Введение к работе
Актуальность работы. Высокий уровень зндогєгаїой пожароопас-пости па угольных шахтах представляет опасность для горнорабочих, влечет за собой значительные материальные затраты и приводит к снижению темпов угледобычи. По статистическим данным НИИГД объем консервируемых ззпасов угля при тушении пожаров только методом изоляции достигает 6 млн.тонн ежегодно.
Профилактические мероприятия по предупреяденип самовозгорания угля во многих случаях проводятся нерационально п не обеспечивают необходимой пожарной безопасности. В настоящее время вид я количество профилактических мероприятия определяется на основе прогноза эндогенной пояарной опасности, устанавливаемой для каждого тзхтопласта перед началом ведения горных работ. Вместе с тем известно, что пожароопасность угольных пластов изменяется зонально дахо в пределах одного и того же выемочного участка. Поэтому в отдельных зонах пахтного поля проведение мероприятий нецелесообразно, а в других они должны быть усилены. В этой связи создаппо эффективного метода прогноза эндогенной пояарной опаспостл выемочных участков в процессе ведения горных работ восьма актуально.
Диссертация связана с паучно-исследовательскпки работами из тематического плана НИИГД: "Разработать мєтодику оценки склонности углей к самовозгоранию" (номер гос.регистрации 0І9ІО04І362) п "Разработать метод прогноза эндогенной пожароопасности угля в пределах выемочного поля d процессе ведения подготовительных пля очистных работ" (номер гос.регистрации ОІ880055695).
Цель работы. Создание метода прогноза эндогенной пожзроопас-постп выемочного участка в процессе ведения горных рзбот.
Идея работы заключается в выявлении опасных по самовозгорание мест в пределах выемочных полей и участков с учетом изменения фпзако-химпческах свойств угля я условий его выемки.
Научные положення, защищаемые з диссертации п их новизна
I. Окислительная способность угля определяется газазистацпо-нарным значением константы скорости окисления угля. Впервые разработан метод определения данной констапты, базирующийся на последних достижениях газовой хроматографии н микрокзлорсмэтряя, их совместном применении.
2. Влага, содержащаяся в утечках воздуха через выработанное
пространство, замедляет интенсивность окислительных процессов
в скоплениях угля. При этой степень ее влияния значительна для углей средних стадий метаморфизма и существенно зависит от абсо-' лютного содержания влаги, что позволило разработать новый методический подход к оценке склонности углей к самовозгоранию^
3. Эндогенная пожароопасиость конкретного выемочного участка
обусловлена изменением склонности угля к самовозгоранию, критичес
кой мощностью угольного скопления а инкубационным периодом само
возгорания угля. Разработан новнй метод прогноза эндогенной пояа-
роопасности выемочного участка в процессе ведения горных работ,
выявляющий опасные по самовозгоранию угля зоны, что обеспечивает
рациональное применение мероприятий, направленных на предотвра
щение самовозгораний угля.
Обоснование и лоотоветтость научных положений, выводов л тзекомоидапий обеспечена:
корректностью постановки задач, применением современного математического аппарата и вычислительной техники;
наличием современной лабораторной базы для исследования окислительной способности углей с использованием газовой хроматографии и микрокалориметрии;
применением современных экспериментальных методов, достаточным объемом исследований и представительностью опытов;
проверкой адекватности математических моделей реальным процессам путем сопоставления теорегичеоких результатов с данными фактической эндогенной пожароопасности; удовлетворительной сходимостью результатов математического моделирования с экспериментальными данными (среднее квадратическое отклонение расчетных значений параметров от действительных 10...15 %);
соответствием результатов оценки склонности углей к самовозгоранию и прогноза эндогенной пожароопэсности выемочных участков в процесса ведения горных работ практическим данным, полученным в результате анализа аварийности горных работ на угольных шахтах.
Научное значение работы заключается в установлении новых закономерностей протекапня окислительных процессов в угольных скоплениях, выявление степени вллянпя на эти процессы влаги и обосновании кратераев оцонкп эндогенной поаароопаоности конкретных угольных скоплений.
Практдчэскля ценность работы. Разработанный я диссертации новый метод ігрогпоза эндогенной пояароопасности выемочного участка и процессе ведения горних работ позволяет проводить профилактические мероприятия но d продолах всего выемочного участка, а только з опасных но самовозгоранию зонах, что снижает затрата на этл цели для условий Донецкого бассейна на 6,3 шпі.руб. в год.
Реализация результатов работы. Результата исследований леполь-эовяпы при разработке: "Методики определения склонности углей к са-совозгорзштв", утазр-дспней Няпуглслроиоа СССР 18.02.91. (Донецк: ШІІІГД, 1991) я "Руководства по прогнозу эндогенной поязроопаенсстл скемотпого поля (участка) в процессе ведения цодготовителышх плн очистных рзбот", утБорздскного Главным управлением охрани труда, гехкякл безопасности л горноспасательных частой Млнуглепрома СССР 15.II.91. (Донецк: ШНІГД, 1991).
Апробация рзботи. Основные положения диссертационной работы долег.ош.' на 24-й .Международной конференции научно-исследовательских институтов по безопасности работ в горной промиилонностп (Донецк, 1ЭЭ1), заседаниях сеяная "Прздупровдэтш я ликвидация подземных поязров" ученого совета ІСКГД (I9S9-I99I гг.) п получала полегл тельные оценки.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в то» ядсао I изобретение.
Объем я структура работ». Диссертационная работа состоит яз введения, чзтирэх глав, заключения и 4 приложений, содержат 141 страницу КЕ2ЛН0ПЯСН0Г0 текста, 32 рисунка, 15 таблиц и спзеок литературы из 114 наименований.
При проведении трудоемких экспериментов я в репенля отдельных задач данных исследований под руководством д.т.и.П.С.Панковского но разных этапах участвовали сотрудники ШМГД: к.х.н. Б.И.Копов-ский, к.т.н. И.А.Шайтан, я.т.н. Г.А.Гусар, А.Е.КалосскгЯ, Е.П.Лы ~ сонко. Автор выраяаег глубокую благодарность соавторам я всему коллективу за постоянные содействия и пемоць в работе.
Автор выражает сордзчн/о благодарность за полезное а деланоо обсуждение результатов выполнегагах исследований, за цеіпшв замечания, советы л помощь д.т.и., профессорам А.Т.Айруяя, Е.И.Захарову, А. И. Ко злюку, к.т.п. Б.Л.Грядущэну, К.К.Бусьтяну, В.К.Роскгд-кяну.
