автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Разработка способа предупреждения эндогенных пожаров путем управления процессом дезактивации угля в выработанном пространстве шахт

На правах рукописи

РГ6 од

1 / дзг

ШЕЛ1яи''п ?:;гли Иванович

РАЗРАБОТКА С" Ч Г ¿SPFjJ; ¡(¡ТлСДЕНИЯ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ ПУТЕМ > ПРАВЛЕНИЯ П' ОШХХОМ ДЕЗАКТИВАЦИИ УГЛЯ В BI.fr 1:1 ОСТ 1'АНСТВЕ ШАХТ

(на ic.^ м.-.-.т :»/!<-мч.кого района KYifiacca)

Ci!cn'-","-iioci!. 05.26.03 - Пожарная безопасность

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2000

Работа выполнена в Государственном Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности - ВостНИИ.

Научный руководитель - докт.гехн.наук, профессор Л.П.Белавенцев Научный консультант - докт.техн.наук А.И.Жаров

Официальные оппоненты: док.техн.наук, профессор В.Г.Игишев

капд.техн.наук, профессор B.C. Лудзиш

Ведущая организация - ЗАО «Угольная компания «Облкемерово-уголь»

о &

Защита диссертации состоится «£&» мая 2000 г. в часов на

заседании диссертационного совета К 135.02.01 при Государственном Восточном научно-исследовательском институте по безопасности работ в горной промышленности (ВостНИИ) но адресу 650002, г.Кемерово, ул. Институтская, 3, факс 42430, электронный адрес ВостНИИ: уобШн @ sibl.kuzbass.net. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВостНИИ.

Автореферат разослан » O-tt-^i/ 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук ЛИ ХИ УН

Jffi^^--

имълш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современных условиях формирования новых рыночных отношений развитие подземной добычи угля вызывает необходимость внедрения прогрессивных технологий отработки пластов при обеспечении безопасности труда горнорабочих. Однако эффективность использования высокопроизводительных механизированных комплексов на пластах самовозгорающегося угля снижается в значительной мере из-за аварийных простоев, связанных с возникновением эндогенных пожаров.

Большие осложнения в технологический процесс угледобычи вносит возникноьение очагов самовозгорания угля при отработке пологах и наклонных пластов. Так, пожары, возникающие при бесцеликовых схемах подготовки и отработки выемочных столбов, приводят к большой потере добычи угля, которая в пересчете на один пожарный участок в 10 раз и более превышает аналогичный показатель для крутых пластов; значительно выше затраты и сроки тушения пожаров.

В Кузбассе около 75% эндогенных пожаров возникает в выработанном пространстве действующих очистных забоев вследствие того, что применяемые способы предупреждения их не удовлетворяют современным требованиям как по эффективности, так и по технологичности. Поэтому при выемке пологих и наклонных пластов особую актуальность приобретают вопросы совершенствования и разработки новых способов предупреждения самовозгорания угля, использование которых не сдерживало бы и не препятствовало бы ведению очистных работ.

Перспективным направлением предупреждения эндогенных пожаров является управление процессом дезактивации потерь угля в выработанном пространстве для снижения химической активности и торможения развития самонагревания угольного скопления. Однако отсутствие научно обоснованных параметров и рекомендаций по использованию этого процесса не позволяет применить его для снижения эндогенной пожароопас-

ности действующих очистных забоев. В связи с этим разработка способа предупреждения эндогенных пожаров в выработанном пространстве на принципе управления процессом дезактивации угля является актуальной научной задачей.

Диссертационная работа выполнялась в рамках комплексных на./чно-технических программ Минтопэнерго РФ и компании «Росуголь» в соответствии с планами НИР института «ВостНИИ». Выполнено 3 научно-исследовательские работы, в которых автор диссертации был ответственным исполнителем.

Цель работы - создание способа предупреждения эндогенных пожаров на принципе управления процессом дезактивации угля в выработанном пространстве шахт, разрабатывающих пологие и наклонные пласты.

Идея работы заключается в использовании закономерностей влияния теплофизических параметров воздуха и аэрозолей воды, прошедшей магнитную обработку, на торможение развития окисления и самонагревания угля для обоснования нового принципа интенсификации процесса дезактивации угольного скопления.

Задачи исследований:

- изучить влияние комплекса параметров воздуха (скорость движения, температура, влажность, концентрация кислорода) на процесс окисления угля;

- установить закономерности формирования теплофизических и аэродинамических параметров утечек воздуха через выработанное пространство при гидравлической и «сухой» технологиях выемки угля;

- разработать методики оценки безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков и определения местонахождения очага эндогенного пожара в выработанном пространстве;

- исследовать влияние воды, прошедшей магнитную обработку, на химическую активность и скорость сушки угля;

- разработать способ предупреждения подземных эндогенных пожаров на принципе интенсификации процесса дезактивации потерь угля в

- выработанном пространстве;

- провести опытно-промышленную проверку разработанного способа предупреждения эндогенных пожаров при выемке пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля в шахтах.

Методы исследований. В работе использован комплекс методов исследований, включающий обобщение и анализ отечесгвенного и зарубежного опыта предупреждения эндогенных пожаров при отработке пологих и наклонных пластов, математическое описание физических явлений и процессов, протекающих при формировании очага самовозгорания угля, лабораторные и шахтные эксперименты, опытно-промышленную проверку разработанного способа и технико-экономический анализ.

