Наривський Р. М. Обґрунтування параметрів ізольованого відводу метану з виробленого простору вугільних пластів підвищеної пожежонебезпеки

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U003657

Облікова картка дисертації

0824U003657.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 184 - Гірництво

Спеціалізована вчена рада

PhD 7

Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова Національної академії наук України

Анотація

Дисертаційна робота присвячена важливій науково-практичній задачі: уточненню безпечних параметрів способу ізольованого відводу метану з виробленого простору з урахуванням газоносності вугільних пластів, підвищенню рівня аерологічної безпеки та зниженню аварійних ситуацій, за газовим фактором у гірничих виробках виїмкових дільниць шахт України, розробці заходів безпеки під час експлуатації газовідсмоктувальних установок та ефективного способу боротьби з газом. Мета роботи полягає у встановленні закономірностей метановиділення у виїмковій дільниці на пожежонебезпечних пластах та обґрунтування параметрів способу ізольованого відводу метану з виробленого простору при видобутку вугілля для збільшення навантаження на очисний вибій та безпеки вугільних шахт по газовому фактору. У дисертації розглянуто заходи боротьби з метаном і запобігання вибухів та пожеж на шахтах. Проведені дослідження впливу метановиділення у вибій з виробленого простору. Для оцінки параметрів процесів метанопереносу розроблена модель потоків метановітряної суміші у виробленому просторі шахти з урахуванням впливу дегазаційних свердловин. Тому, прогноз процесів переносу в конкретних умовах є задачею, яка вирішується методами математичного моделювання та обчислювального експерименту. У роботі розглянуто причини виникнення та методи боротьби осередків самозаймання. Одним з заходів щодо зниження самозаймання є гідронагнітання води під високим тиском через пластові свердловини. Нагнітання води та розчинів на основі антипірогенів у вугільний пласт, застосовується для зменшення виникнення ендогенних пожеж. Відомо, що насичення вугілля рідиною змінює властивості та механічні характеристики, і призводить до розвантаження пласта гірничих виробок. Знаючи динаміку формування поля напруги навколо гірничої виробки дозволить удосконалити технологію обробки вугільного пласта антипірогенами. Ізольований відвід метану з виробленого простору за межі виїмкової дільниці застосовується на шахтах та зарекомендував себе як найефективніший спосіб боротьби з газом. Для підвищення надійності рівня аерологічної безпеки та зниженню аварійних ситуацій за газовим фактором у гірничих виробках виїмкових дільниць шахт України при застосуванні схем провітрювання з ізольованим відводом метану були розроблені безпечні параметри способу ізольованого відводу метану з виробленого простору. Недосконала нормативна база проектування та контролю вентиляції вугільних шахт є однією з основних причин поганого стану провітрювання. Тому у роботі розроблені рекомендації по удосконаленню нормативної документації в напрямку ізольованого відводу метану з виробленого простору. Розроблені заходи безпеки під час експлуатації газовідсмоктувальних установок та уточнені безпечні параметри способу ізольованого відводу метану з урахуванням газоносності вугільних пластів були впроваджені на шахтах у вигляді розроблених рекомендацій по газовій безпеці, та розроблені нормативні документи способу ізольованого відводу метану з виробленого простору при видобутку вугілля. При цьому кількість випадків прояву аварійних ситуацій, підчас впровадження способу, зменшилось. Використання способу ізольованого відводу метану з виробленого простору на вугільних шахтах України дав позитивний результат. Це видно за рахунок зростання економічного ефекту, який був розрахований на прикладі виїмкових дільниць шахти. При цьому було збільшено навантаження на очисний вибій, за рахунок зменшення аварійних ситуацій у виробках, що підтверджує ефективність розробленого способу. Наукове значення роботи полягає у встановленні закономірностей формуванні зон загазування в порушеннях, обумовлених гірничими роботами; атмосфери шахти; зміни повітряної проникності зразків, що оброблені розчином антипірогену; обґрунтовані безпечні параметри способу ізольованого відводу метану з виробленого простору на вугільних шахтах, які дозволили підвищити безпеку ведення гірничих робіт за газовим фактором та підвищити навантаження на очисний вибій. Практичне значення роботи полягає у розробці рекомендацій щодо забезпечення вибухобезбеки виїмкових дільниць шахт при обробці пласта розчином антипірогену; розробці способу ізольованого відводу метану з виробленого простору при видобутку вугілля для безпеки вугільних шахт по газовому фактору та зниженню аварійних ситуацій у виробках; розробці рекомендацій щодо забезпечення газової безпеки при експлуатації газовідсмоктувальних установок виїмкових дільниць шахти; погодженні «Проектів ізольованого відводу метану з виробленого простору лави».

