сохранения повышенного давления газа в формирующейся трещине в реальных условиях может составлять 2-15 с, что следует рассматривать в качестве требования к газодинамическому единству системы трещин, выделяющей некоторый слой угля для смещения в выработку . Этот период времени соответствует диаметрам единичных трещин от 10 см до 50 см при коэффициенте газопроницаемости слоя

1-100 рД. Причем, величина максимального давления газа в трещине с изменением коэффициента газопроницаемости от 0, 001 рД до 0,1 рД снижается в 2-6 раз и достигает лишь 90-60 % от давления газа в блоке угля даже при кинетике газовыделения из блоков , соответствующей выбросоопасным участкам угольных пластов. С ростом давления газа в блоке максимальное давление в трещине относительно снижается.

4. Для возникновения волны дробления газонасыщенного угля необходим градиент (МПа/см) давления газа не ниже 70% от динамической прочности угля, равной удвоенной величине его статической прочности на растяжение. Степень диспергирования угля за фронтом волны газового дробления определяется величиной отношения перепада давления на фронте волны к динамической прочности.

5. Давление газа за фронтом волны дробления обеспечивает связь между процессами дробления и транспортирования угля при следующих значениях эмпирических коэффициентов в уравнениях газотранспорта: скольжения фаз с1 =0, 55, аэродинамического сопротивления >4=0,1, импульса Х2=90. Достаточно активное участие в этом процессе принимает до 30% от начального газосодержания угля.

6. При описании динамических газопроявлений газокинетические свойства разрушаемой углегазовой среды удобно характеризовать с помощью показателя, равного объему газа, выделяющегося за первые 30 с с момента разрушения. Его величина определяется газоносностью, выходом летучих, влажностью, зольностью и средневзвешенным диаметром частиц угля. Удельное начальное (30 с) газовыделение при выбросах, взрывных работах и крупноблочном разрушении гидроотжимом меньше расчетной величины газокинетического показателя соответственно в 1,5, 2,5 и 6,0 раз.

7. Искусственное газонасыщение угля с предварительным окислением и вакуумированием приводит к многократному росту начального газовыделения, что затрудняет использование результатов лабораторных измерений при расчетах параметров реальных процессов.

8. Потенциально возможная дальность горизонтального транспортирования угля при динамических газопроявлениях зависит от динамической прочности угля, давления газа и величины газокинетического показателя. Она позволяет выполнять региональное прогнозирование вида и уровня опасности при использовании в зависимостях газотранспорта вышеполученных значений эмпирических коэффициентов.

9. Динамика фактического газовыделения в выработку в процессе технологического цикла в сопоставлении с основанными на данных об эффективной газоносности, выходе летучих, влажности и зольности угля в направлении подвигания выработки, а также расчетными значениями скорости газовыделения комплексно отражает текущее газодинамическое состояние призабойной части пласта, обеспечивая необходимую адаптивность критериев к изменяющимся условиям и предупреждение об опасности за 5-7 м до приближения забоя к месту внезапного выброса угля и газа с поддержанием сигнала об опасности при каждом цикле выемки на этом участке.

10. Эффективные параметры гидродинамического воздействия на призабойную часть пласта с целью управления ее газодинамической устойчивостью связаны с нею через фильтрационные характеристики участка между нагнетательной камерой и забоем. Применение газокинетического показателя при оценке качества гидродинамической обработки, а величины снижения давления нагнетания для контроля повышения проницаемости обеспечивает достаточную надежность и адаптивность параметров гидроотжима и ориентированного гидроразрыва.

11. При возникновении и развитии динамических газопроявлений в системе горных выработок распространяется волна аэродинамических возмущений со скоростью около 400 м/с. Амплитуда волны с удалением от места выброса быстро снижается и на расстоянии 500 м составляет около 10% от первоначальной величины, при увеличении продолжительности возмущения в 2-3 раза. Эти особенности обусловливают незначительность влияния отдаленных вентиляционных потоков на воздухо-распределение вблизи выбросоопасного участка.

12. Сравнение результатов динамического и статического моделирования аварийных режимов проветривания реальных вентиляционных сетей сложной топологии при внезапных выбросах угля и газа с дебитом. соответствующим выбросу угля до 300 т, показывает величину отклонений до 25% при их среднем значении 5%. Локализация выброса газа в пределах выработок с исходящей струей воздуха при этих параметрах динамических газопроявлений обеспечивается разностью аэродинамических сопротивления относительно выбросоопасного забоя по направлениям свежей и исходящей струй 2-4 щ

13. Непосредственно в аварийной выработке средства защиты и самоспасения людей должны размещаться за пределами расчетной дальности отброса угля, связанной с ее горизонтальным аналогом через влияние угля наклона выработки к горизонту. Наиболее приемлемым средством ограничения дальности может быть установка аэродинамического каркаса, обеспечивающего резкие изменения направления движения углегазового потока.

14. Единый механизм подготовки, возникновения, развития и затухания динамических газопроявлений включает ряд, объединенных последовательностью газокинетических признаков, необходимых и достаточных условий, количественные значения которых предопределяют методы и режимы управления состоянием пласта и аэродинамическими качествами вентиляционной сети в направлении оптимизации комплекса способов и средств прогноза, предотвращения и локализации следствий этих природно-технологических явлений.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих печатных трудах.

Статьи в зарубежных изданиях

1. Vlasenko В.V., Polevshikov G.Ja., PotapovV.P., Magdytch V.I, Remezov A.V. & Zolotych. "Gas - geomechanic monitoring system for collieries - A means of environmental control and safety of mining operation". Proceedings of Second International Symposium on Mine Mechanization and Automation, Lulea, Sweden, 7-10 June 1993. pp.737 - 744.

2. Gritsko G.I., Polevshikov G.Ja. "Prediction of possible parameters of sudden coal and gas outbursts on the basis of mi-nig-and-geological data and estimation of face-space-zone's haza-dous gas emission into workings". Procedings of International high gas emissions and sudden coal and gas outbursts at coal mines. Australia, 1995, pp.171-175.

3. Gritsko G.I., Vlasenko B.V., Polevshikov G.Ja & Presler V.T. Computer control and prediction of gas-geomechanic situation during monitoring at coal mines Proceedings of the Third International Symposium on Mine Mechanization and Automation, Golden, USA. 12 - 14 June 1995. Volume I, pp. 4.1 - 4.12.