Научные положения, выносимые на защтгу:

- на стадии самонагревания угля (до 70°С) наиболее важным управляемым параметром, определяющим ее продолжительность, является вла-госодержание воздуха, фильтрующегося через угольное скопление;

- формирование теплофизических параметров утечек воздуха (тепло- и влагосодержание и др.) зависит от применяемой технологии добычи угля («сухая», гидравлическая) и предопределяет возможность образования зон повышенной эндогенной пожароопасное™;

- закономерности формирования аэродинамических параметров выработанного пространства (удельное сопротивление, коэффициент проницаемости и др.) на различных стадиях сдвижения и уплотнения обрушенных пород позволяют повысить надежность прогноза утечек воздуха, определить оптимальные сечения поддерживаемых горных выработок и допустимые опережения во времени между очистным« работами на смежных выемочных столбах по факгору эндогенной пожароопасности;

- методика совокупной оценки факторов, влияющих на активизацию пожара и возможный вынос токсичных газов з действующие выработки.

обеспечивает достоверное определение безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков;

- оперативное определение района местонахождения очага эндогенного пожара в выработанном пространстве достигается при использовании в качестве показателя относительной влажности рудничной атмосферы, поступающей из контрольных скважин, пробуренных с земной поверхности в пожарный участок;

- увлажнение угольного скопления водой, прошедшей магнитную обработку, обеспечивает интенсификацию процесса дезактивации угля, снижение химической активности его и предупреждение эндогенного пожара.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- использованием фундаментальных положений аэро- и термодина-. мики и теории сушки при обосновании принципа торможения процесса окисления и самонагревания угля;

- достаточным объемом выполненных в рамках диссертации лабораторных экспериментов (25 опытов) и шахтных исследований при отработке пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля (6 шахт, 12 шахтопластов в диапазоне глубины разработки 100-300 м);

- удовлетворительной сходимостью результатов выполненных аналитических расчетов и натурных наблюдений;

- положительными результатами опытно-промышленной проверки и внедрения разработок на шахтах филиала «Беловоуголь» АО УК «Куз-бассуголь».

Научная новизна работы заключается в том, что в ней:

- обоснован принцип торможения процесса окисления угля путем регулирования влагосодержания воздуха, фильтрующегося через угольное скопление;

- установлены закономерности формирования теплофизических параметров утечек воздуха при гидравлической и «сухой» технологиях добычи угля для определения зон повышенной эндогенной пожароопасно-сти;

- впервые определены аэродинамические параметры выработанного пространства на различных стадиях сдвижения и уплотнения обрушенных пород для прогноза утечек воздуха;

- разработана методика определения безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков, отличающаяся тем, что в ней впервые произведена оценка совокупного влияния факторов, влияющих на активизацию пожара и возможный вынос токсичных газов в действующие выработки;

- обоснован новый принцип интенсификации процесса дезактивации угля для снижения химической активности его и предупреждения эндогенных пожаров.

Личный вклад автора состоит:

- в формулировке задач и обосновании методов исследований, выборе объектов наблюдений с учетом горно-геологических и горнотехнических факторов;

- в исследовании и использовании закономерностей влияния аэродинамических и теплофизических параметров воздуха на процесс окисления угля для обоснования принципа торможения развития самонагревания угольного скопления;

- в получении новых данных о формировании теплофизических параметров утечек воздуха через выработанное пространство при различных технологиях выемки пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля;

- в установлении зависимости изменения аэродинамических параметров выработанного пространства от расстояния до очистного забоя для определения оптимальных сечений поддерживаемых выработок и допус-

тимых опережений во времени при отработке смежных выемочных столбов;

- в разработке и реализации методики определения безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков;

- в обосновании принципа интенсификации процесса дезактивации угля путем увлажнения сю водой, прошедшей магнитную обработку;

- в создании и внедрении способов предупреждения эндогенных пожаров и определения местонахождения очагов их в выработанном пространстве шахт.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты выполненных исследований позволили:

- управлять процессом формирования очага самовозгорания угля в проветриваемой зоне выработанного пространства действующих очистных забоев;

- оценить влияние воды, прошедшей магнитную обработку, и комплекса параметров воздуха на снижение химической активности угля и торможение развития процесса самонагревания угольного скопления;

- прогнозировать величину утечек воздуха через выработанное пространство на стадии проектирования горных работ;

- разработать новые способы предупреждения и определения местонахождения очагов эндогенных пожаров в выработанном пространстве шахт;

- повысить эффективно ;ть мероприятий по предупреждению самовозгорания угля в высокопроизводительных очистных забоях и снизить затраты на их проведение.

Реализация работы. Результаты исследований реализованы в паспортах выемочных учааков шахт филиалов «Беловоуголь» и «Ленинск-уголь» АО УК «Кузбассу! оль». Основные положения диссертационной работы использованы также при ршработке «Методики прогноза эндогенной пожароопасноеIи выемочных нолей шахт Кузбасса для выбора достаточ-

ного объема пожарно-профилактических мероприятий» (Кемерово, Вос-тНИИ,1996) и «Руководства по применению способа профилактики эндогенных пожаров на принципе интенсификации дезактивации угля в шахтах Кузбасса» (Кемерово, ВостНИИ, 1997).

