|
угольные пласты. Аналогичная трудность возникает при оценке количества газа, поступающего из надработанных и подработанных пород. Однако в целом имеющийся материал позволяет правильно понять качественную картину процессов газовыделений из различных источников и на этой основе построить физическую модель явления с достаточно высоким уровнем адекватности. Анализ экспериментальных данных показывает, что газоотдача каждым источником во времени описывается гладкой функцией того или иного вида. Примечательным является факт незначительного отклонения результатов наблюдений от сглаживающей функции при правильном ее выборе. Качественный характер динамики выделений метана и углекислого газа из одних и тех же источников совпадает. Классификация динамических закономерностей газовыделения при различных технологических операциях позволяет рекомендовать следующие виды сглаживающих функций. Газовыделение с поверхности обнажения угольного пласта, надработанных пород, стенок скважин, находящихся вне зоны разгрузки пласта, и т.п., описывается функциями: I(t) = = /// exp(-at) и I(t) = /// bt' п‘~ где 1Н скорость начального газовыделения; а, b эмпирические коэффициенты. Экспоненциальная зависимость наиболее точно описывает процесс для начального периода газовыделения, а вторая формула точнее при рассмотрении последующего периода газоотдачи. Для газовыделения из отбитого угля лучшее совпадение дает аппроксимация экспоненциальной функцией. Газовыделение из подработанных вмещающих пород и пластов спутников описывается функцией: I(t) =f(t) exp(-kt) , где f(t) функция, характеризующая запаздывание процесса за счет газообмена между породными газонасыщенными блоками и транспортными трещинами; к эмпирический коэффициент. Следовательно, процессы газовыделения как на очистных, так и на подготовительных участках могут быть представлены как суперпозиции элементарных процессов выделения газа из источников. При этом отсутствие ярко выраженных закономерностей в динамике газовыделений наблюдаемой на очистных и подготовительных участках, обусловлено, главным образом, различным пе84 |
Следует отметить, что выделить долевое участие каждого из перечисленных источников в газовом балансе по результатам натурных наблюдений достаточно сложно, а для некоторых источников невозможно. Так в настоящее время отсутствуют достоверные методы наблюдений, позволяющие разделить газ, выходящий из вмещающих пород и из пластов спутников. В этой ситуации можно считать обоснованными косвенные методы, основанные на определении газовыделений в скважины, пробуренные во вмещающие породы и смежные угольные пласты. Аналогичная трудность возникает при оценке количества газа, поступающего из надработанных и подработанных пород. Однако в целом имеющийся материал позволяет правильно понять качественную картину процессов газовыделений из различных источников и на этой основе построить физическую модель явления с достаточно высоким уровнем адекватности. Анализ экспериментальных данных показывает, что газоотдача каждым источником во времени описывается гладкой функцией того или иного вида. Примечательным является факт незначительного отклонения результатов наблюдений от сглаживающей функции при правильном ее выборе. Качественный характер динамики выделений метана и углекислого газа из одних и тех же источников совпадает. Классификация динамических закономерностей газовыделения при различных технологических операциях позволяет рекомендовать следующие виды сглаживающих функций. Газовыдсление с поверхности обнажения угольного пласта, надработанных пород, стенок скважин, находящихся вне зоны разгрузки пласта, и т.п., описывается функциями: I(t) = = /// exp(-at) и I(t) = 1н bt'n,s где /и скорость начального газовыделения; а, b эмпирические коэффициенты. Экспоненциальная зависимость наиболее точно описывает процесс для начального периода газовыделения, а вторая формула точнее при рассмотрении последующего периода газоогдачи. Для газовыделения из отбитого угля лучшее совпадение дает аппроксимация экспоненциальной функцией. Газовыделение из подработанных вмещающих пород и пластов спутников описывается функцией: I(t) f(t) exp(-kt) , где f(t) функция, характеризующая запаздывание 57 процесса за счет газообмена между породными газонасыщенными блоками и транспортными трещинами; к эмпирический коэффициент. Следовательно, процессы газовыделения как на очистных, так и на подготовительных участках могут быть представлены как суперпозиции элементарных процессов выделения газа из источников. При этом отсутствие ярко выраженных закономерностей в динамике газовыделений наблюдаемой на очистных и подготовительных участках, обусловлено, главным образом, различным периодом действия источников в стационарных физических условиях. Технологические операции по выемке угля или связанные с проведением выработки являются внешними воздействиями, изменяющими интенсивность действия источников газовыделения. Таким образом, зная вид сглаживающих функций и периоды включения того, или иного источника, можно получить суммарную сглаживающую функцию, отклонение фактических значений газовыделения, от которой будут существенно меньше, чем от средней величины, полученной за фиксированный период времени. Суммарная сглаживающая функция будет непосредственно связана с планограммой технологических операций, что позволит решить задачу оптимального распределения технологических операций во времени по фактору газовыделения [31-45]. 2.3. Аэрогазодинамическая характеристика шахт ОАО ОУК «Южкузбассуголь» Шахта «Алардинская». На основании приказа № 6/26 по ОАО «ОУК «Южкузбассуголь» и Управлению по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Кемеровской области от 13.01.09г., по филиалу шахта «Алардинская» установлена категория по метану сверхкатегорная, опасная по взрывчатости угольной пыли, опасная по горным ударам. Абсолютная газообильность шахты в среднем составляет 217,67 м3/мин , а относительная газообильность равна 78,5 м3/т. Шахта относится к легко проветриваемым шахтам. Способ проветривания комбинированный. Схема проветривания центрально-фланговая. 58 |