4. Tailakov O.V., Polevshikov G.Ja., Abramov I.L., Panchishe-va T.A.,1997: "Potential and Utilization Trends Of Coalbed Methane Recovery in Kuznetsk Coal Basin of Russia": Proceedings of International CBM Symposium, The University of Alabama, May 12-17,

1997, pp.157-167.

5. Polevshikov G.Ja, Presler V. T., TrlznoS.K., 1995: "Adaptive Spatial Forecast of a Face Gasinness": Coalbed Methane: Forecasting, Monitoring, Utilization; the first English language issue of CBM Center's Newsletter, 1995, pp.14-16.

6. Mashenko I.D., Timoshenko A.M., Polevshikov G.Ja., Presler V.T., 1996: "Examination of Conditions to Design High-Productivity Coal Faces With Regard og Coal Factor": Coalbed Methane: Forecasting, Monitoring, Utilization; the second English language issue of CBM Center's Newsletter, 1996, pp.27-30.

7. Polevshikov G.Ja., Presler V. Т., Garnaga A. V., 1997: "Ana-litical Assessment of Hydra-Flame Degasification Prospects For Coal Seams": Coalbed Methane: Forecasting, Monitoring, Utilization; the third English language issue of CBM Center's Newsletter, 1997, pp.17-21.

Статьи в трудах отечественных симпозиумов, конференций, семинаров

8. Устойчивость режима проветривания шахты при внезапных выбросах угля и газа./Розанцев Е.С., Полевщиков Г.Я., и др.//Всесоюзный семинар "Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах". - Новосибирск, 1979.- С.8-12.

9. Геомеханические основы создания безопасной технологии и проходческих комплексов для угольных шахт. / Евсеев В.С., Мурашев В.И., Полевщиков Г.Я. и др.// Технология разработки мощных пластов Кузбасса. - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1985,- С.11-18.

10. Повышение надежности гидроотжима выбросоопасных пластов. /Полевщиков Г.Я., и др.//Проблемы разработки мощных и наклонных пластов угля подземным способом. Территориальная научно-техническая конференция.- Караганда,1987.- С.32.

11. Повышение эффективности работы шахт с использованием метана от дегазации./Мясников А. А, Полевщиков Г. Я.//Угольный комплекс Сибири . Труды Всесоюзной конференции по развитию производительных сил Сибири. -Ленинск-Кузнецкий,1990. - С. 81-84.

12. Оценка готовности дегазационных систем Кузбасса к промышленной утилизации метана./Полевщиков Г.Я.и др.//Угольный комплекс Сибири . Труды Всесоюзной конференции по развитию производительных сил Сибири. -Ленинск-КузнецкийД990. - С. 99-101.

13. Управление размерами зон загазования вентиляционной сети при внезапных выбросах угля и газа./Мясников А.А., Полевщиков Г.Я. и др.//VIII Всесоюзный семинар "Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах".-Новосибирск, 1991.- С.107-111.

14. Научно-производственный проект "Газо-геомеханический мо-ниторинг"/Власенко Б.В., Полевщиков Г.Я. и др.// Всероссийская конференция "Управление напряженно-деформированным состояниеммас-сива горных пород при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых".- Новосибирск - Екатеринбург,1994. - С. 116 - 118.

15. Основные положения по проектированию автоматизированных систем прогноза и контроля рудничной атмосферы на базе отечественного оборудования и персональных компьютеров. /Полевщиков Г. Я. и др.// Всероссийская научно - практическая конференция "Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах",- Кемерово, 1994.- С. 29-30.

16. Обоснование объемов метанодобычи, прогноз и контроль газовой обстановки и геомеханического состояния в горных выработках при автоматизации управления шахты. /Полевщиков Г.Я. и др.// Всероссийская научно - практическая конференция "Безопасность жизнедеятельности, предприятий в угольных регионах".-Кемерово, 1994.- С. 29-31.

17. Способы и средства интенсификации газоотдачи неразгруженных угольных пластов./Г.Я.Полевщиков и др.//Всероссийский отраслевой семинаре по вопросам совершенствования вентиляции и дегазации, повышения эффективности работы участков ВТБ и ПР по ТБ шахт, служб ДГС и газоаналитических лабораторий ВГСЧ.- Кемерово, 1994.-С.39-40.

18. Программное обеспечение прогнозирования и расчета воздуха при переменных свойствах горного массива на базе мониторинговых систем. /Г. Я.Полевщиков и др.//Всероссийский отраслевой семинаре по вопросам совершенствования вентиляции и дегазации, повышения эффективности работы участков ВТБ и ПР по ТБ шахт, служб ДГС и газоаналитических лабораторий ВГСЧ,- Кемерово,1994.-С.30-32.

19. Геомеханические основы создания безопасной технологии и проходческих комплексов для угольных шахт. /Евсеев B.C., Мурашев

B.И., Полевщиков Г.Я. и др.//Технология разработки мощных пластов Кузбасса.-Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1985.-С.11-18.

Статьи в журналах

20. Измерение удельной скорости газовыделения из газонасыщенного угля. /Вологодский В.А., Полевщиков Г.Я. и др.//Техника безопасности, охрана труда и горно-спасательное дело.- 1975,- N4,

C.10-12.

21. О брошюре " Газовыделение при выбросах "./Пузырев В.Н., Полевщиков Г.Я. и др.//Уголь Украины,- 1978,- N1.- С.50. 22. Зоны загазования шахтной вентиляционной сети при выбросах угля и газа. /Розанцев Е.С., Полевщиков Г.Я. и др.// Безопасность труда в промышленности, - 1979,- N6.- С. 30-35.

23. Изучение процесса разрушения газонасыщенного угля./Розанцев Е.С., Полевщиков Г.Я.и др.// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых,- 1979.- N5.- С.87-91.

24. Определение параметров внезапных выбросов угля и газа. /Полевщиков Г.Я.//Безопасность труда в промышленности,- 1981.-N2,- С. 41-42.

25. Оценка влияния механоэмиссии на начальную скорость газовыделения при разрушении газоугольной среды./Мурашев В.И., Полевщиков Г. Я. //Уголь Украины. - 1986.- N12,- С. 36-37.

