|
зависимости свидетельствует о том, что при выемочном цикле метановыделение нарастает за счет увеличения площади газоотдающей поверхности. Газоотдающая поверхность находится под перепадом давления приблизительно равным значению pi р2 с . А площадь частично дегазированной поверхности обнажения уменьшается с той же скоростью, с которой увеличивается площадь недегазированной газоотдающей поверхности, поэтому при работе выемочного комбайна формируется стационарное состояние, определяемое формулой (3.9). Установленные закономерности позволяют, во-первых, повысить достоверность прогноза газовьтделений из разрабатываемого угольного пласта на метанообильных очистных участках и, во-вторых, оценить прогнозное значение эффективности системы дегазации. 3.3. Метановыделение в очистной забой из вмещающих пород Физическая модель движения газа в подработанных и надработанных породах в соответствии с полученной информацией о структуре нарушенного массива должна формироваться на основании физических положений фильтрационного массопереноса для случая малого значения масштаба корреляции процесса. Это связано с тем, что вмещающие породы, как правило, имеют слабо выраженные сорбционные свойства и процесс релаксации давления свободного газа определяется интенсивностью диссипации его энергии, обусловленной сопротивлением трения. Движение газа в подработанной толще следует рассматривать с позиций фильтрационного переноса в трещиновато-пористой среде. Наличие трещин технологического происхождения, даже при их незначительном объеме в пустотах твердого скелета, может оказывать определяющее влияние на интенсивность газовыделения. Подработанная толща представляет собой куски породы, имеющие пористость и проницаемость, близкие к их значениям, существовавшим до подработки. Газовая проводимость системы трещин во много раз больше породных блоков. Поэтому в пористых блоках находится газ, который выделяется в трещины, являющиеся транспортными каналами. 113 |
дающая поверхность находится под перепадом давления приблизительно равнажения уменьшается с той же скоростью, с которой увеличивается площадь недегазированной газоотдающей поверхности, поэтому при работе выемочного комбайна формируется стационарное состояние, определяемое формулой (3.9). Установленные закономерности позволяют, во-первых, повысить достоверность прогноза газовыделений из разрабатываемого угольного пласта на метанообильных очистных участках и, во-вторых, оценить прогнозное значение эффективности системы дегазации. 3.2. Метаиовыделение из отбитого угля При очистных работах происходит нарушение структуры угольных пластов. В процессе выемки угольный пласт дробится на блоки, которые можно заменить эквивалентными сферами, радиус которых соответствует некоторой эффективной величине, определяемой из условий баланса массы газа и средней площади поверхности угольного блока. Газоотдача кусками отбитого угля удовлетворяет следующему уравнению баланса массы газа: где Мсе масса свободного газа, содержащаяся в единичном объеме угля; асорб масса сорбированного газа, содержащегося в единичном объеме угля; j0 ,j( j,-диффузионный и фильтрационный газовые потоки. Скорость изменения количества сорбированного метана можно записать в следующем виде: ным значению р2 ( ) р2. Л площадь частично дегазированной поверхности об(3.11) °асорб _ dQcop6 дР dt dP dtdP dt (1 + ЬлРср) dt’ сорб oP _ cijjbjj dP 86 |