Условия формирования и методология прогнозирования газодинамических явлений при техногенном воздействии на угольные пласты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, доктор технических наук Малинникова, Ольга Николаевна

• Малинникова, Ольга Николаевна
• доктор технических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор технических наук Малинникова, Ольга Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРОГНОЗА ОПАСНОСТИ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИЧИН ВЫ-БРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ.

1.1. Общие сведение о методах прогноза опасности газодинамических явлений применяемых в шахтах.

1.2. Исследование связи структуры (нарушенности) угля с его выбро-соопасностью.

1.3. Исследования связи механохимических процессов в угле с его выбросоопасностью и возможностью образования метана из угля при разрушении.

1.4. Анализ работ по исследованию связи термодинамического состояния призабойной зоны угольного пласта с его выбросоопасностью

Выводы и постановка задач исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ К ГАЗООТДАЧЕ УГЛЕЙ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАРУШЕННОСТИ.

2.1. Кинетика выделения метана из структурных блоков угля различной нарушенности.

2.2. Определение коэффициента газоотдачи Ьз0.

2.3. Оценка влияния тектонической нарушенности угля на его выбро-соопасность.

2.4. Оценка зависимости газопроницаемости от величины горного давления для нарушенного угля.

2.5. Оценка способности угольных пластов к метаноотдаче по комплексу геологоразведочных данных.

Выводы.

3. ПРИМЕНЕНИЕ МУЛЬТИФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРУКТУРЫ УГЛЕЙ ВЫ-БРОСООПАСНЫХ ПЛАСТОВ.

3.1. Мультифрактальный анализ цифровых изображений поверхностных структур.

3.2. Использование мультифрактального анализа для оценки склонности угольных пластов к газодинамическим явлениям.

3.3. Алгоритмическая реализация процедуры мультифрактального анализа изображений.

3.4. Методика применения мультифрактального анализа для обнаружения особенностей структуры угля выбросоопасных пластов по их цифровым изображениям.

3.5. Экспериментальная апробация предложенной методики.

Выводы.

4. ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ УГОЛЬ-ГАЗ В ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЕ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА

4.1 Методика проведения лабораторных экспериментов.

4.2. Энергетика процесса разрушения угля в лабораторном эксперименте

4.3. Условия образования «дополнительного» метана при разрушении угля.

4.4. Анализ статистических данных по газовыделениям при внезапных выбросах угля и газа.

4.5. Результаты исследования выброшенного угля методом ИКспектроскопии.

Выводы.

5. ОБРАЗОВАНИЕ ОЧАГА ВЫБРОСООПАСНОСТИ В ПРИЗА

ВОЙНОЙ ЗОНЕ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА.

5.1. Влияние напряженно-деформированного состояния призабойной зоны на выбросоопасность угольного пласта.

5.1.1. Методика проведения шахтного эксперимента.

5.1.2. Формирование напряженно-деформированного состояния

5.2. Возникновение очага выбросоопасности при изменении напряженно-деформированного состояния призабойной зоны угольного пласта.

5.3. Примеры формирования очагов выбросоопасности в шахтных условиях

5.3.1. Пласт Бабаковский.

5.3.2. Пласт Подмазур.

5.3.3. Изменение температуры в призабойной зоне подготовительной выработки пласта Толстый шахты Юнком.

5.3.4. Изменение температуры в призабойной зоне подготовительной выработки пласта Уманский шахты "Красный Профинтер".

Выводы.

6. ПРОГНОЗ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ ВНЕЗАПНЫХ ВЫБРОСОВ И ГОРНЫХ УДАРОВ ПО ГЕОЭНЕРГИИ МАССИВА

6.1. Работа газа при различных условиях его расширения.

6.2. Методика расчета энергии газа по геолого-геофизическим данным

6.3. Энергия газа как показатель выбросоопасности угольного пласта.

6.4. Пример использования газового показателя выбросоопасности Ah в региональном прогнозе.

6.5. Роль учета неидеальности газа и неидеальности процесса расширения газа.

6.6. Определение природной выбросоопасности участков угольных пластов.

6.7. Единый прогноз опасности внезапных выбросов и горных ударов

Выводы.

7. ПРОГНОЗ ВЫБРОСООПАСНОСТИ ЗАБОЕВ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК С УЧЕТОМ ТЕХНОЛОГИИ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ.

7.1. Определение выбросоопасности забоев очистных и подготовительных выработок с учетом скорости их подвигания.

7.2. Определение безопасной глубины выемки (сменной скорости подвигания) забоя.

7.3. Определение необходимой степени дегазации угольного пласта.

7.4. Определение опасной по внезапным выбросам газоносности угольного пласта.

7.5. Дополнительные источники энергии.

7.6. Применение разработанного метода прогноза в автоматизированной системы прогнозирования безопасности горных работ по фактору риска внезапных выбросов и горных ударов.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Условия формирования и методология прогнозирования газодинамических явлений при техногенном воздействии на угольные пласты»

Актуальность проблемы. В Российской Федерации, как и во всех других угледобывающих странах, при разработке газоносных угольных пластов на современных глубинах происходят газодинамические явления (ГДЯ), вызывающие аварии и наносящие значительный технологический, экологический и социальный ущерб.

К газодинамическим явлениям относятся внезапные выбросы угля и газа, происходящие на угольных шахтах России с 1906 года; горные удары, известные в России на угольных шахтах Кизеловского бассейна с 1944 года; динамические разломы почвы (кровли), как разновидность горных ударов; а также различные сочетания упомянутых ГДЯ.

С увеличением глубины разработки и скорости подвигания горных выработок опасность по ГДЯ возрастает, что резко обостряет проблему безопасности ведения горных работ, прежде всего из-за мало управляемого внезапного повышения газовыделения и опасности взрывов метанопылевоздуш-ных смесей, а также усложняет возможности своевременного прогнозирования ГДЯ и обеспечения профилактических мероприятий, и в конечном итоге приносит большой экономический ущерб угольным предприятиям.

Статистика показывает, что на шахтах Восточного Донбасса за 19582004 г.г. произошло 182 газодинамических явления, в том числе 47 внезапных выбросов угля и газа, 77 внезапных выбросов при сотрясательном взрывании, 48 внезапных выдавливаний с повышенным газовыделением, в единичных случаях регистрировались динамические разломы почвы горных выработок.

На шахтах Кузбасса за 1943-2005 годы произошло 268 внезапных выбросов угля и газа, 175 горных ударов, более 156 обрушений и высыпаний. На шахтах Воркуты и Печорского угольного бассейна с 1950 г. по 2000 г. -более 250 внезапных выбросов угля и газа, имеют место горные удары и внезапные динамические разломы почвы горных выработок с повышенным газовыделением.

Кроме того, на угольных шахтах происходит значительное количество взрывов метанопылевоздушных смесей, в том числе сопутствующих газодинамическим явлениям, среди них в последние годы наиболее крупные взрывы метановоздушных смесей с групповыми травматизмом произошли: 1997 г. «Баренцбург» (О. Шпицберген), «Зыряновская» (Кузбасс), 1998 г. - ш. «Центральная» (Воркутауголь), 2003 г. - «Зиминка» (Кузбасс), апрель 2004 г. - ш. «Тайжина» (Кузбасс), 2006 и 2007 гг., «Ульяновская» и «Юбилейная» (Кузбасс), 2007. Много человеческих жизней унес последний взрывы в Кузбассе на шахте «Распадская» (2010 г.).