26. Механоэмиссия и механизм газодинамических явлений. /Мурашев В. И., Полевщиков Г. Я.//Уголь Украины, - 1987.- N11.- С. 37-38.

27. Управление газовыделением из разрабатываемого пласта./Полевщиков Г.Я., Буланчиков С. П.//Уголь.- N 10,- 1993,- С.5-7.

28. Автоматизация методов контроля и прогноза газодинамической обстановки в выработках метанообильных шахт./Полевщиков Г.Я., Золотых С. С.//Уголь, - 1993,- N9,- С. 33-35.

29. Автоматизированные системы прогноза газопроявлений в угольных шахтах./Полевщиков Г.Я.и др.//Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1996.- N3. - С.54-60.

Статьи в сборниках трудов

30. Экспериментальное изучение процесса увлажнения угольных пластов./Вологодский В.А., Полевщиков Г.Я., и др.//Борьба с газом и внезапными выбросами в угольных шахтах. - Кемерово: ВостНИИ, 1973.-Т. 20,- С. 105-114.

31. К вопросу определения сорбционной газоемкости углей. /Чернов С.И., Вологодский В.А., Полевщиков Г. Я. и др.//Борьба с газом и внезапными выбросами в угольных шахтах.- Кемерово: ВостНИИ, 1975.-Т. 24,- С. 116-120.

32. Моделирование процесса протекания внезапного выброса угля и газа./Полевщиков Г.Я. и др.//Вентиляция и предупреждение эндогенных пожаров. - Кемерово: ВостНИИ, 1976.-Т.26,- С.147-153.

33. Прогнозирование газовыделения при внезапных выбросах угля и газа./Розанцев Е.С., Полевщиков Г.Я. и др.//Управление газовыделением в угольных шахтах.- Кемерово: ВостНИИ, 1979. -Т.31.-С.63-68.

34. Сравнение методов измерения скорости газовыделения из угля. /Полевщиков Г. Я., Лазаревич В.К.//Управление газовыделением средствами вентиляции и дегазации в угольных шахтах.- Кемерово: ВостНИИ, 1980.-Т. 32,- С. 67-73.

35. Оценка газодинамической активности призабойной части пласта по показаниям датчиков газовой защиты. /Полевщиков Г. Я., и др.//Повышение безопасности труда в шахтах,- Кемерово: ВостНИИ, 1986,- С. 11-14.

36. Аэрогазодинамические процессы в вентиляционной сети при внезапном выбросе угля и газа./Розанцев Е.С., Полевщиков Г.Я. и др.//Проблемы аэрогазодинамики угольных шахт. - Кемерово: ВостНИИ, 1984.- С. 73-78.

37. О влиянии газокинетических свойств пласта на послойный отрыв угля при внезапном выбросе./Полевщиков Г. Я. и др.//Управление газовыделением в шахтах,- Новосибирск: ИГД СО РАН, 1986.-С. 159-162.

38. Способы и средства повышения надежности гидроотжима выб-росоопасных пластов./Полевщиков Г.Я. и др.//Вопросы предотвращения внезапных выбросов, - М.:ИГД им.А.А.Скочинского, 1987.- С.85-92.

Авторские свидетельства и патенты

39. A.c. 769026 СССР,М.Кл3 Е 21 F 7/00. Устройство для измерения газовыделения при бурении шпуров./Е.С.Розанцев, Г. Я. Полевщи-ков, и др.-Опубл. 07. 10.80. , бюл. N37,- С. 135.

40. A.c. 769025 СССР.М.Кл.3 Е 21 F 7/00. Устройство для определения газоносности полезного ископаемого в шахте. /Е.С.Розанцев, Г. Я. Полевщиков,и др. - Опубл. 07.10.80., бюл.N37. - С.134.

41. A.c. 796459 СССР.М.Кл3 Е 21 F 5/00. Устройство для моделирования внезапного выброса угля и газа./Е.С.Розанцев, Г.Я. Полевщиков .и др. - Опубл. 15. 01. 81., бюл. N2,- С. 149.

42. A.c. 785677 СССР, М.Кл.3 G 01 N 1/22. Устройство для отбора проб. / Е.С.Розанцев, Г. Я. Полевщиков и др.-Опубл. 07.12. 80., бюл. N 45. - С. 174.

43. A.c. 1177479 СССР, МКИ Е 21 С 37/00. Устройство для образования щелей в скважинах./В.М. Неборский, Г.Я.Полевщиков, и др,-Опубл. 07.09.85, бюл. N 33. - С. 117.

44. А.с. 1216345 СССР, МКИ Е 21 С 41/04. Способ управления кровлей при разработке угольных пластов./В.М.Неборский, А.Н.Умри-хин, О.И.Чернов, С.В.Машков, Г. Я. Полевщиков и др.- Опубл. 07.03.86., бюл. N 9. - С. 140.

45. А.с.N 1270328 СССР, МКИ Е 21 С 37/08. Скважинное устройство для образования направленных трещин./Г.Я.Полевщиков и др. Опубл. 15.11.86., бюл. N42. - С. 127.

46. A.c. 1484977 СССР, МКИ 21 С 37/08. /Герметизатор скважин. /Г. Я. Полевщиков, 0.В.Главатских.- Опубл.07.06.89, бюл.N 21.-С7160.

47. A.c. 1553676 СССР, МКИ Е 21 С 39/00. Устройство для моделирования внезапного выброса угля и газа./Г.Я.Полевщиков и др. Опубл. 30.03.90. бюл. N 12. - С. 137.

48. A.c.(патент РФ)1770563 СССР, МКИ Е 21 С 37/08. Устройство для создания направленных трещин./Г.Я.Полевщиков и др. - Опубл.

23. 10. 92, бюл. N 39. - С. 112.

49. A.c. (патент РФ) 1751316 СССР, МКИ Е 21 С 37/04. Устройство для образования направленных трещин./Г. Я. Полевщиков и др,-Опубл. 30. 07. 92. , бюл. N28. - с. 121.

50. Заявка на изобретение 940414563/03(040777) от 11.11.94г. "Способ контроля состояния массива в призабойной части выбросоо-пасного пласта" (положительное решение о выдаче патента РФ) / Г. Я. Полевщиков и др.

51. Заявка на изобретение 97101858/03(002082) от 10.02.97 г. "Способ управления газовыделением при отработке свиты угольных пластов" (положительное решение о выдаче патента РФ) / Г.Я.Полевщиков и др.

