|
динамического состояния горных выработок с учетом влияния геотехнологических процессов при нагрузках на очистные забои 10000 т/сут и более. Анализируя концептуальную формулу риска взрыва метановоздушной смеси, можно записать следующую формулу: Rmc = Рвзр • У, где RMBC, РВЗР риск и вероятность взрыва МВС соответственно; У ущерб от взрыва МВС. Очевидно, что вероятность взрыва метановоздушной смеси будет представлять собой вероятность одновременного появления двух событий, во-первых, концентрация метановоздушной смеси должна быть выше нижнего предела взрывчатости и не должна превышать верхнего предела взрывчатости и, во-вторых, должен появиться во взрывоопасном объеме источник воспламенения. Поэтому RMBC = Р{НПВ < [МВС] < ВПВ} • Рив • У ,где [МВС] средняя концентрация метана в МВС; НПВ, ВПВ нижний и верхний пределы взрывчатости метана в метановоздушной смеси; Р{ НПВ < [МВС] < ВПВ} вероятность появления взрывоопасной концентрации метана; Рив вероятность появления источника воспламенения. В общем случае ущерб от взрыва метановоздушной смеси определяется как математическое ожидание поражения горнорабочих в подземном пространстве. Следовательно, важнейшей подсистемой технологии снижения риска и локализации последствий взрывов метановоздушной смеси является компьютерная технология оценка динамики концентрации метана в воздухе. Математическое описание переноса метана в горном массиве и рудничной атмосфере сводится к следующим уравнениям: ■ уравнение фильтрационного переноса метана в горном массиве ■ уравнение диффузионного переноса метана в воздухе горных выработок дХ dt (1.1) 23 |
ния горных выработок с учетом влияния геотехиологических процессов при нагрузках на очистные забои 10000 т/сут и более. Анализируя концептуальную формулу риска взрыва мстановоздушной смеси, можно записать следующую формулу: где RMBCf Рвзр риск и вероятность взрыва МВС соответственно; У ущерб от взрыва МВС. Очевидно, что вероятность взрыва метановоздушной смеси будет представлять собой вероятность одновременного появления двух событий, во-первых, концентрация мстановоздушной смеси должна быть выше нижнего предела взрывчатости и не должна превышать верхнего предела взрывчатости и, во-вторых, должен появиться во взрывоопасном объеме источник воспламенения. Поэтому окончательно получим, где [МВС] средняя концентрация метана в МВС; НПВ, ВЛВ нижний и верхний пределы взрывчатости метана в метановоздушной смеси; Р{НПВ <[МВС] < ВПВ} вероятность появления взрывоопасной концентрации метана; Рио вероятность появления источника воспламенения. В общем случае ущерб от взрыва мстановоздушной смеси определяется как математическое ожидание поражения горнорабочих в подземном пространстве, то есть (3.1) RMBC = Р{НПВ < [МВС] < ВПВ} • Рив • У, (3.2) (3.3) О 69 где рл(х,у,г) и Рп(х,у,z) соответственно плотность распределения горнорабочих в подземном пространстве, и вероятность поражения по всей зоне действия поражающего фактора; Q зона действия поражающего фактора. Следовательно, важнейшей подсистемой технологии снижения риска и локализации последствий взрывов метановоздушной смеси является компьютерная технология оценка динамики концентрации метана в воздухе. Математическое описание переноса метана в горном массиве и рудничной атмосфере сводится к следующим уравнениям: ■ уравнение фильтрационного переноса метана в горном массиве ■ уравнение диффузионного переноса метана в воздухе горных выработок где X природная газоносность угольного пласта или вмещающих пород; р, р плотность и давление метана в горном массиве; к, цсоответственно газовая проницаемость горного массива и динамическая вязкость метана; с концентрация метана в воздухе горных выработок; v, компоненты вектора скорости воздуха; D-, , DMкоэффициенты турбулентной и молекулярной диффузии метана соответственно; 1(c)интенсивность поступления метана в воздух горных выработок; t время; х( пространственная координата ( i = 1, 2, 3). (3.4) (3.5) 70 |