Проведенный анализ причин аварий, вызванных газодинамическими явлениями, позволяет сделать следующие выводы.

- на шахтах Восточного Донбасса, Воркуты, Кузбасса в 30% случаев нарушаются параметры способов прогноза и предотвращения;

- при проведении горных выработок с помощью сотрясательного взрывания (в ряде случаев даже при вскрытии угольных пластов) не применяются способы прогноза выбросоопасных зон и защитные мероприятия, равно как и способы контроля эффективности защитных мер;

- причины аварий на шахтах кроются в неэффективности или неприменении методов прогноза выбросоопасности и защитных мероприятий, либо в несоответствии их конкретным горно-геологическим условиям, так как внезапные выбросы угля и газа происходят на ранее неопасных шахтопластах, а также при полностью выполненных (или в процессе выполнения) защитных мероприятиях.

В связи с этим актуальным остается дальнейшее развитие теории возникновения и развития этих опасных проявлений горного давления для разработки надежных методов прогноза выбросоопасности и защитных мероприятий, адекватных конкретным горно-геологическим условиям залегания угольных пластов, их газодинамическому и термодинамическому состоянию и условиям ведения горных работ. Для этого необходимы дальнейшие исследования роли газа, горного давления, и других факторов в подготовке очага и развязывании внезапного выброса, выявление таких очагов, определение запасов энергии угольного пласта, которая может реализоваться в виде внезапного выброса, областей, обладающих запасами энергии достаточными для развязывания газодинамических явлений.

Целью работы является развитие методологии прогнозирования газодинамических явлений, основанной на закономерностях формирования очагов выбросоопасности в призабойной зоне угольных пластов для повышения безопасности и эффективности ведения проходческих и очистных работ.

Основная идея работы заключается в использовании установленных закономерностей формирования зон концентрации геоэнергии с учетом термодинамических и механохимических процессов образования дополнительных объемов метана при развитии очага выбросоопасности в призабойной зоне угольного пласта для создания эффективных методов прогноза газодинамических явлений при техногенном воздействии на углепородный массив.

Методы исследований: В работе применен комплекс методов, включающий: автоматизированные методы обработки цифровых изображений; статистические методы обработки результатов натурных экспериментов, включающие корреляционный, спектральный и мультифрактальный анализ, методы математического моделирования напряженно деформированного состояния и мест накопления энергии сейсмоакустических волновых полей в угольных пластах и вмещающих породах; лабораторные и шахтные экспериментальные исследования процессов, происходящих в углепородном массиве.

Основные положения, представленные к защите:

1. Взаимосвязь показателей прочности, трещиноватости и газопроницаемости углей различных степеней тектонической нарушенности, позволяющая количественно оценить способность угля к газоотдаче и газопрони8 цаемость с учетом его трещиноватости, блочного строения, напряженного состояния и тектонической нарушенности и провести классификацию угольных пластов по их способности к газоотдаче при дегазации.

2. Угли из выбросоопасных и невыбросоопасных пластов имеют отличия в структуре на микроуровне, которые выявляются при мультифрактальной параметризации цифровых изображений их поверхности и позволяют провести оценки вы-бросоопасности угольных пластов по структурному фактору.

3. Механохимический эффект образования метана наблюдается при разрушении угля сдвигом в условиях неравнокомпонентного сжатия и высоких напряжений (минимальное главное напряжение ст3 > 5-^7 МПа). Эффект начинает фиксироваться при достижении максимальным главным напряжением С] значений 0,7-0,8 от предела прочности угля и тем сильнее, чем более пластичным является процесс разрушения (модуль спада напряжений в запредельной области э > 0,75).

4. Природно-техногенный очаг выбросоопасности в призабойной зоне угольного пласта формируется в зоне влияния геологической и техногенной нарушенности, в том случае, когда затруднено деформирование призабойной части угольного массива в сторону забоя, и характеризуется резким ростом концентрации потенциальной энергии упругого сжатия и механохимическим процессом генерирования дополнительного метана из угля в условиях высоких напряжений объемного сжатия и сдвиговых деформаций.

5. Метод прогноза потенциальной (природной) опасности внезапных выбросов и горных ударов, основанный на определении соотношения запасов энергии газа и горного давления угольного пласта, позволяет определить опасность и тип газодинамического явления, а при дополнительном учете технологии ведения горных работ - определить реальную выбросоопасность очистных и проходческих забоев, выбрать безопасную для данных условий скорость подвигания забоя и эффективные мероприятия по предотвращению выбросоопасной ситуации.

Достоверность основных положений, представленных к защите подтверждается: обоснованностью и корректностью поставленных задач, непротиворечивостью полученных результатов и выводов; представительным объемом выборок при статистической обработке информации; соответствием 9 выводов теоретических и лабораторных исследований шахтным экспериментам; успешно проведенной опытно-промышленной проверкой разработанного в соавторстве «Руководства по определению степени (категории) выбро-соопасности угольных пластов и забоев горных выработок с учетом глубины и технологии ведения горных работ».

Научная новизна работы

Основная часть результатов данной работы на момент публикации имела приоритетный характер и была получена впервые. Было установлено:

- взаимосвязь прочности, трещиноватости (тектонической нарушенно-сти) и газопроницаемости угольных пластов, основанная на статистической связи введенного показателя прочности угля по кавернометрии с нару-шенностью угля и его физико-механическими свойствами и экспериментально полученной зависимости коэффициента газопроницаемости от горного давления и тектонической нарушенности угля.

-структурная организация элементов поверхности углей может быть представленна мультифракталом с соответствующем ему спектром фрак-тальнных размерностей, причем угли из выбросоопасных пластов имеют больший набор структурных элементов и, следовательно, в 1,5-К2 раза более широкий спектр соответствующих им фрактальных размерностей, чем угли из невыбросоопасных пластов.

- механохимический эффект образования метана наблюдается при разрушении угля сдвигом в условиях неравнокомпонентного сжатия и высоких напряжений, при минимальном главном напряжении а3 > 5-^-7 МПа. Эффект начинает фиксироваться при достижении максимальным главным напряжением а] значений 0,7-0,8 от предела прочности угля и тем сильнее, чем более пластичным является процесс разрушения (модуль спада напряжений в запредельной области б > 0,75).

- разрушение угля при внезапном выбросе угля и газа происходит с разрывом наиболее слабых связей в бахроме угля, в том числе отрывается большое количество метальных групп -СН3. Эти химически активные радикалы, объединяясь с атомами водорода, образуют метан, причем дополнительно образованные объемы метана по оценкам реальных выбросов составляют 40-50 м3/т.

