ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОПАСНЫХ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В СЛОЯХ ПОРОД И В УГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ
DOI:
https://doi.org/10.24412/0136-4545-2024-1-91-106Ключевые слова:
выбросы породных слоев, выбросы угля и газа, физико-механическая модель, физико-химическая модель, геомехано-газотермодинамическая модель, газодинамические параметры, термодинамические параметрыАннотация
Показана важность комплексного учета влияния геологических, тектонических, технологических и геомеханических процессов на газодинамические и термодинамические параметры, физико-механические, газокинетические свойства и напряженно-деформированное состояние породных слоев и угольных пластов. Выполнен анализ недостатков физико-механической модели, предложенной В.В. Ходотом, по формированию выбросоопасных зон в угольных пластах. Рассмотрены достоинства и преимущества применения новых физико-химической и геомехано-газотермодинамической моделей формирования выбросоопасных зон в угольных пластах. Применение физико-химической и геомехано-газотермодинамической моделей является важным условием для обеспечения принятия правильных инженерных решений и способствует повышению уровня безопасного ведения горных работ в различных сложных горно-геологических условиях.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Ходот В.В. Внезапные выбросы угля, породы и газа / В.В. Ходот // М.: Госгортехиздат, 1961. – 363 с.
2. СОУ 10.1.00174088.011-2005 Правила ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим явлениям. – Киев: Минуглепром Украины, 2005. – 225 с.
3. РД-350-00 Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа. – М.: Госгортехнадзор России, 2000. – 160 с.
4. Минеев С.П. Горные работы в сложных условиях на выбросоопасных угольных пластах: [монография] / С.П. Минеев, А.А. Рубинский, О.В. Витушко, А.Г. Радченко // Донецк: ООО «Восточный издательский дом», 2010. – 603 с.
5. Потураев В.Н. Прогноз и предотвращение выбросов пород и газа / В.Н. Потураев, А.Н. Зорин, В.Е. Забигайло и др. // К.: Наукова думка, 1986. – 160 с.
6. Лобков Н.И. Общность природы формирования выбросоопасности солей, порфиритов и песчаников / Н.И. Лобков, А.Г. Радченко, А.А. Радченко // В кн.: Проблемы и перспективы комплексного освоения и сохранения земных недр. Под редакцией академика К.Н. Трубецкого // Составители: канд. техн. наук А.З. Вартанов, канд. техн. наук А.Г. Красавин, канд. техн. наук Н.А. Милетенко. – М.: ИПКОН РАН. – 2016. – С. 430–433.
7. Радченко А.Г. Структурно-химические свойства углей в ряду метаморфизма и их выбросоопасность / А.Г. Радченко, Н.Н. Киселев, С.М. Федотов, А.А. Радченко // Проблемы горного давления. – 2020. – № 1-2 (38-39). – С.121–139.
8. Радченко А.Г. Новые модели формирования выбросоопасных зон в угольных пластах на региональном и текущем уровнях / А.Г. Радченко, Н.Н. Киселев, С.М. Федотов, Т.А. Решетняк, А.А. Радченко // Журнал теоретической и прикладной механики. – 2021. – №3(76). – С. 53–68.
9. Геологический отчет о переоценке запасов каменных углей поля шахты «Калиновская-Восточная» ПО «Макеевуголь» (подсчет запасов по состоянию на 01.01.1989 г.) в 10 книгах, четырех папках. Книга 2. МУП СССР, ПО «Укруглегеология», Макеевская геолого-разведочная экспедиция. Текст отчета, Донецк. – 1989. – 166 с.
10. Ильяшов М.А. Закономерности самоорганизации грунтовых и породных массивов, ослабленных подземными выработками / М.А. Ильяшов., Б.М. Усаченко, А.А. Яланский [и др.] // Материалы международной конференции «Форумгорняков – 2008». – Днепропетровск: НГУ, 2008. – С. 59–72.
11. Научное открытие № 188. Явление образования перемещающихся нарушенных зон в напряженных горных породах / В.Я. Кириченко, Е.Л. Звягильский, А.В. Левшин [и др.] // Сборник кратких описаний научных открытий, научных идей, научных гипотез. – 2002. – С. 62–63.
