Анотація до роботи:

Ніколаєв Є.Б. Обґрунтування параметрів зволоження пласта під час вибухової відбійки вугілля для попередження пилогазоутворення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.26.01 «Охорона праці». Державний Макіївський науково-дослідний інститут з безпеки робіт у гірничій промисловості. 2004 р.

У дисертації подається розв'язання актуальної науково-технічної задачі поліпшення пилогазової обстановки після вибухових робіт щодо вугілля, що полягає в попередженні шкідливих і небезпечних проявів пилу і вибухових газів за рахунок зниження пилогазоутворюючої здатності вугільного пласта та зниження адсорбційної здатності вугільного пилу шляхом спрямованої зміни фізико-механічних властивостей вугілля гідровпливом. Проведена перевірка на шахті «Лідіївка» ДП «Донецьквугілля» дозволила підтвердити надійність і достовірність рішень із попередження пилогазоутворення в умовах вибухової відбійки вугілля за рахунок поетапного зволоження пласта.

У дисертації подані узагальнення і розв’язки науково-технічної задачі, що полягає у встановленні особливостей формування зволожених зон у вугільному масиві для попередження пилогазоутворення і підвищення безпеки вибухових робіт.

Основні наукові і практичні результати полягають у наступному:

1. Запропоновано удосконалену фізико-механічну модель процесу зволоження вугільного масиву, що знаходиться в зоні впливу очисних і підготовчих робіт. Урахування і використання ефекту взаємодії механічних і фільтраційних процесів при гідрообробці вугільного пласта сприяє рівномірному зволоженню вугілля в масиві, зниженню пилоутворюючої здатності пласта і зниженню адсорбційної здатності пилу, що утвориться в результаті ведення вибухових робіт щодо вугіллю. Рекомендовано коефіцієнт зміни пилоутворення під час вибухової відбійки вугілля з урахуванням змінюючої вологості пласта.

2. Зі збільшенням вологості вугілля з 3 до 6,5% змінюються деформаційні характеристики вугілля: зменшуються модуль пружності з 3,44 до 0,72 МПа та модуль зрушення з 1,24 до 0,25 МПа , збільшується коефіцієнт Пуассона з 0,38 до 0,47 – це свідчить про збільшення пластичності вугілля, зниження здатності його до накопичування енергії пружного деформування та до дрібного руйнування. Рівномірне й ефективне зволоження досягається при концентрації ПАР (синтанолу) у воді – 0,7 %. Площа поверхні зруйнованого під час вибухової відбійки зволоженого вугілля знижується у 2 рази, при цьому у 1,96 рази за рахунок зменшення площі поверхні пилових часток розміром меншим ніж 1 мм. Питома енергія руйнування вугілля після зволоження пласта знижується з 17,37 до 8,96 Дж/кг.

3. Найбільше газовиділення СО і СН₄ з відбитого вугілля відбувається в перші 6 годин після вибуху. Газовиділення з відбитого вугілля незволоженої зони перевищували ПДК СО у 8,8 разу, ПДК СН₄ у 4,9 разу відповідно. У результаті попереднього поетапного зволоження пласта розчинами ПАР (синтанолу) і наступного виробництва вибухових робіт у ніші вихід пилу знизився у 3 рази, виділення СО з відбитого вугілля зволоженої зони пласта зменшилося у 2,9 разу, СН₄ відповідно у 1,8 разу, а при застосуванні зрошення - перевищення ПДК СО і СН₄ з відбитого вугілля цієї зони пласта не спостерігалося.

4. Обґрунтовані параметри та розроблені технологічні схеми поетапного зволоження вугільного пласта при виробництві вибухових робіт в очисних і підготовчих виробках. Ефект додаткової завчасної гідрообробки пласта дає можливість забезпечити дотримання санітарно-гігієнічних норм ПДК шкідливих газів і пилу на найбільш небезпечних робочих місцях - зонах ведення вибухових робіт, створити безпечні умови праці для гірників, що дає визначений соціальний ефект.

Публікації автора:

1. Артамонов В.Н., Николаев Е.Б Разработка параметров гидровоздействия в зонах ведения БВР с целью повышения их эффективности // Известия Донецкого горного института. - Донецк: ДонГТУ. – 1999. – № 2. – с.44-47.

2. Медведев Б.И.,Артамонов В.Н., Николаев Е.Б. Совершенствование технологии ведения БВР в зонах гидровоздействия // Известия Донецкого горного института. - Донецк: ДонГТУ. – 2000. – № 2. – С.3-7.

3. Артамонов В.Н., Николаев Е.Б. Предварительное увлажнение как комплексный метод повышения эффективности и безопасности горных работ // Геотехнологии на рубеже XXI века – Донецк:ДУНПГО. – 2001. – т 1.– с 124-129.

4. Артамонов В.Н., Николаев Е.Б., Румежак О.Н., О возможностях управления состоянием рудничной атмосферы в зонах ведения буровзрывных работ // Проблемы экологии. – Донецк: ДонНТУ. – 2002. – № 1. – С. 85-89.

5. Гребенкин С.С. АртамоновВ.Н. Кузык И.Н., Николаев Е.Б. Технологическая схема поэтапного увлажнения в очистных забоях на пологих угольных пластах для снижения пылегазовыделения // Вісті Гірничого інституту. – Донецьк: ДонНТУ. – 2003. – № 2. – С. 55-59.

6. Артамонов В.Н, Кузык И.Н., Мартынова Е.А., Николаев Е.Б., О возможности управления условиями труда в очистных и подготовительных забоях в зонах ведения гидровоздействия. // Горный информационно-аналитический бюллетень МГТУ. – 2001.– № 10. – с.119-121.

7. Артамонов В.Н., Кузык И.Н., Николаев Е.Б., Баранов А.В. Возможности повышения эффективности БВР путем направленного изменения свойств угля гидровоздействием // Горный информационно-аналитический бюллетень МГТУ. – 2003. – № 4 – С.192-194.

8. Артамонов В.Н., Кузык И.Н., Николаев Е.Б., Дынник И.В. Изменение пылегазовыделения в зонах производства взрывных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень МГТУ. – 2003. – № 5 – С.83-85.

9. Николаев Е.Б. Изменение пылеобразующей способности пласта в зонах производства взрывных работ // Материалы международной научно-практической конференции «Уголь – Mining Technologies 2003» - Алчевск: ДГМИ. – 2003. – С. 394-403.

Особистий внесок дисертанта в публікаціях:

[1] – теоретичне обґрунтування в застосуванні попереднього зволоження для попередження пилогазоутворення при вибуховій відбійці вугілля;

[2] – удосконалювання, розробка й обґрунтування параметрів зволоження пласта в зонах БВР на кінцевих ділянках лав;

[3] – розробка методики і проведення лабораторного експерименту для зволоження зразків вугілля, встановлення впливу зволоження на деформаційні характеристики вугілля, визначення оптимальної добавки ПАР;

[4] – проведення шахтного експерименту, одержання й обробка даних про пилогазоутворення під час вибухової відбійки вугілля в різних зонах зволоження пласта;

[5] – розроблена технологічна схема й обґрунтовані параметри поетапного зволоження вугільного пласта для попередження пилогазоутворення під час вибухової відбійки вугілля в лавах пологих пластів;

[6] – розробка системи керування умовами праці в очисних і підготовчих вибоях у зонах ведення гідровпливу;

[7] – проведення шахтних експериментів, обробка отриманих результатів, розробка напрямків підвищення ефективності ведення БВР;

[8] – одержання математичних залежностей зміни пилогазоутворювань під час вибухової відбійки вугілля від вологості пласта.