- в процессе разрушения угольного массива при внезапном выбросе угля и газа основное количество метана (отнесенное к единице выброшенного угля), часто превышающее газоносность угольного пласта в 5-К0 раз, выделяется непосредственно из разрушающегося и выбрасываемого угля

- образование природно-техногенного очага опасности динамических явлений характеризуется возрастанием концентрации потенциальной энергии упругого сжатия в призабойной зоне угольного пласта в несколько раз (до 10), механохимическим процессом генерирования дополнительных объемов о метана из угля (до 8 м /т) и связано с неоднородным залеганием пласта (зона влияния геологического нарушения, зона ПГД и т.п.).

-энергия колебательного движения призабойной части углепородного массива от техногенного воздействия на угольный пласт локализуется преимущественно в самом пласте и по величине соизмерима с энергией упругого деформирования (энергией горного давления) пласта и эффективной энергией газа.

-изменение температуры угольного пласта является информативным показателем оценки состояния его призабойной зоны. Данным показателем четко выделяются зоны повышенного горного давления и зоны разгрузки и дегазации. Повышение температуры угля более чем на в зоне концентрации опорного давления вызвано сорбцией «дополнительного» метана, образовавшегося в результате механохимических процессов деструкции наиболее слабых связей в угле.

- геоэнергетические критерии потенциальной (природной) выбросо-опасности угольного пласта и реальной выбросоопасности части пласта или забоя горной выработки с учетом технологии ведения горных работ.

Практическая значимость работы

11

Разработана методика, оценки выбросоопасности угольных пластов по структурному фактору, позволяющая выявить угли не склонные к разрушению в виде газодинамических явлений.

Предложена классификация угольных пластов по способности к газоотдаче, для применения при оценке эффективности дегазации или при выборе участков промысловой добычи метана из угольных пластов.

Разработан единый метод прогноза потенциальной выбросо- и ударо-опасности угольных пластов по геоэнергии массива, позволяющий определить параметры, дающие наибольший вклад в создание ситуации, опасной по динамическим явлениям, и провести обоснованный выбор адекватных про-тивовыбросных мер на стадии подготовки шахтного поля или горизонта.

Разработан метод прогноза выбросоопасности, позволяющий оценить реальную выбросоопасность участка пласта или забоя горной выработки, учесть влияние технологии ведения горных работ на выбросоопасность; оценить безопасную скорость подвигания забоя, оценить необходимую величину зоны разгрузки в призабойной области пласта; дать рекомендации о необходимой степени дегазации угольных пластов.

Результаты работы вошли в «Руководство по определению степени (категории) выбросоопасности угольных пластов и забоев горных выработок с учетом глубины и технологии ведения горных работ», а также используются в геоинформационной системе мониторинга, обеспечивающей безопасность горных работ в шахтах по всему спектру возможных reo- и газодинамических явлений.

Реализация результатов работы

1. Руководство по определению степени (категории) выбросоопасности угольных пластов и забоев горных выработок с учетом глубины и технологии ведения горных работ. Утверждено Кузнецким управлением Госгортехнадзора России 12.08.1998 г. Ротапринт ВостНИИ. Люберцы-Кемерово. - 1999.

Руководство.» успешно прошло промышленные испытания на шахте

Аларда» при разработке пластов 1 и 3-3а на участке между разведочными

12 линиями XIII - XVIII и на шахте «Чертинская» на пластах 3, 4, 5 на участке между разведочными линиями 0-3 и рекомендовано к внедрению на шахтах Кузбасса.

2. Методика применения мультифрактального анализа цифровых изображений поверхности угля для прогноза выбросоопасности угольных пластов по структурному фактору используется в учебном процессе Московским государственным горным университетом и Московским государственным университетом геодезии и картографии.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации докладывались на:

- Х1-й Российской конференции по механике горных пород. Санкт-Петербург, 9-11 сентября 1997г;

- Международной конференции «Горная геофизика, ВНИМИ, С-Пб., 1998 г.;

- Международном симпозиуме по горной технологии - 98. Безопасность и охрана труда в угледобывающей промышленности. Китай, Чунцин, 1998;

- Международной конференции Освоение недр и экологические проблем - взгляд в XXI век. Москва, 2000г.;

- IV Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири». СИБРЕСУРС - 2001. Кемерово. 2001;

- научном симпозиуме "Неделя горняка в 2000- 2002, 2004, 2006-2011 г.г.

- Международной конференции «Геодинамика и напряженное состояние недр земли». Новосибирск. 2001, 2006, 2009;

- Международной научной школе им. академика С.А.Христиановича в 2004-2010 г.г.

- Международной научно-практической конференции ОЕОШТЮСАГ) в 2002, 2005-2008 г.г.

- 2-ой Международный Северный социально-экологический конгресс «ОСВОЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ СЕВЕРА: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ» Воркута, - 2006;

- XVII (2007 г.) и XVIII (2008 г.) сессиях Российского акустического общества,

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 51 печатной работе, в том числе 15 печатных работ, в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 3 патента, 1 руководство, 32 печатных работы опубликовано в других изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка использованной литературы из 160 наименований, изложена на 270 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы и 90 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», Малинникова, Ольга Николаевна

Выводы

1. Разработан инженерный геоэнергетический критерий, позволяющий давать оперативную оценку напряженного и газодинамического состояния угольных пластов и определять необходимые параметры воздействия на горный массив, обеспечивающие предотвращение газодинамических явлений и безопасное проведение горных выработок. Рассмотрены конкретные примеры применения критерия в условиях Кузбасса.

На основе геоэнергетического критерия разработан физически обоснованный способ прогноза опасности газодинамических явлений и выбора эффективных мероприятий по их предотвращению. Способ позволяет выделять неопасные и выбросоопасные зоны в угольных пластах, прогнозировать выбросоопасность забоев с учетом скорости их подвигания и типа горной выработки, рассчитать эффективные параметры способов предупреждения газодинамических явлений. Способ прошел промышленные испытания и применяется на шахтах Кузбасса.

2. Разработанные критерии управления напряженным и газодинамическим состоянием массива могут быть использованы в автоматизированной системе контроля и управления геодинамической безопасностью высокопроизводительных забоев. Практика ведения горных работ и теоретические исследования показывают, что увеличение скоростей проходки и отработки угольных пластов с применением высокопроизводительной техники увеличивает опасность возникновения газодинамических явлений.

3. Степень влияния скорости подвигания забоя на выбросоопасность и удароопасность горной выработки определяется напряженным состоянием, газоносностью и физико-механическими свойствами разрабатываемых угольных пластов. Количественная оценка такого влияния может быть выполнена на основе предлагаемой геомеханической модели, расчетных формул и номограмм, приведенных выше.

4. Применение автоматизированных систем контроля и прогноза выбросоопасности с использованием установленных закономерностей позволит оптимизировать безопасные скорости проходки в различных горногеологических условиях и повысить эффективность выбора параметров воздействия на горный массив при предотвращении газодинамических явлений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-исследовательской работой, в которой на основании выполненных автором теоретических и экспериментальных исследований решена крупная научная проблема обоснования формирования природно-техногенных очагов выбросоопасности в призабойной зоне угольного пласта и разработки метода прогноза опасности внезапных выбросов угля и газа, учитывающего природную выбросоопасность угольного пласта и технологию ведения горных работ. Эта проблема имеет большое экономико-технологическое и социальное значение для увеличения интенсификации производства и повышения безопасности горных работ в угольной отрасли.