Читати повністю

Публікації

Васильев Л.М., Цепков К.В., Зберовский В.В., Пазынич А.В., Наривский Р.Н. О правомочности применения закона о линейной связи между контактными напряжениями для расчета предела прочности горных пород. Науковий вісник: наук. журнал НГУ, Дніпропетровськ, Вип. 3, 2008. С. 3-6.

Ангеловский А.А., Чугунков И.Ф., Зберовский В.В., Наривский Р.Н. Исследование параметров высоконапорного нагнетания жидкости в выбросоопасные угольные пласты при проведении подготовительных выработок. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпропетровськ. Вип. 77, 2008. С. 82-91.

Цепков К.В., Ангеловский А.А., Чугунков И.Ф., Наривский Р.Н. Расчет параметров высоконапорного нагнетания жидкости в выбросоопасный угольный пласт. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпропетровськ. Вип. 81, 2009. С. 184-190.

Антончик В.Е., Уколова Т.М., Наривский Р.Н. Нетрадиционная технология добычи угля посредством использования автоматических пневмопатронов работающих на сжатом воздухе высокого давления. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпропетровськ. Вип. 81, 2009. С. 10-17.

Васильев Л.М., Васильев Д.Л., Наривский Р.Н. Метод расчета предела прочности при трехосном сжатии образцов горных пород и постоянном значении контактных касательных напряжений. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпропетровськ. Вип. 82, 2009. С. 9-18.

Зберовский В.В., Жулай Ю.А., Чугунков И.Ф., Наривский Р.Н. Расчет размаха автоколебаний давления жидкости малорасходных кавитационных генераторов. Материалы юбилейной XX международной научной школы им. академика С.А. Христиановича, Алушта (Крым), 2010. С. 128-130

Зберовский В.В., Поляков Ю.Е., Нискевич А.Н., Наривский Р.Н. Результаты лабораторных исследований режима кавитации генератора упругих колебаний. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпропетровськ. Вип. 94, 2011. С. 46-52.

Поляков Ю.Е., Антончик В.Е., Опрышко Ю.С., Чугунков И.Ф., Наривский Р.Н. Оценка эффективности гидрообработки краевой части выбросоопасного пласта k2н в условиях СП «Шахтоуправление «Молодогвардейское». Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпропетровськ. Вип. 103, 2012. С. 172-181.

Холявченко Л.Т., Осенний В.Я., Давыдов С.Л., Наривский Р.Н. Проблемы и перспективы развития экологически чистых технологий переработки низкосортных углей и отходов угольной промышленности. Екологія і природокористування: Збірник наукових праць Інституту проблем природокористування та екології НАН України: Збірник наук. праць, Дніпропетровськ, Вип. 15, 2012. С. 144-152.

Зберовський В.В., Поляков Ю.Е., Наривский Р.Н. Исследование динамических параметров генератора упругих колебаний при различных углах раскрытия диффузора. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпропетровськ. Вип. 117, 2014. С. 96-102.

Зберовський В.В., Поляков Ю.Е., Наривский Р.Н. Исследование динамических параметров, реализуемых генератором упругих колебаний при зарождении и затухании кавитационного течения жидкости. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпро, Вип. 124, 2015. С. 57-72.

