Журналы →  Горный журнал →  2017 →  №11 →  Назад

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В НЕДРАХ КАК ОСНОВА ТЕХНОЛОГИИ ГОРНЫХ РАБОТ
Название Исследование связи микроструктуры угля и его предрасположенности к газодинамическому разрушению
DOI 10.17580/gzh.2017.11.04
Автор Бобин В. А., Малинникова О. Н., Одинцев В. Н., Трофимов В. А.
Информация об авторе

Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия:

Бобин В. А., заведующий отделом, д-р техн. наук

Малинникова О. Н., заведующая лабораторией, д-р техн. наук

Одинцев В. Н., ведущий научный сотрудник, д-р техн. наук, odin-vn@yandex.ru

Трофимов В. А., ведущий научный сотрудник, д-р техн. наук

Реферат

В экспериментальных и теоретических исследованиях установлено, что микроструктура угля в масштабе нескольких микрон определяет возможность участия связанного метана в динамическом разрушении угля. В отличие от действия свободного метана, изначально находящегося в угольном пласте, разрушение угля за счет связанного метана неизбежно должно перейти на более крупные масштабные уровни. Детали состояния связанного метана в угле (сорбированный или растворенный метан) не имеют большого значения для газодинамического разрушения угля. Проведенные исследования подтверждают вывод о том, что анализ структуры нарушенности угля на микроуровне может быть эффективным методом прогноза выбросов угля и газа в угольных пластах.

Ключевые слова Микроструктура угля, связанный метан, угольный пласт, разрушение угля, фрактальный анализ, трещина, газовыделение
Библиографический список

1. Malyshev Yu. N., Trubetskoy K. N., Ayruni A. T. Fundamentally applied methods of solving the coal layer methane problems. Moscow : Izdatelstvo Akademii gornykh nauk, 2000. 519 p.
2. Bobin V. A. Sorption processes in natural coal and its structure. Moscow : IPKON AN SSSR, 1987. 135 p.
3. Ettinger I. L. Diffusion field in coal layer. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 1991. No. 4. pp. 109–111.
4. Ulyanova E. V. Structural and composite reconstructions in fossil coals. Connection of microstructure with kinetics of mining processes. Saarbrücken : Palmarium Academic Publishing, 2012. 304 p.
5. Khristianovich S. A., Salganik R. L. Sudden emissions of coal (rock) and gas. Stresses and strains. Preprint Instituta problem mekhaniki AN SSSR. 1980. No. 153. 75 p.
6. Litwiniszyn J. Rarefaction Shock Waves, Outbursts Consequential Coal Damage. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science & Geomechanics Abstracts. 1990. 27, Iss. 6. pp. 535–540.
7. Huoyin Li. Major and minor structural features of bedding shear zone along a coal seam and related gas outburst, Pingdingshan coalfield, northern China. International Journal of Coal Geology. 2001. Vol. 47, Iss. 2. pp. 101–113.
8. Fan Chaojun, Li Sheng, Luo Mingkun, Du Wenzhang, Yang Zhenhua. Coal and gas outburst dynamic system. International Journal of Mining Science and Technology. 2017. Vol. 27, Iss. 1. pp. 49–55.
9. An F. H., Cheng Y. P. An explanation of large-scale coal and gas outbursts in underground coal mines: the effect of low-permeability zones on abnormally abundant gas. Natural Hazard Earth System Sciences. 2014. Vol. 14. pp. 2125–2132.
10. Guan P., Wang H., Zhang Y. Mechanism of instantaneous coal outbursts. Geology. 2009. Vol. 37, No. 10. pp. 915–918.
11. Sidorenko A. A., Sishchuk J. M., Gerasimova I. G. Underground mining of multiple coal seams: Problems and solutions. Eurasian Mining. 2016. No. 2. pp. 11–15. DOI: 10.17580/em.2016.02.03
12. Wang S., Elsworth D., Liu J. Rapid decompression and desorption indused energetic failure in coal. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2015. Vol. 7, Iss. 3. pp. 345–350.
13. Feldman E. P., Vasilenko T. A., Kalugina N. A. Physical kinetics of coal-methane system: Mass transfer, pre-outburst events. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2014. No. 3. pp. 46–65.
14. Bazhin V. Yu., Feshchenko R. Yu., Ramana G. V., Shabalov M. Yu. Extreme low-grade coal treatment coupled with X-ray testing. CIS Iron and Steel Review. 2016. No. 1. pp. 4–8. DOI: 10.17580/cisisr.2016.01.01
15. Dyrdin V. V., Smirnov V. G., Shepeleva S. A. Parameters of methane condition during phase transition at the outburst-hazardous coal seam edges. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2013. No. 6. pp. 78–82.
16. Alekseev A. D., Vasilenko T. A., Gumennik K. V., Kalugina N. A., Fel'dman E. P. Diffusion-filtration model of methane escape from a coal seam. Zhurnal tekhnicheskoy fiziki. 2007. Vol. 77, No. 4. pp. 65–74.
17. Trubetskoy K. N., Ruban A. D., Viktorov S. D., Malinnikova O. N., Odintsev V. N. et al. Fractal structure of deformed coal beds and their susceptibility to gas-dynamic failure. Doklady Akademii nauk. 2010. Vol. 431, No. 6. pp. 818–821.

Полный текст статьи Получить
Назад