Установлено залежності розрідження в устях сведловини, концентрації метану в суміші та витрати метаноповітряної суміші (МПС) від відстані устя свердловини до лінії очисного вибою, дебіту газоповітряної суміші від розрідження в усті свердловини до лави, витрат метану, відстані устя свердловини до лави, дебіту метану від розрідження у свердловині. За одержаними результатами складено рівняння парних і множинних регресій. Виконано обгрунтування топологічних параметрів дегазаційних свердловин за умов дегазації зближених пластів, що підробляються, на базі математичного апарату аналітичної геометрії. Розроблено методику розрахунку для визначення параметрів закладення свердловин, що буряться з виробок виїмкової ділянки за зазначених умов. Наведено методи визначення дебітів МПС, метану та розрідження на устях свердловин одночасно на всіх виїмкових дільницях шахти з урахуванням продуктивності працюючих вакуум-насосів. Запропоновано модель балансу МПС та сумарного масового дебіту метану на виїмковій ділянці з урахуванням концентрації метану у газопроводі. Здійснено розрахунок зміни тиску МПС за довжиною газопроводу з використанням диференціального рівняння, до складу якого входять масові витрати МПС, що дозволяє враховувати зміни втрат та щільності МПС за довжиною газопроводу за умов підсмоктування повітря у трубопровід.

  Скачати повний текст

Розроблено метод розрахунку параметрів процесу фільтрації метану з урахуванням напружено-деформованого стану вуглепородного масиву, якого порушено внаслідок ведення очисних робіт, визначено закономірності фільтральції метану. Розроблено математичну модель, алгоритм і комплекс програм для дослідження фільтраційних процесів, що відбуваються у зоні впливу очисного вибою, з урахуванням зменшення метановиділення у часі. Для розв'язання поставленої задачі у тривимірній постановці застосовано числовий метод скінченних елементів. Проведено обчислювальні експерименти з метою визначення закономірностей зміни параметрів процесу фільтрації метану залежно від коефіцієнта розвантаження порід покрівлі від гірського тиску та швидкості посування лави. З застосуванням запропонованого методу створено методику визначення фільтраційних параметрів гірського масиву та вибору оптимального напрямку буріння дегазаційних свердловин у зоні впливу діючої лави.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси займання та горіння метану, а також заглушення полум'я в дегазаційних системах. Встановлено вплив потужності джерела займання, місця його розташування та руху газової іонної суміші на розвиток вибухів у промислових трубопроводах. Запропоновано та вивчено нові способи та пристрої запобігання та заглушення спалахів і вибухів метану в газопроводах. Розроблено нові засоби для вибухозахисту, пошкоджено їх промислових випуск. Створено й атестовано натурний стенд для випробування засобів щодо запобігання та заглушення спалахувань метану в дегазаційних системах.

  Скачати повний текст

Доведено, що зростання фільтраційних параметрів газоносних порід в зонах активізації деформаційних процесів залежить від ступеня різнокомпонентності головних напружень, що обумовлює геомеханічний стан газоносного масиву гірських порід. Встановлено, що на сполученні підробленого та незайманого масивів утворюється зона, в якій геомеханічні процеси розшарування після підробки й ущільнення, відбуваються повільніше, ніж в інших місцях. Зазначено, що розташування дегазаційних свердловин в таких зонах дозволяє витягувати метан високої концентрації задовго до підходу очисних робіт, тобто виконувати випереджаючу дегазацію. Сформульовано концепцію створення теплоенергетичних комплексів на базі використання метану вугільних шахт. Визначено структуру та режими роботи теплоенергетичних комплексів.

  Скачати повний текст