Долевой экономический эффект автора от использования результатов исследований составляет 150тыс. руб. в год (в ценах 1999 г.).

Апробация работы. Основные научные положения и практические выводы докладывались на международном симпозиуме «Проблемы безопасности при эксплуатации месторождений полезных ископаемых в зонах градопромышленных агломераций» (Москва-Премь, 1995), Международной конференции «Перспективы развития горнодобывающей промышленности в Ш-ем тысячелетии (Новокузнецк, 2000), техническом совете Кузнецкого управления Госгортехнадзора России (Кемерово, 1996-2000 гг.), на НТС ассоциации «Кузбассуглетехнология» (Кемерово, 1997-2000 гг.), на техническом совете филиала «Беловоуголь» АО УК»Кузбассуголь» (Бе-лово, 1997-1999 гг.), на научном семинаре лаборатории прогноза и предупреждения эндогенных пожаров института «ВостНИИ» (Кемерово, 19962000 гг.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано семь научных работ, включая патент РФ на изобретение.

Объем н структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 147 страницах, содержит 22 рисунка, 14 таблиц, список литературы из 119 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен анализ изученности определяющих факторов самовозгорания угля и эффективности применяемых способов предупреждения эндогенных пожаров при подземной разработке пологих и наклонных угольных пластов.

Установлено, что факторами, повышающими уровень эндогенной ло-жароопасностн выемочных полей на шахтах рассматриваемого района Кузбасса, являются: невыдержанная мощность пластов и связанная с этим необходимость оставления потерь в кровле; применение комбинированной схемы проветривания очистных забоев с частичным отводом метана утечками воздуха через выработанное пространство; разнонаправленное движение воздуха в главных наклонных стволах, пройленных но уюльным пластам; недостаточные ра*меры межлавных и околос(вольных целиков угля. Как показал аналт, с переходом горных рабш на глубин) 250 м и более возможность снижения эндогенной пожароопасности шахт в районе за счет управляемых горнотехнических факторов (сокращение потерь угля, регулирование вентиляционных параметров и др.) весьма ограничена.

Изучению определяющих факюров самовозгорания угля и разработке способов и средств предупреждения подземных эндогенных пожаров посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых. Значительный вклад в формирование научных представлений о физико-химических процессах, протекающих при развитии самонагревания угля, и разработку способов управления ими внесли А.А.Скочинский, В.С.Веселовский, В.М.Маевская, В.Н. Саранчук, Л.П.Белавенцев, В.Г.Игишев, О.И.Чернов, Л.П.Томашевский, В.А.Бонецкий, В.В.Егошин, Ю.А.Миллер, З.С.Быкова, Х.А.Баев, В.Я.Альперович, Ф.ГТлаше, В.Бот, Р.Мюллер и др.

Влияние схем вскрыгия, подготовки, отработки н проветривания шахтных и выемочных полей и параметров их на возникновение эндогенных пожаров отражено в работах В.М.Маевской, Л.П.Белавенцева, В.А.Бонецкого, А.Б Захарова, З.С.Быковой, А.А.Мясникова, К.З.Ушакова и др. Результаты этих исследований составляют основу бассейновых «Инструкций по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров в шахтах».

Из выполненного анализа литературных источников следует, что закономерности формирования очагов самовозгорания малометаморфизо-

ванного угля с учетом фактора окислительной дезактивации его при разработке пологих и наклонных пластов с легко- и среднеобрушакнцнмися породами кровли изучены крайне недостаточно. Поэтому для обеспечения эндогенной пожаробезопасности прогрессивной технологии угледобычи в таких горнотехнических условиях необходимо проведение целевых исследований, предусматривающих: установление закономерностей формирования аэродинамических и теплофизических параметров утечек воздуха через выработанное пространство и влияния их на процесс окисления и самонагревания угольного скопления; обоснование принципа интенсификации процесса дезактивации угля для снижения химической активности его; оценку безопасного ведения горных работ в районе пожарных участков; определение показателей, характеризующих местонахождение очага эндогенного пожара в выработанном пространстве. Выполненный анализ изученности вопросов борьбы с подземными пожарами от самовозгорания угля позволил сформулировать приведенные выше цель и задачи исследований.

Во второй главе приведены результаты лабораторных и шахтных исследований влияния теплофизических параметров воздуха на процесс окисления и самонагревания угля.

Исследования в лабораторных условиях выполнены на специальной установке, представляющей собой термостат, в центре которого был вмонтирован реакционный сосуд объемом 400 см1. Установка позволяла регулировать скорость движения, температуру, влажность и концентрацию кислорода в струе воздуха, проходящего через угольную насыпку.

На основании результатов исследований получена зависимость безразмерной скорости химической реакции окисления угля (К) от комплекса параметров воздуха в поступающей струе и условий теплообмена (В/, Го), которая описывается уравнением (1)

К = — = еВ^'е'В'Г0\ Л-0,96 (1)

и„.