Основные научные и практические результаты работы:

1. Определен коэффициент газоотдачи, позволяющий по геологоразведочным данным или физико-механическими свойствами угля оценить часть газа, которая успевает выделиться из разрушающего угля за время выброса. Для сильно нарушенных углей это до 12 % всего метана, для ненарушенных - 2-КЗ %. По результатам исследований составлена таблица взаимосвязи тектонической нарушенности углей с их физико-механическими свойствами.

На основе установленной статистической взаимосвязи показателей прочность - трещиноватость - газопроницаемость для углей различной тектонической нарушенности составлена классификация угольных пластов по способности к газоотдаче при дегазации или добыче метана из неразгруженных пластов. Выполненные исследования показывают, что фактическая проницаемость ненарушенных углей (I степень нарушенности) в 50-И 00 раз выше проницаемости нарушенных углей (IV-V степень нарушенности).

2. Впервые установлена связь мультифрактальных свойств оптически регистрируемой нарушенности углей и их предрасположенности к газодинамическим явлениям. Разработана методика применения мультифрактального анализа цифровых изображений поверхности угля, позволяющая провести разделение углей выбросоопасных и невыбросоопасных угольных пластов. Отличительной особенностью предложенной методики является практически полная автоматизация процедуры до экспертного анализа и простота, позволяющая сравнительно легко охарактеризовать сложность структуры вещества угля, обуславливающую склонность угольных пластов к газодинамическим явлениям.

3. В результате экспериментальных исследований закономерностей изменения термодинамического состояния газонасыщенного угля при трехосном неравнокомпонентном нагружении установлено, что в процессе разрушения угля происходит образование дополнительных объемов метана.

Полученные в результате лабораторного эксперимента условия образования метана: образование метана начинается при достижении главным максимальным напряжением cii значений 0,7-Ю,8 от прочности угля aimax, то есть при достижении предела упругости угля и продолжается при потере устойчивости и в запредельной области деформирования; образование метана происходит при пластическом разрушении угля в условиях высоких напряжений, то есть при соотношении главных эффективных напряжений ст37 erf < 0,33, главное минимальное напряжение аз > 5-5-7 МПа и коэффициент спада напряжений в запредельной области от 0,75 до 1; количество образовавшегося метана тем больше, чем более пластичным является процесс разрушения.

В процессе разрушения угольного массива при внезапном выбросе угля и газа:

- основное количество метана (отнесенное к единице выброшенного угля), часто превышающее газоносность угольного пласта в несколько (иногда в 7ч-Ю) раз, выделяется непосредственно из разрушающегося и выбрасываемого угля;

- разрушение происходит на внутримолекулярном уровне, молекулы вещества угля теряют значительную часть алифатических СНз- групп, оторванные радикалы (СН3- группы) химически активны и, объединяясь с водородом, образуют молекулы метана.

4. Предложена и подтверждена гипотеза механизма объясняющего приуроченность внезапных выбросов к мелкоамплитудным геологическим нарушениям. Показано, что в зоне влияния геологической или техногенной нарушенности затруднено деформирование призабойной части угольного массива в сторону забоя (нет обычного отжима), происходит возрастание боковых напряжений, действующих со стороны забоя, что создает условия для еще более сильного возрастания нормальных к угольному пласту напряжений вблизи обнажения пласта забоем, резкого увеличения упругой энергии сжатия угля и эффективной энергии угольного метана. В условиях высоких объемных напряжений и частичного разрушения угля в зоне концентрации напряжений происходят механохимические процессы генерирования дополнительных объемов метана из вещества угля, причем уровень напряжений оказывает существенное влияние на механохимические процессы, протекающие в угле.

Таким образом, в зоне влияния геологической и техногенной нарушенности в призабойной зоне угольного пласта создается природно-техногенный очаг выбросоопасности с повышенными, относительно мест спокойного залегания пласта, значениями концентрации напряжений и газонасыщенности. То есть, очаг выбросоопасности характеризуется резким ростом концентрации потенциальной энергии упругого сжатия и эффективной энергии газа.

5. Разработан единый метод прогноза потенциальной (природной)

251 выбросоопасности и удароопасности угольных пластов и забоев горных выработок, основанный на определении геоэнергии массива. Метод может быть применен при прогнозе динамических явлений на шахтах одновременно опасных по внезапным выбросам и горным ударам и использован при создании системы мониторинга, обеспечивающей безопасность горных работ в шахтах по всему спектру возможных геодинамических явлений.

Разработан инженерный геоэнергетический критерий выбросоопасности угольных пластов и забоев горных выработок, позволяющий определять необходимые параметры воздействия на горный массив, обеспечивающие предотвращение газодинамических явлений и безопасное проведение горных выработок. Рассмотрены конкретные примеры применения критерия в условиях Кузбасса.

На основе геоэнергетического критерия разработан метод прогноза опасности газодинамических явлений и выбора эффективных мероприятий по их предотвращению. Метод позволяет выделять неопасные и выбросоопасные зоны в угольных пластах, прогнозировать выбросоопасность забоев с учетом скорости их подвигания и типа горной выработки, рассчитать эффективные параметры способов предупреждения газодинамических явлений.

Метод прогноза вошел в «Руководство по определению степени (категории) выбросоопасности угольных пластов и забоев горных выработок с учетом глубины и технологии ведения горных работ», утвержденное Кузнецким управлением Госгортехнадзора России 12.08.1998 г. Метод прошел промышленные испытания и рекомендован к применению на шахтах Кузбасса.

Разработанные критерии управления напряженным и газодинамическим состоянием массива используются в автоматизированной системе контроля и управления геодинамической безопасностью высокопроизводительных забоев.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Малинникова, Ольга Николаевна, 2011 год

1. Айруни А.Т. Прогнозирование и предотвращение газодинамических явлений в угольных шахтах. М.: Наука. - 1987.

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

3. Алексеев А.Д., Василенко Т.А., Гуменник К.В., Калугина H.A., Фельдман Э.П. Диффузионно-фильтрационная модель выхода метана // Журнал технической физики. 2007. — Т.77. - Вып.4. — С.65-74.

4. Алексеев А. Д., Василенко Т. А., Кириллов А. К. Моделирование распределения пор по размерам при деформировании пористых материалов // Физика и техника высоких давлений 2008. Т. 18. - № 1 - С. 110-119.

5. Алексеев А.Д., Недодаев Н.В. Предельное состояние горных пород. -Киев.: Наукова думка, -1982. 197 с.

6. Алексеев А.Д., Ульянова Е.В. Васильковский В.В., Дегтярь С.Е. Влияние нарушенности угольного пласта на кинетику выхода метана/ ГИАБ, Тематич.прилож. «Метан»: МГГУ 2008. - Отдельный вып. 4. - С.54-65.

7. Алесеев А.Д., Ульянова Е.В., Трачевский В.В., Иващук Л.И., Зимина C.B., Борщ Т.В., Шпак А.П. Преобразование структуры ископаемых углей в геомасштабном техногенезе// Физико-технические проблемы горного производства, 2010. Вып. 13. - С. 48-59.

