фото: самовозгорание бурого угля
Исследователями Карагандинского технического университета им. Абылкаса Сагинова разработаны методы прогноза внезапных выбросов угля и газа на основе изучения наноструктуры угольных пластов Карагандинского угольного бассейна.
Во всем мире на угольных месторождениях случаются внезапные выбросы метана и угля.
Поскольку все процессы, происходящие с угольным пластом, осуществляются через поверхность (горное давление, напряженно-деформационное состояние, влага, температура и прочее), то необходимо более пристально изучать все параметры, которые происходят на поверхности, включая наноструктуру. Это обусловлено тем, что широкие исследования проблемы выброса угля и газа за 150 лет, не привели к понимаю физических механизмов этого процесса. Хотя впервые внезапный выброс был зарегистрирован в 1834 году
Карагандинский угольный бассейн является крупной технологической базой и занимает площадь 3600 км2. Он вытянут в ширину на 120 км с пологом (10-20º) по северу и по югу. Промышленная угленосность существует в четырех свитах: тентекской, долинской, карагандинской и ашляринской. В их разрезе содержится до 60 рабочих пластов углей суммарной мощностью 70-105 м. Разведанные запасы каменных углей в бассейне составляет 7,7 млрд. тонн.
Учёные пришли к выводу о том, что определяющую роль в выбросе угля и газа играет напряженно-деформированное состояние угольного пласта, связанное с нарушением структуры угля на мезоуровне. Для предупреждения способности к взрыву угля и газа угольных пластов необходимо устанавливать датчики различных физических величин, которые бы реагировали на возникающие условия для внезапного выброса угля и газа.
Представлены расчёты средних показателей, свидетельствующих о высоких рисках внезапных выбросов угля и газа, специфичных для угольных пластов Карагандинского угольного бассейна.
Результаты проекта могут применяться в угольной промышленности для прогнозирования внезапных выбросов угля и метана и своевременной оценки напряженно-деформированного состояния угольных пластов, что повысит безопасность шахтеров и снизит риск аварий. Улучшение добычи метана увеличит объемы газа и снизит его себестоимость.
Научно-исследовательская работа АР 14972877 Разработка методов прогноза внезапных выбросов угля и газа на основе изучения нанопокрытия угля
Научный руководитель А.Маусымбаева, кандидат технических наук, PhD, ассоциированный профессор