где Уа V . соответственно константа скорости сорбции кислорода при начальной (20°С) и текущей температурах угля, м'/кг-с; Л - коэффициент корреляции. Как показали исследования (рис.1), при постоянной относительной влажности воздуха (70*/*) наиболее резкое замедление процесса окисления и самонагревания угля достигается при одновременном снижении скорости движения, температуры и концентрации кислорода ■ поступающей струе (ВI » 1,5). Однако управление этими параметрами утечек воздуха в шахтных условиях для предупреждения самовозгорания угля в выработанном пространстве действующих очистных забоев представляет значительные трудности. Поэтому практическое значение имеет торможение процесса окисления угля за счет повышения относительной влажности воздуха до 100% при неизменных остальных параметрах (скорость движения, концентрация кислорода). Физическая сущность получаемого при этом эффекта временной дезактивации угольного скопления заключается в изменении направленности влагообмена в системе «уголь-воздух», вследствие чего снижаются скорость сушки и химическая активность угля. Шахтные исследования выполнены в различные периоды года при гидравлической н обычной («сухой») технологиях добычи угля из пологих и наклонных пластов на трех шахтах Беловского района Кузбасса. Исследования включили проведение воздушно-депрессионных и тепловых съемок с одновременным отбором проб воздуха в контрольных точках для обнаружения признаков самонафевдния угля.

Как показали наблюдения, при работе гидромонитора в очистной за-ходке происходит нагревание воздуха, причем температура его в любое время года превышает на 5-8°С и более температуру угля и обрушенных пород, а относительная влажность составляет 100%. В процессе движения через выработанное пространство воздух охлаждается, влага конденсируется, обрушенные породы и разрыхленный уголь увлажняются, что тормозит развитие его самонагревания. Данный вывод хорошо согласуется с ре

Рис 1. Динамика разогревания угля в реакционном сосуде: а б - стадия нагревания; б в - стадия испарения влаги из угля; вг - стадия интенсивного окисления угля; 1 - при У0 = ОЛ м/с, I., 30°С, Сй = 20,9%, <? - 70%; 2 - при У0= 0,05 м/с, I, = 24°С; С0 = 11%,Ф = 100%; 1Д — эффект торможения процесса разогревания угля

зультатамн лабораторных экспериментов и и утверждается отсутствием эндогенных пожаров в действующих гидроблоках на пологих и наклонных пластах.

На шахтах с обычной («сухой») технологией угледобычи температура воздуха в утечках его из очистного забоя в течение года остается примерно постоянной и не превышает 9-1 ГС, т.е. ниже температуры обрушенных пород, вследствие чего происходит вынос влаги из выработанного пространства. Указанная направленность влагообмена приводит к сушке разрыхленных потерь угля и интенсификации окислительных процессов. Причем начальное влагосодержание утечек воздуха составляет (6-8)-10° кг/кг, т.е. в 1,8-2,5 раза ниже значения этого параметра для выемочных гидроблоков в летний период.

Исследованиями установлено, что в зимний период интенсификации процессов сушки и окисления угля способствует подача в шахту воздуха с пииышенной температурой и низкой относительной влажностью. Применение такого теплового режима (/ - 28,6°С, <р » 30%) в АО «Грамотеин-ское шахтоуправление» (г.Белово) привело к возникновению очага самовозгорания угля в целике между воздухопадающими стволами.

Результаты этих исследований использованы для разработки способа предупреждения эндогенных пожаров в действующих очистных забоях на принципе интенсификации процесса дезактивации угля.

В третьей главе приведены результаты исследований аэродинамических параметров выработанных пространтпри выемке пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля на шахтах Беловского района Кузбасса. Исследования основаны на длительных инструментальных наблюдениях, выполненных при отработке выемочных столбов по бесцеликовой схеме в типичных для рассматриваемого района горно-геологических и горнотехнических условиях шахты «Инская». Экспериментальные учааки характеризовались наличием пожароопасных потерь угля по мощности пластов, основная кровля которых представлена легко- и среднеобрушаю-

щимися породами, обладающими хорошей слеживаемостью при значительной обводненности горных работ.

В результате анализа и обобщения натурных наблюдений установлено, что аэродинамическая характеристика выработанного пространства наиболее полно определяется коэффициентом проницаемости (К^,) и макрошероховатости (/) при использовании двучленного закона сопротивления. С увеличением расстояния до очистного забоя значения общего и удельного аэродинамических сопротивлений обрушенных пород повышаются, коэффициенты Кщ, и / уменьшаются. Причем наиболее резкие изменения этих аэродинамических параметров наблюдаются при снижении скорости подвиг ания очистного забоя.

Как показали исследования, воздухопроницаемость обрушенных пород неразрывно связана с формированием и уплотнением выработанною порстранства. Так, максимальная величина коэффициента проницаемости 5,2-10"* - II,210"4 м2) установлена в зоне активного сдвижения горных пород, которая расположена на расстоянии 80-100 м от очистного забоя (рис.2). За пределами этой зоны продолжается сдвижение и уплотнение пород, а через 4-5 мес после прохода очистного забоя наступает стабилизация горного давления. В зоне уплотнения оорушенных пород, формирующейся через 7-10 мес и более после окончания очистных работ в ней, воздухопроницаемость выработанного пространства снижается до минимального значения (Л%, = 0,5-10"* м2), при котором не происходит возникновение очага самовозгорания угля.

Коэффициент пронии;' "мости выработанного пространства (К^,) в зависимости от расстояния до очистного забоя (£„,), скорости его подвига-ния (У)) и времени слежинания обрученных пород (тсл) описывается уравнением (2)

к.

