Физическое и математическое моделирование условий выброса угля и газа

Abstract

Цель. Экспериментальные исследования и теоретическое моделирование условий инициирования деструктивных и развития газогенерирующих процессов в каменных углях. Результаты. Выполнены экспериментальные исследования изменения свойств механоактивированных образцов угля марок Г и Ж в слабых электрических полях. Экспериментальные результаты сопоставлены с характеристиками углей, отобранных из зон с разной вероятностью выбросоопасности, на основе чего сформулированы новые представления о причинах газогенерации в углях. Разработана математическая модель развития выброса газа при изменении пористости твердой фазы вследствие перехода органической массы угля в газ.

Мета. Експериментальні дослідження та теоретичне моделювання умов ініціювання деструктивних і розвитку газогенеруючих процесів у кам’яному вугіллі. Результати. Виконано експериментальні дослідження зміни властивостей механоактивованих зразків вугілля марок Г і Ж у слабких електричних полях. Експериментальні результати зіставлені з характеристиками вугілля, відібраних із зон з різною ймовірністю небезпеки викиду, на основі чого сформульовані нові уявлення про причини газогенерації у вугіллі. Розроблено математичну модель розвитку викиду газу при зміні пористості твердої фази внаслідок переходу органічної маси вугілля в газ.

Purpose. Experimental study and theoretical modeling of conditions initiating destructive processes and development of gas generation in coals. Findings. Experimental studies of changes in properties of mechanically activated samples of gas coal and fat coal in weak electric fields have been performed. The experimental results were compared with the characteristics of coals taken from the zones of different outburst hazard probability, which enabled to formulate new ideas about the causes of gas generation in coals. A mathematical model has been elaborated for gas outburst development taking into consideration the solid phase porosity changes due to the transition of coal organic mass to gas.