12. Усаченко Б.М. Синергетические эффекты и волновая природа геомеханических процессов в углепородном массиве / Б.М. Усаченко, А.А. Яланский, Т.А. Паламарчук , В.В. Левит // Сб. научн. тр. НГУ. – 1998. – №3. – С. 58–61.
13. Канлыбаева Ж.М. Закономерности сдвижения горных пород в массиве / Ж.М. Канлыбаева. – Алма-Ата: изд. «Наука», 1968. – 108 с.
14. Гавриленко Ю.Н. Исследование сдвижения земной поверхности при нарушенном залегании пород в Донецко-Макеевском районе Донбасса / Ю.Н. Гавриленко // Известия вузов. Горный журнал. – 1991. – № 3. – С. 55–62.
15. Петухов И.М. Механика горных ударов и выбросов / И.М. Петухов, А.М. Линьков. – М.: Недра, 1983. – 280 с.
16. Петухов И.М. Теория защитных пластов / И.М. Петухов, А.М. Линьков, В.С. Сидоров, И.А. Фельдман. – М.: Недра, 1976. – 224 с.
17. Киселев Н.Н. Анализ способа расчета величины опорного давления / Н.Н. Киселев, Л.А. Камбурова, А.Г. Радченко, А.А. Радченко // Проблемы горного дела. – Донецк: Институт горного дела и геологии. ГОУВПО «ДонНТУ», 2021. – С. 109–114.
18. Лобков Н.И. Геодинамические основы формирования опорного давления в результате подвигания очистных забоев / Н.И. Лобков, А.Г. Радченко // Журнал теоретической и прикладной механики. – 2023. – № 3 (84). – С. 132–139. – doi:10.24412/0136-4545-2023-3132-139. – EDN:ZJFAUG.
19. Лобков Н.И. Алгоритм прогнозирования максимального опорного давления в процессе работы лавы / Н.И Лобков, В.С. Маевский, А.А. Лобков // Журнал теоретической и прикладной механики. – 2021. – № 2 (75). – С. 74–82.
20. Лобков Н.И. Влияние сдвижения пород кровли на возможность концентрации свободного метана впереди лавы / Н.И Лобков, В.С. Маевский, Н.С. Федосова, А.А. Лобков // Труды РАНИМИ: сб. научн. тр. – 2022. – № 16-17 (31-32). – С. 41–45.
21. Дырдин В.В. Образование «газового мешка» в зоне опорного давления угольного массива впереди забоя очистной выработки / В.В. Дырдин, А.А. Фофанов, В.Г. Смирнов, А.В. Дягилева // Известия вузов. Горный журнал. – 2017. – № 4. – С. 41–46.
22. Шинкевич М.В. Взаимосвязи основных особенностей процессов разгрузки и сдвижения вмещающих пород с динамикой выделения метана из разрабатываемого пласта при его отработке длинными выемочными столбами / М.В. Шинкевич, Е.Н. Козырева // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 2006. – № 6. – С. 17–19.
23. Шинкевич М.В. Изменения горного давления по длине лавы / М.В. Шинкевич // Вестник НЦ ВостНИИ. – 2018. – № 3. – С. 38–44.
24. Петросян А.Э. Причины возникновения внезапных выбросов угля и газа / А.Э. Петросян, Б.М. Иванов // Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. – М.: Недра, 1978. – С. 3–61.
25. Киселев Н.Н. Исследование особенностей изменения газодинамического и напряженно-деформированного состояний в призабойной части пласта d4 / Н.Н. Киселев, В.П. Коптиков, А.Г. Радченко, А.А. Радченко // Науковi працi УкрНДМI НАН Украiни. – 2011. – Вип. 9, ч. 1. – С. 336–342.
26. Zhang B. Evolution Law of Coal Seam Abutment Pressure under the Influence of Shallow Buried Complex Strata: A Case Study / B. Zhang., D. Sun, R. Zheng // Shock and Vibration. – 2021. – Vol. 2021. – 13 p. – doi:10.1155/2021/6670175.
27. Полевщиков Г.Я. «Деформационно-волновые» процессы в массиве горных пород при движении очистного забоя в угольных пластах / Г.Я. Полевщиков. – Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2013. – № 5. – С. 50–60.
28. Бобров И.В. Способы безопасного проведения подготовительных выработок на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа / И.В. Бобров. – М.: Госгортехиздат, 1961. – 263 с.