2К„ 1п а3 + л,

з ;

1 + М/

, при Л» 0.95 (2)

где Л'о, а, пI, с2, М - эмпирические коэффициенты, которые для условий отработки пологах пластов с кровлей средней устойчивости равны: К„= 1,1 Ю"5; а, = 1,65; п,= 0,004; с,-4,5-10* ; А/ - 0,5 -10"4; Я - коэффициент корреляции.

При известном значении коэффициента К^ представляется возможным определить время слеживания обрушенных пород из выражения

1 кЛ + ми}„)

= —-^-, при Л -0,95. (3)

С2 2К0.1п(о3+П1^

Установленные закономерности формирования аэродинамических параметров выработанного пространства позволяют выполнить прогноз утечек воздуха через обрушенные породы, определить оптимальные сечения поддерживаемых выработок и допустимые опережения во времени при подготовке и отработке смежных выемочных столбов и сближенных пластов по фактору эндогенной пожароопасности.

На основании результатов исследований разработана методика определения безопасности ведения горных работ в районе пожарного участка, базирующаяся на совокупной оценке факторов, влияющих на активизацию пожара и ьозможный вынос токсичных газов в действующие горные выработки. Рехпнзация этой методики и проведение на основе ее необходимого объема мероприятий позволили локализовать эндогенный пожар № 14 (ОАО «Шахта Инская»), перевести его в стадию затухания, сократить зону

Расстояние от очистного забоя

■ ■ ■ ■ • .......

1 2 3 4 5 б 7 , 8 9 мое 11

Время отработки выемочного столба

Рнс.2. Изменение коэффициента проницаемости выработанного траиства. I - экспериментальная кривая. 2 - расчетная кривая

распространения пожарных газов и безаварийно отработать лаву, расположенную на границе с пожарным участком.

В четвертой главе на основании установленных закономерностей торможения процесса окисления и самонагревания угля разработаны новые способы предупреждения эндогенных пожаров и определения местонахождения очагов их в выработанном пространстве шахт.

Способ предупреждения эндогенных пожаров в действующих очистных забоях на пологих и наклонных пластах основан на принципе интенсификации процесса дезактивации потерь угля путем увлажнения его водой, прошедшей магнитную обработку (положительное решение по заявке № 95110176/03 с приоритетом от 15.06.95 г. о выдаче патента РФ). Проведенные в рамках данной работы целевые исследования показали, что под воздействием магнитного поля напряженностью 2200-2400 Э в воде увеличивается содержание кислорода и озона, а при обработке угольного скопления намагниченной водой происходит значительное снижение химической активности угля (константы скорости сорбции кислорода углем (см. таблицу).

Таблица

Влияние различных видов обработки угля на его химическую активность

Шахта, пласт Константа скорости сорбции кислорода углем, V-101, м'/кг с

У, У: Уз

Мнская, «Сычевский-1» 4.9 3,4 2,6

У .уновская, «Волковский» 1.9 М 0,9

Томская, VI 0.3 0,2 0,1

Томская, IV-V 0,6 0,3 0,2

где I1 У]— соответственно химическая активность угля: исходного, увлажненного обычной водой и увлажненного намагниченной водой.

Исследования показали, что содержание кислорода в намагниченной воде увеличивается до 0,08 мг/л в то время как в обычной (водопроводной) воде оно составляет 0,02 мг/л. В результате проведенных экспериментов установлена зависимость содержания озона в намагниченной воде (С0)) от ее объемного расхода (О) в устройстве с постоянным магнитом, которая описывается уравнением (4)

С0, = 0,0/0 + 0,1 ¡мг/л. Я.=0,96. (4)

Установленный экспериментально эффект интенсификации процесса дезактивации угля объясняется тем, что в начальный период увлажнения его водой, прошедшей магнитную обработку, протекает интенсивное окисление поверхности угольного скопления за счет наличия в намагниченной воде озона с последующим созданием на ней защитного (окисленною) слоя, препятствующего диффузии кислорода даже при испарении водяной пленки. Это положение подтверждается снижением скорости суши угля, обработанного намагниченной водой.

Технологическая схема реализации данного способа предусматрйвает установку на участковом противопожарно-оросительном трубопроводе (перед очистным забоем) устройства для магнитной обработки, через которое протекает вода при давлении не менее 0,6 МПа и поступает по высоконапорному шлангу на форсунки типа ОК (03), генерирующие аэрозоль. При движении аэрозольных частиц в потоке утечек воздуха через выработанное пространство происходит седиментация их на поиерхность кусков угля и повышение влагосодержания рудничной атмосферы.

I

Реализация технологической схемы предупреждения эндогенных пожаров с применением аэрозолей воды, прошедшей магннтную обработку, осуществлена на пяти выемочных участках трех шахт Кузбасса. Полученные результаты показали эффективность и технологичность разработанного способа, что подтверждается успешной отработкой лав в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях без возникновения очагов

самовозгорания угля и без остановки очистных работ на период проведения профилактической обработки выработанного пространства. Долевой экономический эффект автора от внедрения нового способа и разработанных практических рекомендаций составляет ISO тыс. руб. в год (в ценах 1999 г.).

