Дудля К. Є. Обгрунтування параметрів і розробка засобів підвищення безпеки транспортування та утилізації метану вугільних шахт

Мета роботи полягає в обґрунтуванні параметрів і розробці засобів забезпечуючих безпеку транспортування та утилізації метану вугільних шахт. Об'єкт дослідження: процеси підвищення безпеки видобутку, транспорту-вання та утилізації метану вугільних шахт. Предмет дослідження - закономірності та параметри безаварійної роботи структурно-технологічної схеми видобутку, транспортування та утилізації метану на вугільних шахтах. Методи дослідження. Для вирішення поставлених задач було застосовано наступні методи досліджень: емпіричні та напівемпіричні методи для розрахунку газотранспортної системи та конструкторського пошуку, методи гідравлічного розрахунку газопровідних мереж, методи математичного та комп'ютерного моделювання геотехнічних систем при розробці імітаційній моделі для проектування та досліджень поверхневих дегазаційних систем, експериментальні дослідження в промислових умовах. Наукові результати: вперше встановлено закономірність співвідношення концентрацій кисню та метану, яка визначає межу вибухобезпечності дегазаційних газопроводів; вперше встановлено залежність еквівалентного аеродинамічного опору від добутку абсолютних тисків на витрати з усіх свердловин, від абсолютного тиску та витрати на вході до утилізаційної установки, що слугує для визначення критерія безаварійної роботи поверхневої газотранспортної системи; вперше встановлена залежність коефіцієнта стисливості метану вугільних родовищ від псевдо приведеного безпечного надлишкового тиску та псевдо приведеної температури; розроблено імітаційну модель безпечної роботи поверхневої газотранспортної системи, для розрахунку тисків і витрат свердловин. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці: методики проведення експериментальних досліджень в промислових умовах, яка дозволяє визначити точність вимірювання та обчислення витрат газу на вхідному трубопроводі та працездатність контролера "Эргомера" -126.MU в комплексі з операторської станцією "ДIЯ"; алгоритму розрахунку параметрів поверхневих дегазаційних систем; структурно-технологічної схеми забезпечення надійної та безаварійної роботи трубопроводів прокладених на підпрацьованій гірничими виробками поверхні та по захисту їх від гідратоутворення; засобів безпеки транспортування та утилізації метану вугільних шахт та способу визначення межі вибухобезпечності шахтного метану. Реалізація результатів досліджень. Методика проведення експериментальних випробувань у промислових умовах універсального контролера з автономним живленням "Эргомера-126MU" в комплексі з операторською станцією "ДІЯ" використана на ТОВ НІП "ДІЯ" та конструкторська документація діафрагменого вузла обліку газу та модуль автоматичної системи керування дегазацією шахт, початкові вимоги до технічного завдання про створення автоматизованої системи безпечного керування дегазацією шахт впровадженого на ПАТ "Шахта ім. О.Ф. Засядька". Очікуваний річний економічний ефект від впровадження запатентованого способу визначення межі вибухобезпечності шахтного метану склав 6 180 807 грн рік.