Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта
Gespeichert in:
| Datum: | 1999 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
1999
|
| Schriftenreihe: | Физико-технические проблемы горного производства |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189692 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта / С.С. Гребенкин, А.Д. Доронин, С Д. Керкез, В.М. Теросипов // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 47-49. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-189692 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1896922023-04-20T19:50:40Z Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта Гребенкин, С.С. Доронин, А.Д. Керкез, С Д. Теросипов, В.М. 1999 Article Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта / С.С. Гребенкин, А.Д. Доронин, С Д. Керкез, В.М. Теросипов // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 47-49. — рос. 2664-17716 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189692 622.283.2 ru Физико-технические проблемы горного производства Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| format |
Article |
| author |
Гребенкин, С.С. Доронин, А.Д. Керкез, С Д. Теросипов, В.М. |
| spellingShingle |
Гребенкин, С.С. Доронин, А.Д. Керкез, С Д. Теросипов, В.М. Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта Физико-технические проблемы горного производства |
| author_facet |
Гребенкин, С.С. Доронин, А.Д. Керкез, С Д. Теросипов, В.М. |
| author_sort |
Гребенкин, С.С. |
| title |
Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта |
| title_short |
Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта |
| title_full |
Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта |
| title_fullStr |
Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта |
| title_full_unstemmed |
Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта |
| title_sort |
исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта |
| publisher |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| publishDate |
1999 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/189692 |
| citation_txt |
Исследование влияния закладки выработанного пространства на термодинамическое состояние призабойной зоны угольного пласта / С.С. Гребенкин, А.Д. Доронин, С Д. Керкез, В.М. Теросипов // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. науч. тр. — 1999. — Вип. 2. — С. 47-49. — рос. |
| series |
Физико-технические проблемы горного производства |
| work_keys_str_mv |
AT grebenkinss issledovanievliâniâzakladkivyrabotannogoprostranstvanatermodinamičeskoesostoânieprizabojnojzonyugolʹnogoplasta AT doroninad issledovanievliâniâzakladkivyrabotannogoprostranstvanatermodinamičeskoesostoânieprizabojnojzonyugolʹnogoplasta AT kerkezsd issledovanievliâniâzakladkivyrabotannogoprostranstvanatermodinamičeskoesostoânieprizabojnojzonyugolʹnogoplasta AT terosipovvm issledovanievliâniâzakladkivyrabotannogoprostranstvanatermodinamičeskoesostoânieprizabojnojzonyugolʹnogoplasta |
| first_indexed |
2025-07-16T12:14:40Z |
| last_indexed |
2025-07-16T12:14:40Z |
| _version_ |
1837805686003597312 |
| fulltext |
ш №4.283.2
•« СЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАКЛАДКИ ВЫРАБОТАННОГО
11 Р< Н'ТРАНСТВА НА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ
ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА
V и Гребенкин С.С., к.т.н. Доронин А.Д. (Комплексный научно-
"I. • >< шательский и проектм-конструкторский институт по
В к ш м Центрального района Донбасса (ДонНИИ),
| ) и Керкез С. Д. (Территориальное управление Госнадзорохран-
но Луганской области), к.т.н. Теросипов В.М. (ГХК «Лиси-
искуюль»)
Исследования, проведенные авторами в ДонНИИ, показали,
ткладка выработанного пространства меняет характер эпюры
Мймрмжений в массиве. Эти изменения связаны с тем, что макси-
Цум трного давления отодвигается от кромки забоя в глубину мас-
• ими н в 2 раза увеличивается зона разгрузки. Кроме того, значе
ние максимума горного давления уменьшается 1,3-1-1,4 раза. Вслед-
гтние этого изменяется и процесс дегазации угольного пласта.
Если предположить, что давление газа в призабойной зоне
Мяниется линейно от Ро=0,1 МПа на кромке пласта до Рн в месте
м * * к. им альной концентрации напряжений (рис. 1), представляется
0О1Мажным оценить количество метана, которое дополнительно
выделяется из призабойной зоны пласта в результате применения
»« кладки.