Практическим приложением результатов выполненных исследований является также разработка нового способа определения местонахождения очага эндогенного пожара в изолированном выработанном пространстве (патент № 2084637 РФ). Сущность способа заключается в том, что границы очага пожара определяют по снижению относительной влажности атмосферы, поступающей из контрольных скважин, пробуренных с земной поверхности в аварийный участок, относительно аналогичного параметра на непожарном участке. К центру очага пожара относят зону с минимальной относительной влажностью рудничной атмосферы. С применением данного способа уточнены контуры и местонахождение очагов эндогенных пожаров № 14, 15 и 50 на шахтах Инская и Колмогоровская (филиал «Бе-ловоуголь» АОУК «Кузбассуголь») и Томская (АОУК «Кузнецкуголь»). Как показали испытания, данный способ является эффективным и технологичным, так как позволяет оперативно оценить состояние эндогенного пожара без остановки очистных работ и без изменения режима проветривания шахты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи, состоящее в установлении закономерностей процесса окислитель-нон дезактивации угольного скопления и создании на их основе способа предупреждения эндогенных пожаров в действующих очистных забоях, обеспечивающего повышение эффективности и безопасности разработки пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля в шахтах.

Основные научные выводы и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. На основе лабораторных исследований установлено, что в стадии самонагревания угля (до 70°С) наиболее важным управляемым параметром, определяющим ее продолжительность, является влагосодержанне воздуха, фильтрующегося через угольное скопление. Существенный эффект торможения развития процесса окисления угля достигается увеличением влагосодержания в воздушном потоке на 30-40% путем повышения температуры воздуха на 3-5°С при относительной влажности его 100%.

2. Экспериментально доказано, что пониженный уровень эндогенной пожароопасности при гидравлической добыче угля объясняется временной дезактивацией его в выработанном пространстве за счет конденсации влаги и выпадения частиц водного аэрозоля из потока утечек воздуха, образующихся при взаимодействии струи гидромонитора с угольным массивом. Установленная направленность протекания процессов тепло- и массо-обмена обусловлена высоким влагосодержанием утечек воздуха (13 • 10° -15 -Ю'3 кг/кг) при перепаде температур между воздушным потоком и разрыхленными потерями угля 5-8°С и более. Данный принцип торможения развития окисления и самонагревания угля является также основой для повышения эффективности предупреждения эндогенных пожаров при обычной «сухой» технологии угледобычи.

3. Установлены закономерности формирования аэродинамических параметров выработанного пространства (удельное сопротивление, коэффициент проницаемости и др.) на различных стадиях сдвижения и уплотнения обрушенных пород, которые позволяют выполнить прогноз утечек воздуха и оценить эндогенную пожароопасность очистных забоев, оборудованных механизированными комплексами. Доказано, что из условия минимальной воздухопроницаемости выработанного пространства оптимальное сечение поддерживаемых выработок при мощности пласта 3,0-3,5 м составляет 11,2 мг, а опережение во времени при отработке очистных за-

боев на смежных выемочных столбах должно быть не менее 3-4 мес для легкообрушающихся пород (стсж й 30 МПа) и 5-6 мес для среднеобру-шающихся пород (осж = 40-60 МПа).

4. Разработана и апробирована в шахтных условиях методика определения безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков, учитывающая ширииу барьерных целиков, устойчивость проветривания очистных забоев и колебания барометрического давления. При наличии аэродинамической связи с пожарным участком вынос токсичных газов в действующие горные выработки происходит при резком падении барометрического давления (0,4 гПа/ч) в течении 3 ч и более.

5. Разработан и успешно апробирован на трех шахтах новый способ определения местонахождения очага эндогенного пожара в выработанном пространстве, основанный на измерении относительной влажности рудничной атмосферы, поступающей из контрольных скважин, пробуренных с земной поверхности в пожарный участок. При глубине горных работ 150200 м местонахождение очага эндогенного пожара в стадии активного горения характеризуется поступлением из контрольной скважины рудничной атмосферы с относительной влажностью 30-40%.

6. Экспериментально доказано, что под воздействием магнитного поля в воде увеличивается содержание активного кислорода и озона, а при обработке угля намагниченной водой снижаются его химическая активность (в 1,9-3,0 раза) и скорость сушки, т.е. происходит интенсификация процесса окислительной дезактивации угольного скопления. На базе результатов этих исследований обоснован принцип торможения процесса окисления и самонагревания угля.

7. Разработан принципиально новый способ предупреждения подземных эндогенных пожаров с применением аэрозолей воды, прошедшей магнитную обработку, при выемке пологах и наклонных пластов, который позволяет производить объемную профилактическую обработку вырабо-

тайного пространства действующих выемочных полей без остановки очистных работ.

8. Проведена опытно-промышленная проверка предложенного способа на трех шахтах, при этом успешно отработаны пять лав в сложных горнотехнических условиях без возникновения очагов самонагревания угля с расчетным годовым экономическим эффектом 450 тыс. руб. на одну лаву (в ценах 1999 г.). Долевой экономический эффект автора от использования результатов исследований составляет 150 тыс. руб. в год (в ценах 1999 г.).