52. Заявка на изобретение 96106645/03(011290) от 08.04.96 г. "Способ герметизации дегазационных скважин" (положительное решение о выдаче патента РФ) / Г.Я.Полевщиков и др.

53. Заявка на изобретение 96105870/03(009814) от 26.03.96 г. "Устройство для образования направленных трещин" (положительное решение о выдаче патента РФ) / Г.Я.Полевщиков и др.

54. Заявка на изобретение 96106644/03(011289) от 08.04.96 г. "Способ дегазации угольных пластов" (положительное решение о выдаче патента РФ) / Г.Я.Полевщиков и др.

Статьи в препринтах

55. Адаптивный пространственный прогноз метанообильности очистного забоя./Полевщиков Г. Я. и др.//Метан угольных шахт: прогноз, управление, использование. Препринт Российского Метанового Центра.Кемерово: Институт угля СО РАН, 1995.- N3,- С.6-5.

56. Анализ условий проектирования высокопроизводительных забоев по газовому фактору./Мащенко И.Д., Тимошенко А. М., Полевщиков

Г.Я. и др.//Метан угольных шахт: прогноз, управление, использование. Препринт Российского Метанового Центра.- Кемерово: Институт Угля СО РАН, 1996,- N1.- С. 8-10.

57. Обеспечение высокопроизводительной добычи угля на основе комплексного использования ресурсов углегазового месторождения. /Полевщиков Г.Я. и др.//Метан угольных шахт: прогноз, управление, использование. Препринт Российского Метанового Центра.Кемерово: Институт угля СО РАН, 1996,- N2,- С. 16-18.

Нормативные и методические материалы (составленные с участием автора)

58. Типовые схемы оснащения участков шахт, разрабатывающих пласты, склонные к внезапным выбросам угля и газа,средствами самоспасения горнорабочих и характеристика данных средств. - Донецк: НПО "Респиратор" 1980.- 26 С.

59. Методика расчета зон загазирования вентиляционной сети шахты при внезапных выбросах угля и газа и выбора мероприятий по обеспечению безопасности.- Кемерово: ВостНИИ, 1980,- 17 С.

60. Руководство по применению безопасного и контролируемого способа интенсивной дегазации призабойной части пласта для предотвращения внезапных выбросов угля и газа с использованием эффекта гидроотжима и аппаратуры контроля метана (регулируемый гидроотжим).- Кемерово: ВостНИИ, 1987. - 16 С.

61. Методические положения по комплексной, с использованием средств вычислительной техники, оценке соответствия проектных решений по безопасности условиям заданного режима проведения горизонтальных подготовительных выработок по углю в шахтах ПО "Северо-кузбассуголь".-Кемерово:ВостНИИ, 1988. - 39 С.

62. Руководство пользователя к пакету прикладных программ

ПАСП0РТ-01".-Кемерово:ВостНИИ,1989. - 19 с.

63. Схемы и технология прогноза и предотвращения внезапных выбросов угля и газа при проведении подготовительных выработок комбайнами на выбросоопасных мощных и средней мощности пластах. Кемерово: ВостНИИ, 1989. - 45 С.

64. Методика проведения вакуумно-газовой съемки в дегазационных газопроводах угольных шахт и рекомендации по использованию ее результатов для повышения эффективности дегазации.-Кемерово:ВостНИИ, 1989,- 23 с.

65. Методика прогноза газодинамических явлений с использованием аппаратуры контроля метана при проведении подготовительных выработок. - Кемерово: ИУ СО РАН, 1994. - 14 с.

66. Инструкция по применению ориентированного гидроразрыва пласта для предотвращения газодинамических явлений при проведении подготовительных выработок. - Кемерово: ИУ СО РАН, 1994. - 9 с.

67. Методика контроля эффективности противовыбросного гидрорыхления и увлажнения в подготовительных забоях. - Кемерово: ВостНИИ, 1997. -16 с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании выполненных автором исследований газодинамических процессов в угольном пласте при проведении выработок и аэродинамических возмущений в вентиляционной сети шахты разработаны теоретические положения предупреждения и локализации динамических газопроявлений, совокупность которых можно квалифицировать, как крупное достижение в области управления физическими процессами в пласте и горных выработках, обеспечивающее повышение эффективности и газодинамической безопасности горных работ.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Полевщиков, Геннадий Яковлевич, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. -М.:Наука, 1969. - 824 С.

2. Абрамов Ф.А., Шевелев Г.А., Потемкин В.Я. Оценка устойчивости вентиляционных сетей при выбросах. - Безопасность труда в промышленности, 1974, N5, с.27-31.

3. Адаптивное управление подземной технологией добычи угля / Вылегжанин В.Н., Витковский Э.И., Потапов В.П. -Новосибирск:Наука. Сиб.отд-ние, 1987. -257с.

4. Айзаксон Э. Давление горных пород в шахтах. -М.: Госгортех-издат, 1961, -175с.

5. Айруни А.Т. Газовая динамика и закономерности изменения фильтрационных параметров угольных пластов в зонах влияния горных выработок. -В сб.: Проблемы современной рудничной аэрологии. -М.: Наука, 1974, с.46-62.

6. Алексеев А.Д., Недодаев Н.В., Стариков Г.П. Разрушение газонасыщенного угля, находящегося в объемном напряженном состоянии, при разгрузке. Моделирование выбросов угля и газа. -М., 1980. - (Препринт N139/ Ин-т проблем механики АН СССР).

7. Аналоговый комплекс (специализированная АВМ) для моделирования систем автоматического управления проветриванием шахт. Отчет /ИГД СО АН СССР; Руководитель работы Н.Н.Петров. - NrP65157723. -Новосибирск, 1971. -135 с.

8. Астановицкий М.С. Исследование методов прогноза выбросоо-пасности и способов борьбы с внезапными выбросами угля и газа при вскрытии мощных крутых пластов Прокопьевского месторождения в Кузбассе: Автореф.дис.... канд.техн.наук. -Кемерово, 1977. -18 с.

9. A.c. 594331 (СССР). Способ обнаружения внезапного выброса твердых и газообразных веществ в горных выработках / Б.Н.Буханец,

П.Ф.Гавриленко, А.П.Усик, А.И.Артеменко.-Опубл. в Б. И. //1978, N7 МКИ Е21 5/02'.