I
Длина разгрузки пласта /, м
Рис. 1. Изменение давления в призабойной зоне пласта без
шкладки выработанного пространства (1) и с закладкой (2).
47
На рис. 1 прямая 1 соответствует изменению давления газа в
призабойной зоне пласта, разрабатываемого без закладки, а пря
мая 2 отражает изменение давления газа при разработке пласта с
закладкой выработанного пространства.
Анализ рис. 1 показывает, что дополнительное количество га
за вьщеляется из призабойной зоны за счет изменения давления на
величину, соответствующую заштрихованной области.
Если параметр длины области разгрузки в первом случае (без
закладки) - I/2, то изменение давления можно определить из выра
жения:
Ру Р.-Ро
1/ 2 К +Р„
Во втором случае (с закладкой):
Р.-Р,у
Р*=- I
■К+Рп
(1)
(2 )
где 1Х -текущая координата, м.
Проинтегрировав уравнение Лангмюра с учетом Р 1, Р2 при
постоянном значении Р=РН (для первого случая) в области х от 1/2
до I получим, что дополнительное газовыделение <2П с одного квад
ратного метра поверхности забоя за счет применения закладки оп
ределится из выражения:
Яп ~
I Л 1
ь {р„ - р0) ' 1п \+ ь -р0 + \+Ъ- Рн
1 + Ь Р Ы Ь-Р. -1 ,(3)
где <3 - удельная масса угля, г/см3;
ао=23,3; 5=0,391 - сорбционные константы уравнения Лан
гмюра при Ро=0,1 МПа; 1=6 м; <1=1,5 г/см3.
Значения ао и Ь взяты для пласта т з "Толстый" шахты ”Юн-
ком" ПО "Орджоникидзеуголь".
Значения дополнительного газовыделения <2п в зависимости
от давления газа Рн в нетронутом массиве приведены в табл. 1 и на
рис. 2.
Таблица 1. Зависимость газовыделения от давления газа в
Р„, МПа 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
0п, м3 18,2 19,7 18,6 17,2 15,9 14,8 13,9 13,1 12,3 11,7
Анализ данных табл. 1 показывает, что наибольшее количе
ство газа выделяется при Рн=1,0 МПа.
В процессе отработки угольных месторождений установлено,
что закладка выработанного пространства способствует повыше
нию эффективности дегазации призабойной зоны пласта. При дав
лении газа в нетронутом массиве Рн=1,0 МПа может выделиться
дополнительно 19,7 м3 метана за счет более глубокой дегазации
пласта.
48
Рис. 2. Дополнительное газовыделение из призабойной зоны
пласта при использовании закладки выработанного пространства
н зависимости от давления газа в нетронутом массиве.
Если принять, что дифференциальная теплота десорбции ^
составляет 40 кДж/моль, то энергия, необходимая для десорбции
такого количества газа, определится из выражения:
л^Оп-ч-3- . (4)
д
где ч -плотность метана в газовой фазе, кг/м3;
ц -молярная масса метана, кг/моль.
При т)=0,717 кг/м3, (1=0,016 кг/моль энергия, необходимая
для десорбции тепла, будет равна:
А = 1 9 ,7 -4 0 • ■ 9 ^ - = 3 5 ,3 1 М Д ж .
0 ,0 1 6
Если предположить, что дополнительное падение температу
ры из-за десорбции этого газа распределяется вглубь массива так
же, как и давление газа (то есть линейно от поверхности забоя до
точки максимального напряжения, где температура угля предпола
гается равной температуре в нетронутом массиве), то, при тепло
емкости угля равной 0,3 ккал/кг град., поверхность забоя может
охладиться дополнительно на 6т7°С.
Приведенные оценки показывают, что закладка выработан
ного пространства оказывает большое влияние на термодинамиче
ское состояние призабойной зоны угольного пласта. Существенное
увеличение дегазации призабойной зоны повышает безопасность
труда шахтеров, снижение температуры улучшает условия работы
в шахте.
49
|