8. Алексеев А.Д., Зайденварг В.Е., Синолицкий В.В., Ульянова Е.В. Радиофизика в угольной промышленности. - М.: Недра, 1992. - 184 с.

9. Астахов A.B., Белый A.A., Широчин Д.Л. Метаморфический ряд ископаемый углей и фрактальные параметры их структуры // Химия твердого топлива. — 2000. №4. — С. 15-24.

10. Базаров И.П., Геворкян Э.В., Николаев П.Н. Термодинамика и статистическая физика. Теория равновесных систем. М.: МГУ, 1986. -310 с.

11. Берд Г. Молекулярная газовая динамика. М.: Мир, 1981. -320 с.

12. Бирюков Ю.М., Пименов A.A., Ходжаев Р.Р. Проблемы техногенных газодинамических явлений. Калининград, КГТУ, 2005. - 200 с.

13. Бич Я.А., Золотых С.С., Шванкин М.В. Разработка мощных пологих пластов, подверженных горным ударам. М.: «Недра». — 1994. -170 с.

14. Бобин В.А. К вопросу об оценке способности высокогазоносных угольных пластов к газоотдаче с учетом их макроструктуры и особенностей залегания/ Горн. Инф.-аналитич. бюлл. Вып.5. М.: МГГУ. - 2001. - С. 108112.

15. Бобин В.А. Сорбционные процессы в природном угле и его структура. М.: Ротапринт ИПКОН АН СССР, 1987. 135 с.

16. Болдырев В.В. Исследования по механохимии твердых веществ / Вестник РФФИ. 2004. - № 3 (37). - С.38-59.

17. Борисенко A.A., Внезапные выбросы на шахтах Воркутского месторождения и новое в практике борьбы с ними. — Сыктывкар, 1967. -48с.

18. Бутягин П.Ю.//Успехи химии. 1971. -Т.Н. - С. 1935-1958.

19. Бутягин П.Ю. Некоторые проблемы механохимии полимеров// Механоэмиссия и механохимия твердых тел. Фрунзе: АН СССР ИФХ АН Киргизской ССР, ИФиМ. 1974. - С.33-39.

20. Ван-Кревелен Д.В., Шуер Ж. Наука об угле. М.: Госгортехиздат, 1960. 303 с.

21. Васючков Ю.Ф. К методике определения параметров процесса гидрорасчленения пласта для его дегазации /ГИАБ. Тематическое приложение «Метан»// Сб.научн.трудов по материалам симпозиума «Неделя горняка 2006». М.: Изд. МГГУ. - 2006. - С. 257-267.

22. Васючкова Г.К., Фейт Г.Н. Исследование газопроницаемостивыбросоопасных углей высокой степени тектонической нарушенности.254

23. Прогноз и предотвращение газодинамических явлений в угольных шахтах». Науч. сообщ./Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского. — 1982. Вып. 209. - С. 23-27.

24. Влияние механохимических процессов на возникновение выбросов// Петросян А.Э., Яновская М.Ф., Крупеня В.Г., Брызгалова Н.И / Уголь Украины. 1986. - N 4. - С.39-40.

25. Волошин Н.Е. Борьба с внезапными выбросами угля и газа на шахте № 7/8 им. Калинина треста "Куйбышевуголь'7/ Борьба с внезапными выбросами в угольных шахтах/ М.: "Госгортехиздат". - 1962. С.56-67.

26. Временное руководство по прогнозу выбросоопасности угольных пластов Донецкого бассейна при геологоразведочных работах. — М.: ИГД им. A.A. Скочинского, 1980. -58 с.

27. Встовский Г. В., Колмаков А. Г., Бунин И. Ж. Введение в мультифрактальную параметризацию структур материалов. — Москва-Ижевск: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. — 116 с.

28. Временная методика автоматизированного текущего прогноза выбросоопасности при проведении нисходящих подготовительных выработок на крутых пластах / B.C. Зыков, B.C. Черкасов, В.А. Рудаков и др. Кемерово: ВостНИИ, 1997. - 10 с.

29. Вылегжанин В.Н., Егоров П.В., Мурашев В.И. Структурные модели горного массива в механизме геомеханических процессов. Новосибирск, «Наука», Сибирское отд-ние. -1990. - 295 с.

30. Гайко Э.И., Фейт Г.Н. Влияние закладки выработанного пространства на выбросоопасность угольных пластов //Безопасность труда в промышленности. 1983. - № 1. -С.54-57.

31. Денисенко С.М. К вопросу оценки выбросоопасности угольных пластов по температурному фактору//Способы и средства разработки выбросоопасных угольных пластов Науч.сообщ./Ин-т горн.дела им. АА. Скочинского. -М.:-1979.-Вып. 182.-С. 29-31.

32. Докукин A.B., Кусов Н.Ф., Фейт Г.Н. и др. Снижение выбросоопасности при динамическом воздействии на угольный массив. М. Наука, 1985. — 184с.

33. Дрындин В.А., Михина Т.В., Митрофанов Д.В. Экспериментальные исследования геофизических параметров и микроструктуры угля выбросоопасных зон угольных пластов // Горн.информ.аналит.бюллетень/ М.: МГГУ. -N 7. -2000. С.210-211.

34. Жекамухов М. К., Жекамухова И. М. К проблеме внезапных выбросов угля и газа в шахтах // Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО в РОССИИ». -№ 45. С. 526-538 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2003/045.pdf.

35. Захаров В.Н. Сейсмоакустическое прогнозирование и контроль состояния и свойств горных пород при разработке угольных месторождений. М.: ФГУП ННЦ ГП ИГД им. A.A. Скочинского, 2002. -172 с.

36. Зборщик М.П., Назименко В.В. О роли механоэмиссии в механизме газодинамических явлений / Уголь Украины. 1985. - N 1. - С.32-34.

37. Иванов Б.М., Яновская М.Ф., Брызгалова Н.И., Хренкова Т.М., Кричко И.Б. Показатель процесса механодеструкции в угольном пласте// ХТТ, 1988.-№2.-С.78-81.

38. Иванов Б.М., Фейт Г.Н., Яновская М.Ф. Механические и физико-химические свойства углей выбросоопасных пластов. М.: Наука, 1979. 195 с.

39. Иванов-Шиц Н.К., Вьюшков Л.Ю., Гринштейн Б.П., Трегубов А.Н. Выявление новых прогностических признаков динамических явлений в сейсмоакустических сигналах/ Науч. сообщ ИГД им. А.А.Скочинского, вып.242. — М.: 1985, С.77-79.

40. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа (РД 05-350-00) М., НТЦ «Промышленная безопасность», 2001.

41. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа. Караганда, 1995.

42. Иофис М.А. Научные основы управления деформационными и дегазационными процессами при разработке полезных ископаемых. М.: Ротапринт ИПКОН АН СССР, 1984. 231 с.

43. К вопросу изучения химического строения углей из опасных и неопасных по выбросам пластов//Яновская М.Ф., Брызгалова Н.И., Хренкова Т.М., Хрусталев Ю.А., Кирда B.C. / Химия твердого топлива. 1986. - № 1. — С.20-22.