10. A.c. 601429 (СССР). Устройство для предупреждения внезапных выбросов угля и газа /В.И. Баринов, А.М.Плотников, С.В.Мамонтов. // Опубл. В Б.И., 1978, N13. МКИ Е21 5/02.

И. A.c. 691575 (СССР). Устройство для локализации внезапного выброса угля и газа /Ш.А.Болгожин, Т.Е.Хакимжанов, Л.А.Фалалеев, В.П.Сакне, Т.У.Кембаков. -Опубл. в Б.И. 1979, N38 МКИ Е21 5/02.

12. A.c. 697742 (СССР). Способ обнаружения внезапных выбросов твердых и газообразных веществ в горных выработках /Б.М.Деглин, Б. Н.Буханец, П.Ф.Гавриленко, В.С.Иванов. -Опубл. в Б.И. 1979, N42. МКИ Е21 5/02.

13. A.c. 730973 (СССР). Способ локализации внезапных выбросов при ведении горных работ /И.М.Петухов, В.П.Кузнецов, М.Ф.Малюга. -Опубл. в Б. И. 1980, N16. МКИ Е21 5/02.

14. Бархатова В.И. Исследование метаноемкости мощных угольных пластов Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса. -В кн.: Вопросы безопасности в угольных шахтах. -М.:ГНТИ, 1962, с. 81-92.

15. Беспятов Г.А. Развитие теории внезапного выброса угля и газа на основе волновых процессов в призабойной зоне. - Кемерово: Из-во КГТУ, 1995. -219с.

16. Бобин В.А. Разработка теоретических основ и методик расчета движения угля и газа при внезапных выбросах: Автореф. дис. ... канд.техн.наук. - М. : 1980. -17с.

17. Бобров И.В., Кричевский P.M. Борьба с внезапными выбросами угля и газа. -Киев: Техника, 1964. -328с.

18. Богатырев В.Г., Зинченко И.Н., Ковалев Ю.М. Движение метана в выработке после внезапного выброса. - Уголь Украины, 1977,

N10, с.42-43.

19. Божко В.Л., Греков С.Н., Осипов С.Н. Описание процесса выноса метана из тупиковой выработки после ведения взрывных работ. - Тр./МакНИИ, т. 18. -М.: Недра, 1968, с. 121-126.

20. Борисенко A.A. Диспергирование угля при сбросе давления газа. -М.: Недра, 1984. -197с.

21. Борисенко A.A. Разрушение призабойной зоны пласта при внезапном выбросе. -Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1968, N9, с. 19-23.

22. Борисенко А.А. Роль газового фактора в механизме внезапного выброса. - Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1968, N10, с.8-11.

23. Борисенко A.A. Энергоемкость разрушения углей выбросоо-пасных пластов. - Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых, 1979, N5, с.96-101.

24. Браилко И.П. Использование сжатого воздуха для повышения безопасности работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа. -Макеевка, 1957, - 12с.

25. Браилко И.П., Корниенко К.И. К вопросу о динамике внезапных выбросов угля и газа на шахтах Донбасса. -В кн.: Борьба с выбросами угля, породы и газа и предупреждение травматизма на предприятиях и стройках угольной промышленности. Макеевка- Донбасс, 1980, с. 38-39.

26. Верховский Е.И. Исследование характера газопроявлений при выбросах угля и газа и определение исходных данных для быстродействующей газовой защиты: Автореф.дис.... канд. техн. наук -Кемерово, 1978. -19с.

27. Влияние горнотехнических факторов на интенсивность вне-

запных выбросов угля и газа /Кольчик Е.И. и др. -Техника базопас-ности, охрана труда и горноспасательное дело, 1980, N9, с.17-18.

28. Волошин Н.Е., Ольховиченко А.Е., Воронин В.А. Газовыделение при выбросах. -Донецк: Донбасс, 1976. -42с.

29. Воронин В.Н. Основы рудничной аэрогазодинамики.:М.-Л. Уг-летехиздат, 1951. -491с.

30. Временная инструкция по расчету аналоговых и цифровых вычислительных машин. -Кемерово, 1974. -175с.

31. Вылегжанин В.Н. Адаптивные модели и алгоритмы прогноза газодинамических явлений на угоьных шахтах. -В кн.: Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах. Новосибирск, 1977, с.112-114.

32. Газовыделение в процессе и после выброса угля и газа /Волошин Н. Е., Ольховиченко А.Е., Воронин A.B. и др. -Безопасность труда в промышленности, 1978, N4, с.52-54.

33. Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР / Под общ. ред. А.И. Кравцова. - в 3 т.-М.: 1979, т. I. - 314с.

34. Динамика газовыделения при мгновенном разрушении насыщенного метаном угля с естественной влагой / Ольховиченко А.Е. и др. -Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1968, N8, с.19-20.

35. Егоров В. А. Классификация подземных аварий по степени сложности и причиняемому материальному ущербу:Афтореф.дис.... канд. техн.наук. -Донецк, 1973. -24 с.

36. Измерение удельной скорости газовыделения из газонасыщенного угля. /Вологодский В.А. и др. -Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1975, N4, с.8-10.

37. Инструкция по безопасному ведению горных работ на плас-

тах, склонных к внезапным выбросам угля и газа. М. ¡Недра, 1989.

-159 с.

38. Ионов В.Н., Огибалов П.М. Напряжение в телах при импульсивном нагружении.-М.: Высшая школа, 1975. -423с.

39. Исследование процесса разрушения газонасыщенного угля в форме внезапных выбросов. Отчет/ИГД им. A.A. Скочинского:Руководитель работы А.Э. Петросян. NFP 6679239,- Люберцы, 1977. -59 с.

40. Исследовать возможности прогнозирования выбросоопасности угольных пластов, отдельных зон и мест возникновения выбросов. От-чет/МакНИИ:Руководитель работы А.Е. Ольховиченко. -NFP 70013952, Макеевка, 1967. -187с.

41. Исследовать процессы распространения по горным выработкам газоугольной смеси и аэродинамического возмущения при внезапных выбросах угля и газа. Отчет/ВостНИИ:Руководители работы: С.Е.Розанцев, Г.Я.Полевщиков Г.Я. NFP 77027382, Кемерово, 1977. -131 с.

