ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ


Оригинальная статья

 

УДК 622.272.633 © С.Б. Алиев, Р.Р. Ходжаев, Т.К. Исабек, В.Ф. Демин, А.Ж. Шонтаев, 2020

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 11-2020 /1136/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-11-10-12

 

Название

Оценка эффективности бурения опережающих скважин в области повышенных напряжений массива на газопроявление из угольного пласта

 

Авторы

Алиев С.Б., доктор техн. наук, профессор, академик НАН РК, старший научный сотрудник ИПКОН РАН, 111020, г. Москва, Россия, e-mail: alsamat@gmail.com

Ходжаев Р.Р., доктор техн. наук, профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» КарТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: director@nicgeomark.kz

Исабек Т.К., доктор техн. наук, профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» КарТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: tyiak@mail.ru

Демин В.Ф., доктор техн. наук, профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» КарТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: vladfdemin@mail.ru

Шонтаев А.Ж., магистр, преподаватель кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых» КарТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: shon_oskar@mail.ru

 

Аннотация

В статье исследовано распределение полей напряжений в угольном пласте впереди забоя подготовительной выработки, проведено численное моделирование НДС приконтурного массива для определения зон формирования повышенных напряжений и нарушения сплошности массива с целью увеличения метановыделения после бурения опережающих скважин в заранее установленные ненарушенные области и снижения возможности проявления внезапного выброса угля и газа.

 

Ключевые слова

Бурение опережающих скважин, внезапные выбросы угля и газа, поля напряжений, численное моделирование, напряженно-деформированное состояние, горный массив, проведение горных выработок.

 

Список литературы

1. Влох Н.П., Зубков А.В., Феклистов Ю.Г. Метод частичной разгрузки на большой базе. В кн.: Диагностика напряженного состояния породных массивов. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1980. С. 37-42.

2. Ходжаев Р.Р. Теоретические основы прогноза и предупреждения газодинамических явлений в угольных шахтах: дис. … доктора техн. наук. Караганда, 2009. 297 с.

3. Механизм инициирования динамических явлений в подготовительных забоях / Ж.С. Ержанов, Ю.А. Векслер, Н.А. Жданкин и др. Алма-Ата: Наука, 1984. 224 с.

4. Иванов Б.М., Фейт Г.Н., Яновская М.Ф. Механические и физико-химические свойства углей выбросоопасных пластов. М.: Наука, 1979. 195 с.

5. MATLAB в инженерных и научных расчетах / А.Ф. Дащенко, В.Х. Кириллов, Л.В. Коломиец и др. Одесса: Астропринт, 2003. 214 с.

6. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.х (в 2-х томах). Т. 1. М.: Диалог МИФИ, 1999. 366 с.

7. Рындин Е.А., Лысенко И.Е. Решение задач математической физики в системе MatLab: Учебное пособие. Таганрог: Издательство ТРТУ, 2005. 62 с.

8. Технологические схемы подготовки и отработки высокогазоносных, выбросоопасных и пожароопасных угольных пластов на шахтах УД АО «АМТ». Караганда, 2010.

9. Изучение факторов, влияющих на выбросоопасность угольного пласта Д6 / С.Б. Алиев, В.С. Портнов, Р.К. Атыгаев и др. // Уголь. 2020. № 6. С. 50-54. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-6-50-54.

10. Демин В.Ф., Алиев С.Б., Демина Т.В. Смещения контуров подготовительных выработок при геомеханических процессах // Уголь. 2013. № 4. С. 69-72.

11. Квон С.С., Роот Э.Г., Алиев С.Б. Методы нейтрализации сложных газодинамических процессов в Карагандинском бассейне // Уголь. 2003. № 2. С. 62-63.

12. Оловянный А.Г. Механика горных пород. Моделирование разрушений. СПб.: КОСТА, 2012. 280 с.

13. Христианович С.А. О волне дробления // Известия АН СССР. 1953. № 12. С. 1689-1699.

 

Иллюстрации

Изолинии главных относительных деформаций после бурения скважин

 

Для цитирования

Оценка эффективности бурения опережающих скважин в области повышенных напряжений массива на газопроявление из угольного пласта / С.Б. Алиев, Р.Р. Ходжаев, Т.К. Исабек и др. // Уголь. 2020. № 11. С. 10-12. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-11-10-12.

 

Информация о статье

Поступила в редакцию: 30.09.2020

Одобрена рецензентами: 05.10.2020

Принята к публикации: 09.10.2020

 

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Оценка эффективности бурения опережающих скважин в области повышенных напряжений массива на газопроявление из угольного пласта», авторы: Алиев С.Б., Ходжаев Р.Р., Исабек Т.К., Демин В.Ф., Шонтаев А.Ж.

 

Рецензент

Арыстан И.Д., канд. техн. наук, доцент кафедры РМПИ НАО «КарТУ» (Республика Казахстан).

 

В процессе ведения горных работ по проведению выработки происходит изменение напряженно-деформированного состояния массива вокруг выработки, компоненты которого и их численные значения зависят от множества факторов. В статье исследовано напряженно-деформированное состояние приконтурного массива при проведении подготовительной выработки в угольном пласте посредством численного моделирования НДС методом конечных элементов с помощью программных средств среды MatLab.

Для научного обоснования эффективности бурения скважин в напряженную ненарушенную область массива впереди забоя выработки в работе на численной модели выполнены исследования деформации массива в различных условиях.

Актуальность работы заключается в определении зон формирования повышенных напряжений и нарушения сплошности массива для бурения опережающих скважин в заранее установленные ненарушенные области с целью увеличения газоотдачи из угольного пласта и предотвращения проявления такого опасного газодинамического явления, как внезапный выброс угля и газа. Научная новизна и ценность представленной работы заключается в анализе результатов численного моделирования НДС угольного массива, определении закономерности распределения напряжений впереди линии забоя выработки для их дальнейшего практического использования. Структура статьи соответствует требованиям, предъявляемым в рецензируемых изданиях, ее отличает логичность и последовательность изложения. Учитывая вышеизложенное, статья «Оценка эффективности бурения опережающих скважин в области повышенных напряжений массива на газопроявление из угольного пласта» рекомендуется к опубликованию в журнале «Уголь».

 

Свежий выпуск
Партнеры