44. Карманский А.Т. Изучение газо-гидродинамического состояния пород и угля. «Уголь», 1994, № 7, С.45-47.

45. Кириллов А. К., Поляков П. И. Методы определения пористости ископаемых углей // Bîctî Донецького ирничого шституту. Донецк, 2005. - № 2. - С. 18-21.

46. Кнуренко В.А., Рудаков В.А. Зональность газодинамических явлений в шахтах Кузбасса /Пол ред. П.В. Егорова. — Кемерово: КузГТУ, 1998. — 227 с.

47. Ковалева И.Б., Соловьева Е.А. Зависимость кинетики сорбции метана от структуры угля // ФТПРПИ. 2006. - № 2. - С.28-35.

48. Ковалева И.Б., Соловьева Е.А. К вопросу о взаимосвязи диффузно-кинетических параметров угля с динамикой газовыделения из пластов/ Горн. Инф.-аналитич. бюлл. -Вып.7. М.: МГГУ. 1999. - С.75-78.

49. Кузнецов C.B., Кригман Р.Н. Природная проницаемость угольных пластов и методы ее определения. М.: Наука. - 1978. - 122 с.

50. Кузнецов C.B., Трофимов В.А. Газодинамика угольного пласта. Численный алгоритм. Частные и приближенные решения // ГИАБ. 2008. - Вып. 4 (Метан). - С.304-324.

51. Кэй Д., Лэби Т. Справочник физика — экспериментатора. Изд.иностранной литературы. М., 1949.

52. Лебедев В.В., Хренкова Т.М., Голденко Н.Л. Образование парамагнитных центров при измельчении угля/ Химия твердого топлива. 1978. — № 5. — С.15-18.

53. Левитан В.Б. Механизм внезапных выбросов угля и газа/ Разработка месторождений полезных ископаемых//Респ.межведомственный нучно-техн.сб. Рудничная вентиляция и техника безопасности. Киев: Техника. — 1977. -78-80.

54. Логинов А.К. Проверка на прочность/ Уголь, 2010. № 5. - С.58-63.

55. Лоскутников В.В., Шульман Н.В., Эттингер И.Л. Квантово-механический подход к физической химии газоносных ископаемых углей/ ХТТ. 1987. -№ 1.-С.З-10.

56. Мавор М.Дж., Робинсон Дж.Р. Анализ исследований газовых пластов коллекторов и полостей скважин. Международный симпозиум по вопросам метана угольных пластов. Т. 1. 1993. С. 233-246.

57. Маевский B.C., Кремнев О.Г. Об использовании температуры пластов при оценке их выбросоопасности //Уголь Украины. -1982.- № 7. С. 38-40.

58. Маевский B.C., Рейпольский П.А., Качко В.Ю. Особенности измерений температуры на выбросо- и удароопасных пластах//Уголь Украины. -1989.-№ 12. С. 32-33.

59. Мазикин В.П. Итоги работы и перспективы развития угольной отрасли Кузбасса/ Уголь, 2010. № 5. - С. 17-20.

60. Макаров П.В., Трубицин A.A., Ворошилов С.П. Самоподобие разрушения углей и эволюция нагружаемых твердых тел // Уголь. 2006. №10. - С.55-58.

61. Малинников В. А., Никольский А. Е., Учаев Д. В., Учаев Дм. В. Мультифрактальная параметризация геопространственных структур // Труды Международной научно-технической конференции, посвященной 225-летию МИИГАиК. М.: МИИГАиК, 2004. - С. 163-167.

62. Малышев Ю.Н., Айруни А.Т., Худин Ю.Л., Болыпинский М.И. Методы прогноза и способы предотвращения выбросов газа, угля и пород. М.:Недра.-1995.-352 с.

63. Малышев Ю.Н., Трубецкой К.Н., Айруни А.Т. Фундаментально прикладные методы решения проблемы метана угольных пластов. М.: Изд-во Академии горных наук, 2000. - 519 с.

64. Малышев Ю.Н., Сагалович О.И., Лисуренко A.B. Техногенная геодинамика: Кн. 1 Аналитический обзор. Актуальные проблемы. М.: Недра, 1996.-430 с.

65. Массаротто П., Рудольф В., Гольдинг С. Новое оборудование по определению 3-Д проницаемости помогает решать проблемы выделения метана. « Сокращение эмиссии метана». Доклады II Международной конференции. Новосибирск. Изд-во СОР АН. 2000. С.392-402.

66. Мегеря В.М. Поиск и разведка залежей углеводородов, контролируемых геосолитонной дегазацией Земли. М.: Локус Станди, 2009. - 256 с.

67. Метан в угольных пластах. A.A. Скочинский, В.В. Ходот и др. М.: Углетехиздат, 1958. 256 с.

68. Методика выявления выбросоопасной угольной пачки при текущем прогнозе выбросоопасности /Зыков B.C., Фейт Г.Н. — Кемерово, ВостНИИ.-1992.

69. Механохимические превращения углей при метаморфизме как ведущий фактор внезапных выбросов// Фролков Г.Д., Малова Г.В., Французов С.А., Фролков А.Г. / Уголь. 1998. - № 7. - С.60-64.

70. Мирер C.B., Масленников Е.В., Хмара О.И. A.c. 1222853 СССР (23.10.84) Способ акустического прогноза выбросоопасности угольных пластов и устройство для его осуществления/ Б.И. № 13. — 1986.

71. Мирер C.B., Хмара О.И., Масленников E.B. Методика и аппаратура для акустического контроля выбросоопасности угольных пластов / Науч. сообщ. ИГД им. А.А.Скочинского,. — М.: 1988, С.20-24.

72. Миррер C.B., Хмара О.И., Масленников Е.В. О контроле выбросоопасности забоев по спектральным характеристикам акустических сигналов/ Науч. сообщ. ИГД им. А.А.Скочинского,. -М.: 1987, С.52-61.

73. Мирер C.B., Хмара О.И., Обрезан A.M. Метод и аппаратура для текущего акустического контроля выбросоопасности угольных пластов. Уголь, № 6, 1995, С. 53-54.

74. Мирер C.B., Хмара О.И., Шадрин A.B. Спектрально-акустический прогноз выбросоопасности угольных пластов/ ННЦ ГП ИГД им. А.А.Скочинского, Кемеровский государственный университет. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 1999. — 92с.

75. Морев A.M., Скляров A.A. и др. Внезапные разрушения почвы и прорывы метана в выработки угольных шахт. — М.: Недра, 1992, 176 с.

76. Мучник C.B. О роли хемосорбции метана на ископаемых углях /Физ.-техн. пробл.разраб. полезных ископаемых. — 1975. — № 5. — С. 140-141.

77. Николин В.И., Васильчук М.П. Прогнозирование и устранение выбросоопасности при разработке угольных месторождений. Липецк, 1997.-496 с.

78. Одинцев В.Н. Фрактальный подход к исследованиям деформаций пород под влиянием горных выработок/ Горный информационно-аналитический бюллетень 2004. - № 5. - С. 203-206.