42. Канин В.А. Гранулометрический состав выброшенного угля. -Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1977, N9, с.21-22.

43. Каталог метаноемкости углей Кузбасса. -Кемерово, 1969. -

32 с.

44. К вопросу определения сорбционной газоемкости углей /Чернов 0.И. и др. -В кн.:Борьба с газом, с внезапными выбросами и пожарами в угольных шахтах. -Кемерово, 1975, с.166-120.

45. Клебанов Ф.С. Аэродинамическое управление газовым режимом в шахтных вентиляционных сетях. -М.:Наука, 1974. -135с.

46. Коваленко Ю.Ф. Элементарный акт явления внезапного выброса. Выброс в скважину. -М.:1980.-38 с. (Препринт/Ин-т проблем механики АН СССР, N 145).

47. Коган Г.Л., Яновская М.Ф. О модели пористой структуры ископаемых углей. -Химия твердого топлива, 1968, N5, с. 26-32.

48. Кравченко B.C. К вопросу о природе и механизме внезапных выбросов угля и газа. -Известия АН СССР, ОНТ, 1956, N6-101C.

49. Крупеня В.Г. Псевдосжижение как возможный механизм выноса угля при внезапном выбросе. -В кн. : Вопросы вентиляции и борьбы с внезапными выбросами в угольных шахтах: Научные сообщения ИГД им. А. А. Скочинчкого, Люберцы, 1977, вып. 157, с.51-61.

50. Крупин H.H., Толок В. М., Стефанович В. А. Создание средств и технологии проведения выработок на выбросоопасных, склонных к высыпанию угля пластах. -Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1980, N6, с.21-22.

51. Ксенофонтова А.И., Бурчаков A.C., Ушаков К.З. Влияние предварительного увлажнения пласта через длинные скважины на мета-новыделение в очистном забое. -Технология и экономика угледобычи. 1966, N1, с.58-62.

52. Кузнецов C.B., Бобин В.А. Определение зон разрушения и опрокидывания вентиляционной струи при внезапных выбросах. -В кн.: Механика горных пород и проявление и проявление горного давления. М.:СФТГП ИФЗ АН СССР, 1977, с.43-60.

53. Кузнецов C.B., Онопчук В.Н. Движение газоугольной смеси при внезапных выбросах. - Физ.-техн.пробл. разработки полезных ископаемых, 1974, N2, с. 94-100.

54. Кузнецов C.B., Онопчук В.Н. О распространении волны разряжения в газоугольной смеси и отжиме (выдавливании) призабойной полосы угольного пласта при внезапных выбросах. -Физ. -техн. проблемы разработки полезных ископаемых, 1972, N2, с.79-84.

55. Кузнецов C.B., Онопчук В.Н. Характерные особенности дви-

жения газоугольной смеси при внезапных выбросах. -В кн. : Проблемы современной рудничной аэрологии. М.: Наука, 1974, с.162-167.

56. Кухарев Е.В. Аэрогазодинамика газовоздушного потока при внезапных выбросах угля и газа. - Известия ВУЗов. Горный журнал, 1979, N8, с.61-63.

57. Кухарев Е.В. Исследование переходных процессов по депрессии и дебиту в горных выработках при внезапном выбросе. -В кн.: Динамические проявления горного давления. Киев, 1980, с.124-128.

58. Лидин Г.Д. К вопросу о закономерности выделения метана из угля, отторгнутого от массива. -В кн.: Управление газовыделением и пылеподавлением в шахтах. -М.: Наука, 1972, с.32-36.

59. Линьков A.M., Петухов И.М. К теории разрушения пласта угля послойным отрывом. -Тр./ВНИМИ, сб. 88, 1973, с.205-221.

60. Липчанский А. Ф., Толмачев П.А. Анализ метановыделений при газодинамических явлениях. -Уголь Украины, 1977, N3, с.40-41.

61. Медяник C.B. Экономическая оценка средств и способов предотвращения подземных аварий: Авторефер. дис.... канд. экон.наук. -Кемерово,1974. -24с.

62. Методика определения экономической эффективности использования в угольной промышленности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М.: Недра. -210с.

63. Методика экономической оптимизации вариантов и параметров раздельного или совместного применения дегезации и увлажнения незащищенных выбросоопасных пластов. -Кемерово, 1980. -36с.

64. Методические указания по составлению раздела плана ликвидации аварий по спасению людей при внезапных выбросах угля, породы и газа. -Донецк, 1976. -28с.

65. Моделирование возмущений в шахтной вентиляционной сети,

возникающих при внезапном выбросе угля и газа. /Чернов О.И. и др. -Физ. -техн.пробл. разработки полезных ископаемых. 1977, N2, с.81-85.

66. Мурашев В.И., Бульбенко В.Л. Развитие внезапного выброса угля и газа при проведении подготовительных выработок. -Уголь, 1978, N3, С. 19-22.

67. Мурашев В.И., Евсеев B.C. Обоснование рациональных параметров проведения подготовительных выработок. - Уголь, 1982, N3, с.8-12.

68. Мурашев В.И. Разработка научных основ безопасного ведения горных работ в угольных шахтах на основе исследований геомеханических процессов: Авторефер.дис....докт.техн.наук. -М.:1980.- 35с.

69. Недашковский И. В., Пантелеев А.И., Воронков Н.И. Определение газоносности угольного пласта в призабойной зоне. -Уголь, 1972, с.56-57.

70. Некоторые аспекты теории выбросов угля, породы и газа. /Абрамов Ф.А. и др. -В кн.:Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. -М.: Недра, 1978, с. 92-121.

71. Нечаев A.B., Мартынюк Г.К., Томилин П.И. Методика определения количества метана, выделившегося при внезапном выбросе угля и газа. -В кн.-.Научные сообщения ИГД им. A.A. Скочинского вып. 142, 1976, с.7-12.

72. Николин В.И. Представления (гипотеза) о природе и механизме выброса угля, породы и газа. -В кн.:Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. -М.:Недра, 1978, с.122-140.

73. Никольский A.A. О волнах внезапного выброса газированных пород. -Докл. АН СССР, 1953, т.88, с.623-627.

74. Номограммы для расчета газовыделения при разрушении угля.

-Люберцы, 1967. -171с.