Васильев Л.М., Васильев Д.Л., Пазынич А.В., Ангеловский А.А., Малич Н.Г., Наривский Р.Н. Обусловленность горизонтальных нормальных напряжений контактным трением между слоями горных пород. Металургійна та гірничорудна промисловість: наук. журнал, Дніпро, Вип. 4 (301), 2016. С. 71-76.

Минеев С.П., Кочерга В.Н., Янжула А.С., Колесников А.Н., Гордиевский К.Н., Наривский Р.Н. Методология разработки противоаварийных мероприятий в проекте дегазации угольной шахты. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпро, Вип. 127, 2016. С. 226-238.

Зберовський В.В., Васильев Л.М., Жулай Ю.А., Поляков Ю.Е., Пазынич А.В., Наривский Р.Н. Разработка метода расчета параметров устройства гидроимпульсного воздействия на выбросоопасные угольные пласты. Геотехнічна механіка: Міжвідомчий зб. наук. праць ІГТМ НАН України, Дніпро, Вип. 130, 2016. С. 92-106.

Поляков Ю.Е., Пазынич А.В., Зберовский В.В., Наривский Р.Н. Исследование динамических параметров кавитационного генератора упругих колебаний ГК-2,5 в имитаторе скважины. Міжнародний науковий симпозіум «Тиждень еколога – 2017», Дніпродзержинський державний технічний університет, Кам’янске (Дніпродзержинськ), 2017. С. 281-283.

Патент 115203 UA, МПК E21B7/24, E21B7/18. Різець кавітаційний для обертального буріння шпурів та свердловин у гірських породах середньої міцності / Л.М. Васильєв, М.Я. Трохімець, В.Є. Мальцева, Т.М. Уколова, Ю.Є. Поляков, Р.М. Наривський, заявник і патентоволодар ІГТМ НАН України – № a201608919; заявл. 19.08.2016; Опубл. 25.09.2017. Бюл. №18.

. Патент 129235 UA, МПК E21F5/00. Спосіб визначення центральної зони самонагрівання вугілля у пересіченні виробок / С.П. Мінєєв, А.М. Селезньов, А.А. Прусова, Р.М. Наривський, заявник і патентоволодар ІГТМ НАН України – № u201804350; заявл. 20.04.2018; Опубл. 25.10.2018. Бюл. №20.

Mineev S.P., Kocherga V.N., Yanzhula A.S., Naryvskyi R.N. Questions of the analysis of the applicable schemes of conveying the moving sites on Ukrainian mines and effectiveness of degasation. The International Scientific Periodical Journal «Modern Scientific Researches», Issue № 3, Vol. 1. 2018. pp. 35-43. (doi: 10.30889/2523-4692.2018-03-01-011).

Патент 119354 UA, МПК E02D33/00, G01N3/32, G01M7/02. Спосіб і пристрій стендового випробування процесу заглиблення пальового елемента в масив гірської породи / С.П. Мінєєв, А.А. Прусова, А.С. Мінєєв, С.О. В’ялушкін, Ю.Є. Поляков, Р.М. Наривський, заявник і патентоволодар ІГТМ НАН України – № a201612493; заявл. 08.12.2016; Опубл. 10.06.2019. Бюл. №11.

Минеев С.П., Кочерга В.Н., Наривский Р.Н. Обоснование параметров безопасного выполнения изолированного отвода метана из выработанного пространства с помощью вентиляторной установки ВМЦГ-7М. ВІСТІ Донецького гірничого інституту: зб. наук. праць. Покровськ (Донецька обл.), Вип. №1 (46), 2020. С. 199-211. (doi: https://doi.org/10.31474/1999-981x-2020-1-199-211).

Патент 147745 UA, МПК E21F7/00, E21F5/02 (2006.01), E21B43/00. Герметизатор свердловин / С.П. Мінєєв, В.Є. Антончик, Р.М. Наривський, В.М. Кочерга, заявник і патентоволодар ІГТМ НАН України – № u202100025; заявл. 04.01.2021; Опубл. 09.06.2021. Бюл. №23.