79. Одинцев В.Н., Бунин И.Ж. Фрактальное разрушение и эффект «памяти» горных пород /Горный информационно-аналитический бюллетень 2003. -№2. - С. 119-123.

80. Патент РФ № 2027016 (1995.01.02) Антонов А.В., Новиков Г.И., Хейфец А.Г., Ходжаев P.P., Зыков B.C., Полевщиков Г.Я. Способ оценки выбросоопасности призабойной части массива при механизированной выемки угля/

81. Пейс Е. Термодинамика адсорбции и экспериментальные измерения // Межфазовая граница газ твердое тело. М.: Наука, 1970. -С.98-114.

82. Полевщиков Г.Я. Разработка адаптивных методов предупреждения и локализации динамических газопроявлений при проведении выработок по угольным пластам. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Кемерово. 1998.

83. Пузырев В.Н., Рудаков В.А. и др. Внезапные прорывы и экстремальные выделения метана в лавы из надрабатываемых и подрабатываемых высокогазоносных пластов. Кемерово, 1998, 94 с.

84. Пучков JI.A., Сластунов C.B., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. М: Изд.МГГУ, 2002, 383 с.

85. Рейпольский П.А. Изменение температуры в напряженном угольном массиве //Уголь Украины. -1987.- № 12. С. 34-35.

86. Рейпольский П.А., Розенбаум М.А. Исследование изменения температуры в массиве на выбросоопасных пластах//Уголь Украины. -1978.- № 10. С. 41-43.

87. Розенбаум М.А., Трофимов В, Д. Экспериментальные исследования параметров состояния угольного массива в зоне опорногодавления//Известия высших учебных заведений. Горный журнал. М.-1977. С. 60-63.

88. Ромм Е.С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород. М., Недра. 1966.

89. Рубан А.Д., Захаров В.Н., Хмара О.И. Контроль и прогнозирование состояния забоев опасных по газодинамическим явлениям// Межд. конф. т. 1: Охрана труда в подземных и открытых шахтах и рудниках. Болгария, Варна. - 1998.-С. 174-181.

90. Русьянова Н.Д. Углехимия. М.: Наука, 2000. - 316 с.

91. Русьянова Н.Д., Максимова Н.Е. ХТТ. 1988. №1. С.9

92. Рыженко H.A., Еремин И.Я., Рыженко А.И. О текущем прогнозе выбросоопасности пластов по начальной скорости газовыделения в шпур//Уголь Украины. -1989.- № 6. С. 34-36.

93. Рыженко И.А., Еремин И.Я. Прогноз выбросоопасности призабойной части пластов по температурному режиму//Уголь Украины. -1988.- № 3. С. 3637.

94. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. О свойствах дискретности горной породы / Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. № 12. -С. 3-18.

95. Саранчук В.И., Айруни А.Т., Ковалев К.Е. Надмолекулярная организация, структура и свойства угля. Киев: Наукова думка, 1988. - 192 с.

96. Скочинский A.A. Современное состояние изученности проблемы внезапных выбросов угля и газа в шахтах / Научные исследования в области борьбы с внезапными выбросами угля и газа. Углетехиздат. 1958. -С. 5-15.

97. Смолякова С.Н. О метаноемкости ископаемых углей Донбасса// Вопросы безопасности в горном деле. — 1952. № 6. — С. 87-145.

98. Соболев В.В. К вопросу о природе образования выбросоопасных углей// Сб.науч.тр. НГУ. 2003. - № 17, т. 1. - С.374-383.

99. Соболев В.В. Комплекс физико-химических явлений инициирующих выбросы угля и образование газа// Науковий вісник НГА України. 2000. -№ 4. - С.46-48.

100. Скипочка С.И., Паламарчук Т.А. Механизмы метаногенерации в угольных пластах/ Техническая механика. Межведомственный сборник научных трудов// Днепропетровск. 2008. - Вып. 80. -С.122-130.

101. Снижение выбросоопасности при динамическом воздействии на угольный массив /A.B. Докукин, Н.Ф. Кусов, Т.Н. Фейт и др. М: Наука, 1985. - 184 с.

102. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. М.: Недра. -1979.-391 с.

103. Трубецкой K.H., Иофис М.А. Геомеханическое обеспечение комплексного освоения недр// Горн. Журн. 1999. -№11. - С.25-29.

104. Трубецкой К.Н., Иофис М.А. Управление геомеханическими процессами при освоении недр //11 -th International congress of the International society for mine surveying, Poland, Cracow, Sept. 4-9, 2000. Cracow, 2000. - P.23-26.

105. Труфанов B.H., Гамов М.И., Рылов В.Г., Майский Ю.Г., Труфанов A.B. Углеводородная флюидизация ископаемых углей Восточного Донбасса. — Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 2004. 272 с.

106. Ульянова Е.В. Влияние валентности включений железа на выбросоопасность и метаноносность угольных пластов / Матеріали міжнародної конференції «Форум гірників — 2007». Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2007. — Т.1. - С.100-106.

107. Ульянова E.B., О.Н. Разумов, А.П. Скоблик Железо и его связь с накоплением метана в углях / Физико-технические проблемы горного производства. -Донецк: ООО «Норд Компьютер». 2006. - В.9. - С.20-31.

108. Фейт Г.Н. Геомеханические аспекты решения проблемы прогноза и предотвращения геодинамических явлений при добыче полезных ископаемых. III Всемирный конгресс по экологии в горном деле. Труды конгресса. Том 1. Москва, 1999. -С. 198-208.

109. Фейт Г.Н. К теории потери устойчивости и разрушения при внезапных выбросах угля и газа//Вопросы внезапных выбросов угля и газа в угольных шахтах: Науч.сообщ./Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского. 1981. - Вып. 195. -С. 19-26.

110. Фейт Г.Н. Метод прогноза выбросоопасности угольных пластов по физическим показателям //Физико-техн. пробл. разработки полезн. ископаемых. 1968. - № 2. С. 23-26.

111. Фейт Г.Н. Предельные состояния и разрушение углей выбросоопасных пластов. Науч.сообщ./ Ин-т горного дела им. А.А.Скочинского. М., 1987. -Вып. 252.-С. 104-113.

112. Фейт Г.Н. Прочность и лавинное самоподдерживающееся разрушение газоносного напряженного угольного пласта/ Механика горных пород. Науч.сообщ.//Ин-т горн.дела им. А.А.Скочинского. — 1999. Вып. 313/99. С. 63-69.

113. Фейт Г.Н., Гайко Э.И., Денисенко С.М., Канцан П.М. Некоторые результаты натурных исследований температуры угольных пластов в зоне влияния горных выработок. Науч.сообщ./Ин-т горн.дела им. АА. Скочинского.-М.:-1977.-Вып. 157.-С. 141-144.

114. Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Зыков B.C., Рудаков В.А. Прогноз опасности внезапных выбросов и горных ударов по энергии массива / Физико-техн.пробл. разработки полезн. ископаемых. 2002. -№ 1. - С.67-70.

115. Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Рудаков В.А. Результаты оценки геоэнергии угольных пластов и прогноз опасности газодинамических явлений на шахтах Кузбасса и Донбасса// «Горная геофизика», Международная конференция, ВНИМИ, СПб, 1998. - С.258-261.