75. Онопчук Б.Н. Влияние газовыделения и теплообмена на процесс проявления и протекания внезапного выброса угля и газа. -Теоретическая и прикладная механика. -Киев, 1988, N9, с.97-104.

76. Онопчук В.Н. К вопросу о механизме разрушения горного массива при внезапных выбросах пород, угля и газа. - Физ.- техн. пробл. разработки полезных ископаемых. 1976, N2, с. 86-90.

77. -Онопчук В.Н. Инженерный расчет параметров внезапного выброса угля и газа.-Физ.-техн.пробл. разработки полезных ископаемых. 1976, N5, С.30-34.

78. Опытно-промышленная проверка и установление количественных характеристик предельных (критических) значений показателей возникновения внезапных выбросов по газовому фактору. Отчет/ ВостНИИ: ЫГР 74025043. Руководитель работы О.И. Чернов, -Кемерово, 1974. -61с.

79. Осипов С.Н., Греков С.П. Определение концентрации метана в исходящих вентиляционных струях после выбросов угля и газа. -Уголь, 1967, N6, с.52-54.

80. Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. М.: Недра, 1978. -212с.

81. Осокин В.В. Исследование роли газа и физико-механических свойств угля в возникновении и развитии внезапных выбросов:Авторе-фер. дис.... канд.экон.наук. -Донецк, 1973. -18 с.

82. Панасейко С.П. Изучение поверхностных свойств объема пор и удельной поверхности кузнецких углей разной стадии метаморфизма. -Тр./ВостНИИ, т. 20, Прокопьевск, 1973, с. 57-61.

83. Патент 1273469 (ФРГ). Способ ограничения временной интенсивности внезапного выброса под давлением газа, находящегося вбли-

зи соли /Гимм В., Эккарт Д. -Р. ж. Торное дело", серия В, N3, 1970.

84. Патент 61253 (ГДР). Способ регулирования внезапного выброса соли и газа при расчетном количестве выброшенного материала в склонных к выбросу месторождениях соли /Гимм В., Марграф В. -Р.ж. "Горное дело", серия В, N10, 1969.

85. Патент 51013 (ГДР). Способ ограничения временной интенсивности внезапного выброса соли и газа /Гимм В., Эккарт Д. -Р.ж. "Горное дело", серия В, N12, 1967.

86. Петросян А.Э., Иванов Б.М. Причины возникновения внезапных выбросов угля и газа. -В кн.:Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. -М. :Недра, 1978, с.3-61.

87. Петухов И.М., Линьков A.M. Волны разрушения при горных ударах. -Тр./ВНИМИ, т. 88. -Л. :1973, с.195-204.

88. Петухов И. М., Линьков A.M. Механизм развязывания и протекания выбросов угля (породы) и газа. -В кн.:Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. -М.:Недра, 1978, с.62-91.

89. Петухов И.М., Линьков A.M. Теоретические предпосылки предупреждения внезапных выбросов и меры борьбы с их вредными последствиями. -В кн.: Выбросы угля, породы и газа. - Киев: Наукова думка, 1976, с.3-18.

90. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. -М.:Недра, 1964. -328 с.

91. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. -М.:Недра, 1973. -511 с.

92. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. -М. : Недра, 1989. -400 с.

93. Предупреждение газодинамических явлений при проведении выработок по угольным пластам / Зыков B.C., Лебедев А.В., Сурков

A.B. -Кемерово: Изд-во АГН, 1997. -262с.

94. Работы МакНИИ по совершенствованию разработки пластов Донбасса, опасных по внезапным выбросам угля и газа. /Бобров И.В. и др. -В кн.:Внезапные выбросы в угольных шахтах. -М.: Недра, 1975, с. 45-71.

95. Разработать предложения по обеспечению безопасного нахождения людей в зоне возможного действия выброса. Отчет/ВостНИИ; Руководители работы: Чернов О.И., Розанцев Е.С. NFP 75035884. - Кемерово, 1975. -135с.

96. Региональный прогноз выбросоопасности угольных пластов Кузбасса / Кнуренко В.А. и др. - Кемерово: Из-во АГН, 1997. -119с.

97. Рекомендации по проветриванию аварийных участков после внезапных выбросов угля и газа при ведении горноспасательных работ на шахтах Донбасса. -Донецк, 1975. -47 с.

98. Розанцев Е.С., Умрихин А.Н. Перемычки для защиты от внезапных выбросов угля и газа. -Безопасность труда в промышленности. 1965, N11, с.41-44.

99. Руководство по безопасному ведению горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля и газа в условиях Карагандинского бассейна. Караганда, Карагандинское отделение ВостНИИ, 1973.

100. Руководство по дегазации угольных шахт, М., Недра, 1989, -209с.

101. Руководство по проектированию проветривания угольных шахт, М., Недра, 1989, -287с.

102. Седов Л.И. Механика сплошной среды. В 3 т.,т.I -М.: Наука, 1973. -536с.

103. Симонов В.А., Баличенко И.И, Горягин Л.Ф. Меры защиты

горнорабочих при внезапных выбросах угля и газа. -В кн.:Борьба с газом, пылью и выбросами в угольных шахтах. -Макеевка-Донбасс, 1975, с.131-134.

104. Систематизированные данные по внезапным выбросам угля и газа на шахтах восточных и северных месторождений страны /Розанцев Е. С. и др. -Кемерово, 1974. -428с.

105. Скочинский A.A. Современные представления о природе внезапных выбросов угля и газа. -Уголь, 1951, N12, с.4-10.

106. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Краткий курс математической статистики для технических приложений. -М.:Физматгиз, 1959, -436с.

107. Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт.-М.:Недра, 1970. -277 с.

108. Совершенствование конструкции заградительных канатных перемычек для локализации выбросов пород и газа. /Саркисянц А.В. и др. -Шахтное строительство, 1980, N8, с.12-14.

109. Структурные модели горного массива в механизме геомеханических процессов / Вылегжанин В.Н., Егоров П.В., Мурашев В.И. -Новосибирск: Наука. Сиб.отд-ние, 1990. -295с.

110. Сформулировать теорию внезапных выбросов угля, породы и газа, разработать научные основы создания методов их прогнозирования и определить основные способы предотвращения внезапных выбросов. Отчет/ИГД им. A.A. Скочинского; /Руководитель работы А.Э. Петросян. NFP 7604941,- Люберцы, 1979. -322с.