На основании результатов опытно-промышленной проверки способа разработано, согласовано и утверждено в установленном порядке «Руководство по применению способа профилактики эндогенных пожаров на принципе интенсификации дезактивации угля в шахтах Kyjoacca» (Кемерово, ВостНИИ, 1997).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Болдин В.А., Шемякин И.И. Опыт отработки пласта в районе пожарного участка // Повышение безопасности на угольных предприятиях : Сб.научн.тр./ ВостНИИ.- Кемерово, 1995.- С.19-26.

2. Шемякин И.И., Болдин В.А. Определение местонахождения очага эндогенного пожара по термовлажностным параметрам воздуха // Повышение безопасности труда при добыче угля: Сб.научн.тр./ ВостНИИ.- Кемерово, 1996.- С. 18-23.

3. Шемякин И.И., Белавенцев Л.П., Болдин В.А. О безопасности ведения горных работ в районе пожарного участка //Уголь.- 1996.- №1.-С.52-53. L '

4. Шемякин И.И. Влияние тепЛофизических параметров воздуха на самовозгорание угля в шахтах// Совершенствование технологических процессов при разработке месторождений полезных ископаемых: Сб.научн.тр. №12/ Научн.-техн. центр «Кузбассуглетехнология»,- Кемерово, 1997.-С.89-94.

5. Шемякин И.И. Способ предупреждения подземных эндогенных пожаров при отработке пологих и наклонных пластов// Совершенствование технологических процессов при разработке месторождений полезных ископаемых: Сб.научн.тр. №12/ Научн.-техн.центр «Кузбассуглетехноло-гия».- Кемерово, 1997.- С.95-99.

6. Шемякин И.И. Особенности теплового режима выемочного блока гидрошахты// Подземная разработка угольных и рудных месторождений: Сб.научн.трЖузбас.гос.техн.ун-т.- Кемерово, 1997.- С.56-59.

7. Патент № 2084637 РФ, кл. 6Е 2 №5/00. Способ определения местонахождения очага эндогенного пожара / В.А.Болдин, Л.П.Белавенцев, И.И.Шемякин и др.; ВостНИИ.- № 94040099/03; Заяв.27.10.94; Опубл.20.07.97., Бюл.№20.

ЛР № 021306 от 10.08.98 Подписано в печать 17.04.2000 Тира« /¿>¿>3X3. Формат 60 х 84 1/16 Печать офсетная. Печ.л. 1,0. Заказ Ротапринт ВостНИИ, 650002, Кемерово, ул.Институтская, 3

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОФИЛАКТИКИ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ ПЛАСТОВ САМОВОЗГОРАЮЩЕГОСЯ УГЛЯ.

1.1. Современные представления о сущности физико-химических процессов при окислении угля.

1.2. Состояние научных исследований основных факторов самовозгорания угля.

1.3. Анализ эффективности применяемых способов профилактики подземных эндогенных пожаров.

1.4. Постановка задач исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА НА ПРОЦЕСС ОКИСЛЕНИЯ И САМОВОЗГОРАНИЯ УГЛЯ.

2.1. Влияние комплекса параметров воздуха на процесс окисления угля.

2.2. Формирование теплофизических параметров воздуха и влияние их на самовозгорание угля в шахтах.

2.3. Научные предпосылки регулирования теплофизических параметров атмосферы выработанного пространства.

ВЫВОДЫ

3. ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИКИ ВЫРАБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВ ПРИ ВЫЕМКЕ ПОЛОГИХ И НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ САМОВОЗГОРАЮЩЕГОСЯ УГЛЯ.

3.1. Характер формирования выработанного пространства на пологих и наклонных пластах угля.

3.2. Методика исследования аэродинамики выработанных пространств

3.3. Экспериментальные исследования воздухопроницаемости выработанных пространств на пологих и наклонных пластах угля

3.4. Аэродинамическая оценка безопасного ведения горных работ в районе пожарного участка.

ВЫВОДЫ.

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ОЧАГОВ САМОВОЗГОРАНИЯ

УГЛЯ В ШАХТАХ.

4.1. Научные предпосылки для разработки нового принципа торможения процесса окисления угля.

4.2. Методика лабораторных исследований.

4.3. Влияние воды, прошедшей магнитную обработку, на химическую активность и скорость сушки угля.

4.4. Разработка и реализация способа и технологической схемы предупреждения эндогенных пожаров.

4.5. Разработка способа определения местонахождения очага эндогенного пожара.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы. В современных условиях формирования новых рыночных отношений развитие подземной добычи угля вызывает необходимость внедрения прогрессивных технологий отработки пластов при обеспечении безопасности труда горнорабочих. Однако эффективность использования высокопроизводительных механизированных комплексов на пластах самовозгорающегося угля снижается в значительной мере из-за аварийных простоев, связанных с возникновением эндогенных пожаров.

Большие осложнении в технологический процесс угледобычи вносит возникновение очагов самовозгорания угля при отработке пологих и наклонных пластов. Так, пожары, возникающие при бесцеликовых схемах подготовки и отработки выемочных столбов, приводят к большой потере добычи угля, которая в пересчете на один пожарный участок в 10 раз и более превышает аналогичный показатель для крутых пластов; значительно выше затраты и сроки тушения пожаров.

В Кузбассе около 75% эндогенных пожаров возникает в выработанном пространстве действующих очистных забоев вследствие того, что применяемые способы предупреждения их не удовлетворяют современным требованиям как по эффективности, так и по технологичности. Поэтому при выемке пологих и наклонных пластов особую актуальность приобретают вопросы совершенствования и разработки новых способов предупреждения самовозгорания угля, использование которых не сдерживало бы и не препятствовало бы ведению очистных работ.

