Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Геомеханічні і аерологічні основи запобігання пожеж від самонагрівання вугілля в шахтах
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Геомеханічні і аерологічні основи запобігання пожеж від самонагрівання вугілля в шахтах

Анотації 

Костенко В.К. Геомеханічні і аерологічні основи запобігання пожеж від самонагрівання вугілля в шахтах. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за фахом 21.06.02 - "Пожежна безпека". Державний Макіївський науково-дослідний інститут по безпеці. робіт у гірничої промисловості (МакНДІ). Макіївка - 2004.

   Дисертація присвячена підвищенню рівня ендогенної пожежної безпеки вугільних шахт на основі розкриття геомеханічних і аерологічних особливостей процесу формування пожежонебезпечних зон у виїмкових полях, модернізації існуючих і розробці нових способів ефективного запобігання ендогенним пожежам. Предмет дослідження - геомеханічні, аерологічні і теплові процеси у вугленосному гірському масиві, що деформується під впливом гірничих робіт, технологія попередження самонагрівання і самозаймання вугілля в підземних гірничих виробках. Розкрито фізичну сутність впливу літологічної будівлі покрівлі розроблювального пласта на циклічність геомеханічних і аерологічних процесів у виробленому просторі. Уперше теоретично обґрунтовано й експериментально підтверджено прискорення самонагрівання розпушеного вугілля шляхом передачі термічно тонким вугільним часткам теплоти від газів, що нагріваються унаслідок фізичних процесів у атмосфері гірничих виробок.

Kostenko V.K. Geomechanical and aerologic bases of prevention of fires from self-heating coal at mines. - the Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of Dr.Sci.Tech. on a speciality 21.06.02 - " Fire safety ", State Makeevsky a scientific-research institute on safety works in mining industry (MakNII). Makeyevka - 2004.

   In the dissertation the problem of increase of a level of safety from fires because of igniting spontaneously substances of collieries is solved actual scientific and technical on the basis of disclosing geomechanical and aerologic features of process of formation of fire-dangerous zones in the fields that is taken out, modernization existing and development of new ways of effective prevention fires owing to self-ignition of substance.
   Object of research - conditions of fireproof working off of coal layers of flat and inclined falling inclined to self-ignition.
   Subject of research - geomechanical, aerologic and thermal processes in under influence of mountain works a carboniferous file, that is deformed, technology of the prevention of self-heating and self-ignition of coal in underground mountain developments.
   Theoretical and experimental methods of researches are used.
   Keywords: a fire-dangerous zone, speed of movement of a face, mechanical destruction of layer and breeds, aerodynamics of the produced space, the mechanism of self-heating of coal, ways of preventive maintenance is the total of technical.

Костенко В.К. Геомеханические и аэрологические основы предотвращения пожаров от самонагревания угля в шахтах. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 21.06.02 – “Пожарная безопасность”. Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (МакНИИ). Макеевка – 2004.