111. Тихонов A.B., Самарский A.B. Уравнения математической физики. -М.:Физматгиз. -с.250.

112. Тян Р.Б., Лысенко В.Н., Кухарев Е.В. Исследование процесса внезапного выброса угля и газа. -Известия ВУЗов. Горный жур-

нал, 1977, N8, с.49-52.

113. Успенский В.А. Пневматический транспорт. -Свердловск, Металлургиздат, 1959. -226с.

114. Фамин Л.Б. Внезапный выброс в лабораторном эксперименте. -В кн. : Проблемы рудничной аэрологии. -М.:Госгортехиздат, 1958, с.219-224.

115. Фейт Г.Н. Результаты моделирования процесса разрушения газонасыщенного угля при внезапных выбросах. -В кн.:Научные сообщения ИГД им. A.A. Скочинского, вып.169, -Люберцы, 1978, с.84-88.

116. Фоминых Е.И., Карев H.A. Применение гидроотжима приза-бойной части пласта для борьбы с внезапными выбросами угля и газа на шахтах Саранского участка. -Тр./ВостНИИ, том XVI, М., 1972, с. 83-91.

117. Ходот В.В. Внезапные выбросы угля и гза. -М.: Госгортехиздат, 1961. -363с.

118. Ходот В.В., Коган Г.Д. О моделировании внезапных выбросов угля и газа. -Физ.-техн.пробл. разработки полезных ископаемых. 1979, N5. с.74-78.

119. Ходот В.В. Приближенный метод расчета газовыделения из угля при внезапном выбросе. -В кн.: Научные сообщения ИГД им. A.A. Скочинского, вып.187, -Люберцы, 1980, с.49-55.

120. Ходот В. В., Яновская М.Ф. Скорость газовыделения из угля при его разрушении. -В кн.:Рудничная аэрология.-М.: Изд-во АН СССР, 1962, с.112-118.

121. Христианович С. А., Салганик Р.Л. Внезапные выбросы угля (породы) и газа. Напряжения и деформации. -М.: 1980.-(Препринт N155 /Ин-т проблем механики АН СССР).

122. Христианович С. А., Салганик Р.Л. Выбросоопасные ситуа-

ции. Дробление. Волна выброса. -М.:1980.-(Препринт N152 /Ин-т проблем механики АН СССР).

123. Христианович С.А. Свободное течение грунтовой массы, вызванное расширением содержащегося в порах газа высокого давления. Волна дробления. -М.:1979.-(Препринт N128 /Ин-т проблем механики АН СССР).

124. Чернов 0.И. О проблеме внезапных выбросов угля и газа. -Уголь, 1974, N12, с.35-38.

125. Чернов 0.И., Пузырев В.Н. Основы метода комплексной борьбы с газовыделением, внезапными выбросами угля и газа, эндогенными пожарами, горными ударами и угольной пылью в шахтах. -В кн.: Вопросы безопасности в угольных шахтах. -М.: Недра, 1966, с.91-138.

126. Чернов 0.И., Пузырев В.Н. Прогноз внезапных выбросов угля и газа. -М.-.Недра, 1979. -295с.

127. Шадрин A.B. Способ сигнализации о происшедшем внезапном выбросе угля и газа и устройство для его осуществления. -В кн.:Управление вентиляцией и газодинамическими явлениями в шахтах. -Новосибирск, 1979, с.48-51.

128. Шевяков Ф.Д., Кокорин И.Я. К вопросу технологии разработки пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа. -В кн.: Научные сообщения ИГД им. А. А. Скочинского, вып.N94. - Люберцы, 1972, с.131-135.

129. Эттингер И. Л. Газоемкость ископаемых углей. -М.: Недра,

1966.

130. Эттингер И. Л. Свойства углей влияющие на безопасность труда в шахтах. -М.:Госгортехиздат, 1961.

131. Яновская М.Ф. Приближенный метод расчета десорбции мета-

на при разрушении угля в процессе внезапного выброса. -В кн. .-Борьба с внезапными выбросами угля и газа в угольных шахтах. -М.:Гос-гортехиздат, 1962.

132. Ярцев В.А. Дробление угля при внезапном сбросе давления газа. -Уголь, 1958, N5, с.35-36.

133. Coppens Z. Annales des Hines Beigigue. 1934, В. 35, N1.

134. Darres A.W., lenkins C.B. Prekautios Outbursts. - "Me-ning Eng.-" (Gr. Brit.), 1978, 138, N205, p 159-168.

135. Experience de tir d'ebralement dans les conditions de gisement du bassin honiller de la bass Silesie Donnant la meilure protection du personnel /Kobila z., Piskorska-Kalise Z., Skindero-rvicz M. et ets. - Hongrie, 1969, p. 24.

136. Kozlowski B..Polak Z. Zabezpleczenle zalog dolorvych ko-palniach zagroz onych roirzutami gazow iskal. - "Wiad. gorn.",1978, 29, N4, pl11-116.

137. Lajos Szirtes, "Freiberg Forshungsh. " 1971, A, N493, s. 99-111.

138. Marrgraf P. "Freiberg Forschungsch," 1971, A, N 493, s. 87-98.

139. Silbers U. Anwendung des Kenntnis und Erfahrungsstandes in den Gasausbruchsrichtlinien, - Glukauf, 1977, 113, N18, 899-903, A 425.

140. Symposium on Forecasting and Prevention of Rock Bursts and Sudden Outbursts of Coal, Rock and Gas. Czechoslovakia, Ostrava, 2-6 October 1989.

141. Yimm W. Hafner H., Eskart D., Ruckblick auf die Arbeiten Forschungsgemeinschaft "Mineralgebundene Gase" und gegenwartiger stand der Evrorschund Beherrschung plötzlicher Ausbruche in Berg-

bau DDR. - Freiberg. Forshungsh., 1971, A, N493, s 7-44.

142. Wicke E. Empirische und theoretische Untersuchungen der Sorbtiongeschwindigkeit von Gasen an porosen. Stoffen I. Kalloid Zeitschrift, Band. 86, 1939, p.165 - 167.

143. Williams R., Morris I.H. Emission and outbursts in coal mining. Proc.Symp. Environ. End. Coal Mining, Harrogate, 1972, London, p.101-110.