|
связана с характером сдвижения, режимом фильтрации и закономерностями фильтрационных течений в зонах сдвижения и обрушения пород. Л.А. Пучков рассмотрел процессы переноса метана в выработанном пространстве с учетом аэрогазодинамической связи между воздухоподающими выработками, пластами спутникам и газоносными породами. Им была впервые поставлена и решена задача переходных газодинамических процессов на основе математической модели конвективной диффузии метана в выработанном пространстве. При анализе результатов постоянно отмечалась важность правильной оценки режима фильтрационного течения и выбора закона сопротивления. Одними из первых работ по установлению количественной связи процессов сдвижения и дегазации пород сближенных пластов были работы Б.Г. Тарасова, где автором впервые рассмотрены задачи о пространственном распределении газового давления в пластах при их сдвижении и дегазации. При этом характеристики пористости и проницаемости пород получены на базе математического описания процесса сдвижения. В дальнейшем эти работы были продолжены В.А. Колмаковым. При этом основная идея заключалась в том, что теоретические основы и методология расчета процессов переноса метана в деформируемых массивах горных пород и атмосфере выработок должны базироваться на физических закономерностях, определяющих скорость переноса в них метана. Применительно к задачам движения газа в подработанной толще большой научный и практический интерес представляет методический подход, предложенный Г.И. Баренблаттом, В.М. Битовым, В.М. Рыжиком. Авторы, рассматривая движение жидкости в массиве нарушенной структуры, предложили структурную модель трещиновато-пористой среды, сложенной хаотически расположенными блоками произвольной формы. Математическое описание движения жидкости в такой среде представляет собой систему уравнений баланса массы жидкости в транспортных каналах и пористых блоках. Следовательно, при решении задач переноса газа в подработанных и надработанных породах и смежных пластах угля более правильно рассматривать 43 |
сти дегазации выработанных пространств. Основные выводы заключались в том, что газовая динамика угольных пластов и вмещающих пород неразрывно связана с характером сдвижения, режимом фильтрации и закономерностями фильтрационных течений в зонах сдвижения и обрушения пород. Л.А. Пучков рассмотрел процессы переноса метана в выработанном пространстве с учетом аэрогазодинамической связи между воздухоподающими выработками, пластами спутникам и газоносными породами. Им была впервые поставлена и решена задача переходных газодинамических процессов на основе математической модели конвективной диффузии метана в выработанном пространстве. При анализе результатов постоянно отмечалась важность правильной оценки режима фильтрационного течения и выбора закона сопротивления. Одними из первых работ по установлению количественной связи процессов сдвижения и дегазации пород сближенных пластов были работы Б.Г. Тарасова, где автором впервые рассмотрены задачи о пространственном распределении газового давления в пластах при их сдвижении и дегазации. При этом характеристики пористости и проницаемости пород получены на базе математического описания процесса сдвижения. В дальнейшем эти работы были продолжены В.Л. Колмаковым. При этом основная идея заключалась в том, что теоретические основы и методология расчета процессов переноса метана в деформируемых массивах горных пород и атмосфере выработок должны базироваться на физических закономерностях, определяющих скорость переноса в них метана. Применительно к задачам движения газа в подработанной толще большой научный и практический интерес представляет методический подход, предложенный Г.И. Баренблаттом, В.М. Битовым, В.М. Рыжиком. Авторы, рассматривая движение жидкости в массиве нарушенной структуры, предложили структурную модель трещиновато-пористой среды, сложенной хаотически расположенными блоками произвольной формы. Математическое описание движения жидкости в такой среде представляет собой систему уравнений баланса массы жидкости в транспортных каналах и пористых блоках. 32 Следовательно, при решении задач переноса газа в подработанных и надработанных породах и смежных пластах угля более правильно рассматривать подработанный массив как трещиновато-пористую среду, а надработанный массив как трещиноватую среду. Фильтрационные параметры этих сред должны определяться с учетом горно-геологических и технологических факторов. Математическое описание движения газа в подработанной толще должно учитывать диссипацию энергии, обусловленную газообменом между блоками породы или угля и трещинами. 1.4. Теория и практика прогноза газовых ситуаций в горных выработках и системные принципы безопасного управления технологическим процессом Прогноз газовых ситуаций в горных, выработках заключается в построении поля концентраций газа для рассматриваемого объема выработки, что позволяет, с одной стороны, сравнить содержание газа в рудничном воздухе с нормативными значениями ПДК, а с ругой стороны, установить, возможно ли формирование местных скоплений газа в больших количествах. Прогноз газовых ситуаций основывается на теоретических положениях газовой динамики шахт. Газовая динамика шахт является одной из главных составных частей рудничной аэрологии. Решением вопросов газовой динамики течение многих лет занимаются в ИГД им. А.А. Скочинского, МакНИИ, ВостНИИ, МГГУ, ТулГУ и др., а также в ряде зарубежных стран. Фундаментальные положения газовой, динамики шахт разработаны и сформулированы в трудах Ф.А. Абрамова., П.И. Воронина, В.Б. Комарова, Ф.С. Клебанова, А.И. Ксенофонтовой, В.А. Колмакова, А.Е. Красиоштейпа, К.Ю. Лайгна, И.И. Медведева, Л.А. Пучкова, Э.М. Соколова, К.З. Ушакова и др. [1,35,71,76, 112, 113, 123, 131, 133, 147-158]. В газовой динамике используют дифференциальный и интегральный методы, физической основой которых является закон сохранения массы. Дифференциальный метод базируется на изучении свойств газодинамических процес33 |