Патент 150570 UA, МПК E21F7/00. Спосіб управління аерогазовим станом на виїмковій ділянці вугільної шахти за допомогою дегазації / С.П. Мінєєв, А.М. Смірнов, Л.А. Новіков, Р.М. Наривський, заявник і патентоволодар ІГТМ НАН України – № u202105690; заявл. 08.10.2021; Опубл. 02.03.2022. Бюл. №9.

Патент 151049 UA, МПК E21B7/28 (2006.01). Пристрій для розширення та стимуляції свердловин в газонасичених вуглепородних пластах / С.П. Мінєєв, О.С. Янжула, В.Є. Антончик, Р.М. Наривський, С.В. Демченко, заявник і патентоволодар ІГТМ НАН України – № u202104971; заявл. 03.09.2021; Опубл. 01.06.2022. Бюл. №22.

Minieiev S.P., Usov O.O., Naryvskyi R.M. The research of liquid filtration during the processing of coal With a water-foam solution based on antipyrogen. Geotechnical mechanics: interdepartmental collection of scientific papers of the IGTM of the National Academy of Sciences of Ukraine, Dnipro, ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online). Vol № 166, 2023. pp. 134-146. (doi: https://doi.org/10.15407/geotm2023.166.134).

. Мінєєв С.П., Кочерга В.М., Янжула О.С., Боднар А.А., Наривський Р.М., Демченко С.В. Оцінка температурного режиму у камерах для розміщення вентиляторів. ВІСТІ Донецького гірничого інституту: зб. наук. праць. Покровськ (Донецька обл.), Вип. № 2 (53), 2023. С. 53-59. (doi: https://doi.org/10.31474/1999-981X-2023-2-53-59).

Патент 156340 UA, МПК D11/00 (2006.01). Спосіб дегазації виробленого простору та скорочення трубопроводу ізольованого відводу метану / С.П. Мінєєв, В.Є. Антончик, Р.М. Наривський, В.В. Мірошниченко, заявник і патентоволодар ІГТМ НАН України – № u202303718; заявл. 02.08.23; Опубл. 16.06.2024. Бюл. №24.

Мінєєв С.П., Усов О.О., Наривський Р.М., Янжула О.С., Боднарь А.А. Лабораторні дослідження двовимірної фільтрації водного розчину твердого антипірогену через вугілля. Науковий вісник ДонНТУ, Вип. №1 (12), 2024. С. 105-114. (doi: https://doi.org/10.31474/2415-7902-2023-1-8-1510.31474/2415-7902-2024-1-105-114).

«Правила визначення максимально дозволеного навантаження на високопродуктивний очисний вибій з урахуванням фактичного метановиділення і досягнутої ефективності дегазації» / А.Ф. Булат, С.П. Мінєєв, В.М. Кочерга, О.П. Круковський, Н.О. Калугіна, В.В. Круковська, А.А Прусова, Р.М. Наривський та інші. Дніпро-Київ. 2022. 16 с.

«Проектування дегазації вугільних шахт і експлуатації дегазаційних систем. Правила» / А.Ф. Булат, С.П. Мінєєв, В.М. Кочерга, О.П. Круковський, Р.М. Наривський та інші. Дніпро-Київ, 2023. 121 с.

Читати повністю

Схожі дисертації

0824U003637

Король Антон В'ячеславович

Обґрунтування способів охорони виробок щодо забезпечення їх експлуатаційного стану у глибоких вугільних шахтах

0824U003544

Тепла Тетяна Дмитрівна

Обґрунтування параметрів технологічних схем підготовки до розробки техногенних вугільних покладів заходами біоремедіації

0824U003446

Притула Дмитро Олександрович

Обґрунтування параметрів хвильового способу підвищення дебіту метану через поверхневі дегазаційні свердловини

0824U003260

Курілов Владислав Сергійович

Обґрунтування технологічних параметрів та розробка способів вилучення силікатної сировини з золи виносу теплоелектростанцій

0824U003209

Цівка Євгеній Сергійович

Обґрунтування взаємодії кріплення із композитних матеріалів підготовчих виробок зі слабометаморфізованими породами шахт Західного Донбасу.