Потапенко О. О. Обгрунтування параметрів гірдавлічного розміцнення вугілля в привибійній зоні газодинамічно-активних пластів

Об'єкт дослідження - процеси дорозміцнення вугілля в привибійній частині пласту для зниження викидонебезпечності шляхом гідравлічного нагнітання рідини. Мета роботи - встановити закономірності та обґрунтувати ефективні параметри гідравлічного розміцнення вугілля для зниження викидонебезпечності пласту. Методи дослідження включають: комплекс теоретичних і експериментальних досліджень гідравлічного розпушування, аналіз і узагальнення передових досягнень науки і техніки з питань гідравлічної і вібраційної дії на гірський масив, статистичний аналіз, лабораторні і гірничо-експериментальні дослідження напружено-деформованого стану вугільного пласта, аналізу результатів на основі сучасних інформаційних систем і обчислювальних комплексів. Вперше обґрунтований механізм гідровібраційної дії на потік рідини, що нагнітається в пласт, та встановлені закономірності тривалості нагнітання води в пласт до завершення процесу гідравлічного розпушування з урахуванням величин зони розвантаження і глибини герметизації. Встановлена фізична суть впливу гідророзвантаження вугільних пластів на усунення викидонебезпечності, яка полягає в доруйнуванні вугілля усередині масиву системою тріщин, що утворюються під спільною дією високонапірного нагнітання води і сил гірського тиску, яке може відбуватися лише в частково розвантаженій привибійній частині пласту, де рівень напружень не перевищує величини гранично допустимого тиску нагнітання, що зумовлює необхідність диференційованого визначення його параметрів. Головні висновки і рекомендації по визначенню параметрів гідророзпушування включені в проект галузевого стандарту Мінвуглепрому України НПАОП "Правила безпечного ведення гірських робіт на пластах, схильних до газодинамічних явищ". "Рекомендації по визначенню параметрів гідророзпушування для відвертання викидів вугілля і газу при веденні гірничих робіт" використовувалися при складанні паспортів ведення очисних робіт і проведенні підготовчих виробок по особливо викидонебезпечному пласту h61 із застосуванням гідророзміцнення на шахті ім. О.О. Скочинского ДП "ДВЕК". Річний економічний ефект від застосування гідровібраційного розпушування викидонебезпечних вугільних пластів на шахтах ДП "ДВЕК" склав 1181,4 тис. грн.