29. Булат А.Ф. Некоторые проблемы газодинамических явлений в угольном массиве в контексте нелинейной неравновесной термодинамики / А.Ф. Булат, В.И. Дырда // Геотехническая механика. – 2013. – Вып. 108. – С. 3–30.
30. Опарин В.Н. О некоторых особенностях взаимодействия между геомеханическими и физико-химическими процессами в угольных пластах Кузбасса / В.Н. Опарин, Т.А. Киряева, В.Ю. Гаврилов, Р.А. Шутилов, А.П. Ковчавцев, А.С. Танайно, В.П. Ефимов, И.Е. Астраханцев, И.В. Гренев // ФТПРПИ. – 2015. – № 2. – С. 3–30.
31. Киряева Т.А. Изменение температуры при разработке углеметанового пласта – как мера его выбросоопасности / Т.А. Киряева // German International Journal of Modern Science. – 2021. – № 6. – P. 11–14.
32. Киряева Т.А. К вопросу о механизме возникновения высоких температур при разработке угольных пластов / Т.А. Киряева., Р.И. Родин // Уголь. — 2010. — № 2. — С. 29–31. — URL: https://rucont.ru/efd/461237.
33. Лобков Н.И. Особенности распределения температуры по площадям в угольных пластах и вмещающих породах / Н.И. Лобков, А.Г. Радченко // Материалы 6-й конференции Международной научной школы академика РАН К.Н. Трубецкого «Проблемы и перспективы комплексного освоения и сохранения земных недр», 17-21 июня 2024 г. – М.: ИПКОНРАН, 2024. – С. 58–61.
34. Рыженко И.А. Прогноз выбросоопасности призабойной части пластов по температурному режиму / И.А. Рыженко, И.Я. Еремин // Уголь Украины. – 1988. – № 3. – С. 36–38.
35. Фейт Г.Н. Некоторые результаты натурных исследований температуры угольных пластов в зоне влияния горных выработок / Г.Н. Фейт, Э.И. Гайко, С.М. Денисенко, П.М. Канцан // Вопросы вентиляции и борьбы с газом и внезапными выбросами в угольных шахтах: Науч. сообщ. / Ин-т горн, дела им. А.А. Скочинского. – 1977. – Вып. 157. – С. 141–144.
36. Анциферов А.В. Краткий исторический обзор геологических и научных исследований залежей угольных пластов в Донбассе / Анциферов А.В., Киселев Н.Н,. Радченко А.Г., Федосова Н.С., Новикова О.А., Радченко А.А. // Проблемы горного давления. – 2022. – №1-2 (42-43). – С. 3–32. – URL: http://pgd.donntu.ru
37. Патент на полезную модель № 68676. Способ определения категории выбросоопасности угольных пластов низкой и средней стадий метаморфизма углей. Номер заявки: U 2011 09993, Е 21F 5/00. / В.А. Канин, Н.Н. Киселев, А.Г. Радченко, А.А. Радченко, Н.В. Жолоб. – Дата публикации 10.04.2012. – Бюл. № 7. – 4 с.
38. Патент на полезную модель № 75981. Способ определения категории выбросоопасности угольных пластов. Номер заявки: U 2012 04854, Е 21F 5/00. / В.А. Канин, Н.Н. Киселев, В.П. Коптиков, А.Г. Радченко, А.А. Радченко. – Дата публикации 25.12.2012. – Бюл. № 24. – 5 с.
39. Анциферов А.В. Граничные условия и минимальные глубины проявления внезапных выбросов угля и газа на шахтах Донбасса / А.В. Анциферов, Н.Н. Киселев, А.Г. Радченко, С.М. Федотов, А.А. Радченко // Труды РАНИМИ. – 2020. – №10–11 (25–26). – С. 204–223.
40. Анциферов А.В. Внезапные выбросы углей и газа в условиях Донбасса в ряду метаморфизма и с ростом глубины / А.В. Анциферов, Л.А. Камбурова, Н.Н. Киселев, А.Г. Радченко, А.А. Радченко // Труды РАНИМИ. – 2019. – № 8 (23), ч. 2. – С. 173–192.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Статьи журнала «Журнал теоретической и прикладной механики» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Донецким Государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