   В диссертации дано теоретическое обобщение и решение актуальной научно-технической проблемы, заключающейся в повышении уровня эндогенной пожарной безопасности угольных шахт на основе раскрытия геомеханических и аэрологических особенностей процесса формирования пожароопасных зон в интенсивно отрабатываемых выемочных полях, модернизации существующих и разработке новых способов эффективного предотвращения эндогенных пожаров. Объект исследования – условия пожаробезопасной отработки склонных к самовозгоранию угольных пластов пологого и наклонного падения. Предмет исследования - геомеханические, аэрологические и тепловые процессы в деформирующемся под влиянием горных работ угленосном массиве, технология предупреждения самонагревания и самовозгорания угля в подземных горных выработках. Использованы теоретические и экспериментальные методы исследований. Раскрыта физическая сущность влияния изменяющегося литологического строения кровли разрабатываемого пласта на цикличность геомеханических и аэрологических процессов в выработанном пространстве, заключающаяся в увеличении размеров воздухопроницаемых пустот и уменьшении частоты осадок кровли с увеличением отношения жесткости пород кровли к массовой нагрузке. Уточнен механизм формирования напряжений в зоне плавных прогибов подработанных слоистых пород, заключающийся в представлении горного массива в виде толстой плиты, имеющей неоднородные граничные условия опирания, сложенной слоями, имеющими соответствующие натурным условиям мощность, порядок чередования и механические свойства. Это позволило установить параметры напряженно-деформированного состояния плиты с учетом влияния сдвига на величину изгибающих моментов и энергии сдвига от поперечных сил и выявить значимые факторы, такие как жесткость породной толщи кровли, соотношение размеров плиты в плане, определяющие параметры формирования пожароопасных зон в выработанном пространстве. Получена экспериментально-аналитическая зависимость шага осадки кровли пласта от мощности, модуля упругости и коэффициента поперечной деформации слагающих ее породных слоев, что позволяет обосновать изменение аэродинамических параметров выработанных пространств при нестабильных горно-геологических условиях в пределах выемочного поля. Впервые теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что пожароопасные зоны в выработанных пространствах действующих очистных забоев ограничены областью полных сдвижений подработанных пород кровли. При этом установлено, что подработанные и обрушенные породы кровли пласта даже с упорядоченной блочной структурой в пределах области полных сдвижений являются непроницаемой для воздуха средой при уровне депрессии выемочного участка достигающем 20…50 даПа. Размеры и форма пожароопасных зон описываются содержащими разрывы второго рода цикличными функциями (например функцией Хэвисайда). Из этого следует, что периодичность обрушения пород кровли позади очистного забоя приводит к изменению параметров пожароопасных зон. Впервые экспериментально установлено, что размеры пожароопасных зон в выработанном пространстве, примыкающих к подготовительным выработкам, определяются податливостью охранных сооружений. При этом с ростом податливости ширина зоны увеличивается по линейной зависимости. Раскрыт механизм самонагревания угля в краевой деформированной части пласта, заключающийся в формировании фильтрационного режима поступления воздуха вглубь пласта под действием тепловой депрессии, вызванной нагреванием термически тонких тел (частиц угля). Это позволяет за счет конгломерация мелкодисперсных частиц и обработки краевой части пласта с помощью капиллярно-проникающих составов подавить самовозгорание угля. Впервые теоретически обосновано и экспериментально подтверждено ускорение самонагревания разрыхленного угля в горных выработках путем передачи термически тонким угольным частицам теплоты от газов, нагревающихся вследствие физических процессов: отрицательного эффекта Джоуля-Томсона, возникающего при десорбции и истечении газов из краевых частей газообильных пластов, а также превращения из механической в тепловую энергии пульсирующего в разрыхленной угольной среде воздуха.
   Полученные представления о процессе формирования самонагревающейся среды использованы для обоснования путей предупреждения эндогенных пожаров, заключающихся в выборе рациональных параметров основных и вспомогательных технологических операций по выемке угля. Это позволило существенно увеличить арсенал общетехнических мер и способов профилактики самонагревания и возгорания угля в горных выработках. На угольных шахтах Украины используются нормативно-технические руководящие документы, способы и средства профилактики и локализации самовозгорания угля для обеспечения безопасности горных работ. Это позволило повысить безопасность работ при локализации очагов самонагревания в шахтах "Днепровская", "Новогродовская" № 1-3, "Южно-Донбасская" № 3 и других. Экономический эффект по сравнению с комбинированным способом тушения пожара составляет не менее 62 тыс. грн на один забой. Опытно-промышленные испытания на шахте им. А.Ф. Засядько подтвердили высокую надежность технологии применения капиллярно-проникающих антипирогенов, экономический эффект составил не менее 1,4 тыс. грн. на один очаг самонагревания.
   Ключевые слова: пожароопасная зона, скорость подвигания забоя, механическая деструкция пласта и пород, аэродинамика выработанного пространства, механизм самонагревания угля, способы профилактики общетехнические.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Геомеханічні і аерологічні основи запобігання пожеж від самонагрівання вугілля в шахтах

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!