116. Физико-химия газодинамических явлений в шахтах. В.В.Ходот и др. -М.: Наука.-1973.- 140 с.

117. Фролков Г.Д., Фандеев М.И., Малова Г.В., Фролков А.Г., Французов С.А., Соболев В.В. Влияние природной механоактивации на выбросоопасность углей./ Шахтинский центр ВостНИИ/ 1997. http://vostnii.must.ru/outbursts ru.htm#3#3.

118. Фролков Г.Д., Малова Г.В., Французов С.А., Фролков А.Г. Механохимические превращения углей при метаморфизме как ведущий фактор внезапных выбросов / Уголь. — 1998. № 7. - С.60-64.

119. Фролков Г.Д., Фролков А.Г. О механохимической природе выделений угольного метана. / Шахтинский центр ВостНИИ / http://vostnii.must.ru/metanru.htm.

120. Фролков Г.Д., Фролков А.Г. Механохимическая концепция выбросоопасности угольных пластов. // Уголь. 2005. - № 2. - С. 18 - 22.

121. Ходжаев P.P. Разработка автоматизированного метода прогноза выбросоопасных зон в подготовительных забоях шахт Карагандинского бассейна. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 1992.

122. Ходот В.В. Внезапные выбросы угля и газа. М.: Госгортехиздат, 1961. 363 с.

123. Хренкова Т.М. Механохимическая активация углей. М.: Недра 1993. - 176 с.

124. Хренкова Т.М., Голденко Н.Л. Исследование продуктов механодеструкции газового угля, применяемого в процессе гидрогенизации. ХТТ. — 1978. -№5.-С. 43-45.

125. Хренкова Т.М., Кирда B.C. Механическая активация углей / Химия твердого топлива. 1994. - № 6. - С.36-42.

126. Хренкова Т.М., Кирда B.C. Ступенчатое механическое воздействие на остаточный газовый уголь. В кН.: Тез.докл. X Юбилейного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел, Ростов -на-Дону, - 1986. -С. 165.

127. Христианович С.А. Свободное течение грунтовой массы, вызванное расширением содержащегося в порах газа высокого давления. Волна дробления//Препринт № 153. Ин-т проблем механикиАН СССР. - 1980. -87 с.

128. Христианович С.А., Салганик Р.Л. Внезапные выбросы угля (породы) и газа. Напряжения и деформации//Препринт № 153. Ин-т проблем механикиАН СССР. - 1980. - 87 с.

129. Чаплыгин H.H., Забурдяев B.C., Новикова И.А. Результаты исследования газодинамических процессов в метаноносном угольном массиве вблизи призабойного пространства лавы / Горн. Инф.-аналитич. бюлл.// Тематическое приложение МЕТАН. 2006. - С. 165-174.

130. Чирков С.Е. 1973. О влиянии горного давления и водонасыщения на показатели вязкости горных пород. Научн. сообщ. ИГД им. Скочинского: Горное давление и крепление горных выработок Вып. 103: С.61 -66.

131. Чирков С.Е.Развитие способов испытаний механических свойств горных пород в условиях трехосного напряженного состояния// ГИАБ. -2004. № 2.

132. Чирков С.Е., Присташ В.В. Энергоемкость разрушения горных пород различными способами// Науч.сообщ./ННЦ ГП -ИГД им. А.А.Скочинского, -2001.-Вып. 319.

133. Шадрин A.B., Зыков B.C. (ВостНИИ). Акустическая эмиссия выбросоопасных пластов. Обзорная информация, ЦНИЭИуголь. -М., 1991. 42с.

134. Шемякин Е.И., Курленя М.В., Кулаков Г.И. К вопросу о классификации горных ударов. ФТПРПИ. - 1986. -№ 5. - С.3-11.

135. Штеренберг Л.Е., Яблоков B.C. Особенности строения угольных пластов Донбасса, подверженных внезапным выбросам/ Научные исследования в области борьбы с внезапными выбросами угля и газа. М.: Углетехиздат, 1958.-С 367-387.

136. Эппель Л.И., Радченко С.А., Горбунов И.А., Дорофеев Д.И. Повышенноеметановыделение в выбросоопасных зонах пласта причина снижения еготемпературы в процессе разработки//Уголь Украины. -1981.- № 10. С. 39/41.

137. Чернов О.И., Пузырев В.Н. Прогноз внезапных выбросов угля и газа. М., «Недра», 1979, 296 с.

138. Эттингер И.Л. Внезапные выбросы угля и газа и структура угля. М.: Недра, 1969.-160 с.

139. Эттингер И.Л. Растворимость и диффузия метана в угольных пластах // ФТПРПИ. 1987. - № 2. - С.79-90.

140. Эттингер И.Л. Физическая химия газоносного угольного пласта. М.: Наука, 1981.-104 с.

141. Эттингер И.Л., Н.В. Шульман Распределение метана в порах ископаемых углей. М.: Наука. 1975. - 112 с.

142. Яновская М.Ф., Коган Г.Л. О модели пористой структуры ископаемых углей. Хим. тверд, топлива, 1968, № 5, С.26-32.

143. Яновская М.Ф., Премыслер Ю.С. Номограммы для расчета газовыделения при разрушении угля. М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1967. 171 с.

144. Delert H.H. Untersuchungen zum Chemischen Aufbau von Steinkohlen und Maceralen. Brennstoff- Chemie, 1967, v.48, N 11, s. 331-339.

145. Hanson D.R. Rock Stability analysis by acoustic spectroscopy. Mining Engineering, Vol. 37, No 1, January 1985, p. 54-60.

146. J. Gunter Etude de la liaison gaz — charbon Revue de l'lndustrie Minerale/ Vol 47, № 10, 693, 1965.

147. A.Marzec Cjfl mine hydrogen / Геомеханические и геодинамические аспекты повышения эффективности добычи шахтного и угольного метана/ Сб.докладов рабочего совещания, ВНИМИ, 20-22 сентября 2006 г. С. 402-405.

148. Oclert Н.Н. Chemical characteristics of the thermal decompositions of bituminous coal. Fuel, 1968, v. 47, N 6, p. 433-448

149. Oclert H.H. Infrarotspektroskopishe Gruppenanslyse an Jesten aromatischen Vielstoffgemischen. Fresencus z.analit.Chemic, 1967, v.231, N 2, s. 81-105.

150. Renyi A. Probability theory. Elsevier Science Publishers В. V. (North-Holland), Amsterdam, 1970.

151. Shyi-Long Lee and Chung-Kung Lee, Heterogeneity of Surfaces and Materials as Reflected in Multifractal Analysis // Heterogeneous Chemistry Reviews. -1996. -V. 3. P. 269-302.

152. Van Krevelen D.W. Typology chemistry physics and constitution. Amsterdam-London-New York-Princeton: Elsevier Publishing company, 1961. 514 p.

153. O. Zmeskal, M. Vesely, M. Nezadal, and M. Buchnicek. " Fractal analysis of image structures, HarFA," Harmonic and Fractal Image Analysis (2001).166. http://www.fch.vutbr.cz/lectures/imagesci/