Перспективным направлением предупреждения эндогенных пожаров является управление процессом дезактивации потерь угля в выработанном пространстве для снижения химической активности и торможения развития самонагревания угольного скопления. Однако отсутствие научно обоснованных параметров и рекомендаций по использованию этого процесса не позволяет применить его для снижения эндогенной пожароопас5 ности действующих очистных забоев. В связи с этим разработка способа предупреждения эндогенных пожаров в выработанном пространстве на принципе управления процессом дезактивации угля является актуальной научной задачей.

Диссертационная работа выполнялась в рамках комплексных научно-технических программ Минтопэнерго РФ и компании «Росуголь» в соответствии с планами НИР института «ВостНИИ». Выполнено 3 научно-исследовательские работы, в которых автор диссертации был ответственным исполнителем.

Цель работы - создание способа предупреждения эндогенных пожаров на принципе управления процессом дезактивации угля в выработанном пространстве шахт, разрабатывающих пологие и наклонные пласты.

Идея работы заключается в использовании закономерностей влияния теплофизических параметров воздуха и аэрозолей воды, прошедшей магнитную обработку, на торможение развития окисления и самонагревания угля для обоснования нового принципа интенсификации процесса дезактивации угольного скопления.

Задачи исследований:

- изучить влияние комплекса параметров воздуха (скорость движения, температура, влажность, концентрация кислорода) на процесс окисления угля;

- установить закономерности формирования теплофизических и аэродинамических параметров утечек воздуха через выработанное пространство при гидравлической и «сухой» технологиях выемки угля;

- разработать методики оценки безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков и определения местонахождения очага эндогенного пожара в выработанном пространстве;

- исследовать влияние воды, прошедшей магнитную обработку, на химическую активность и скорость сушки угля; 6

- разработать способ предупреждения подземных эндогенных пожаров на принципе интенсификации процесса дезактивации потерь угля в выработанном пространстве;

- провести опытно-промышленную проверку разработанного способа предупреждения эндогенных пожаров при выемке пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля в шахтах.

Методы исследований. В работе использован комплекс методов исследований, включающий обобщение и анализ отечественного и зарубежного опыта предупреждения эндогенных пожаров при отработке пологих и наклонных пластов, математическое описание физических явлений и процессов, протекающих при формировании очага самовозгорания угля, лабораторные и шахтные эксперименты, опытно-промышленную проверку разработанного способа и технико-экономический анализ.

Научные положения, выносимые на защиту:

- на стадии самонагревания угля (до 70°С) наиболее важным управляемым параметром, определяющим ее продолжительность, является вла-госодержание воздуха, фильтрующегося через угольное скопление;

- формирование теплофизических параметров утечек воздуха (тепло- и влагосодержание и др.) зависит от применяемой технологии добычи угля («сухая», гидравлическая) и предопределяет возможность образования зон повышенной эндогенной пожароопасности;

- закономерности формирования аэродинамических параметров выработанного пространства (удельное сопротивление, коэффициент проницаемости и др.) на различных стадиях сдвижения и уплотнения обрушенных пород позволяют повысить надежность прогноза утечек воздуха, определить оптимальные сечения поддерживаемых горных выработок и допустимые опережения во времени между очистными работами на смежных выемочных столбах по фактору эндогенной пожароопасности;

- методика совокупной оценки факторов, влияющих на активизацию пожара и возможный вынос токсичных газов в действующие выработки, 7 обеспечивает достоверное определение безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков;

- оперативное определение района местонахождения очага эндогенного пожара в выработанном пространстве достигается при использовании в качестве показателя относительной влажности рудничной атмосферы, поступающей из контрольных скважин, пробуренных с земной поверхности в пожарный участок;

- увлажнение угольного скопления водой, прошедшей магнитную обработку, обеспечивает интенсификацию процесса дезактивации угля, снижение химической активности его и предупреждение эндогенного пожара.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- использованием фундаментальных положений аэро- и термодинамики и теории сушки при обосновании принципа торможения процесса окисления и самонагревания угля;

- достаточным объемом выполненных в рамках диссертации лабораторных экспериментов (25 опытов) и шахтных исследований при отработке пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля (6 шахт, 12 шахтопластов в диапазоне глубины разработки 100-300 м);

- удовлетворительной сходимостью результатов выполненных аналитических расчетов и натурных наблюдений;

- положительными результатами опытно-промышленной проверки и внедрения разработок на шахтах филиала «Беловоуголь», АО УК «Кузбассу голь».

Научная новизна работы заключается в том, что в ней:

- обоснован принцип торможения процесса окисления угля путем регулирования влагосодержания воздуха, фильтрующегося через угольное скопление; 8

- установлены закономерности формирования теплофизических параметров утечек воздуха при гидравлической и «сухой» технологиях добычи угля для определения зон повышенной эндогенной пожароопасно-сти;

- впервые определены аэродинамические параметры выработанного пространства на различных стадиях сдвижения и уплотнения обрушенных пород для прогноза утечек воздуха;

- разработана методика определения безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков, отличающаяся тем, что в ней впервые произведена оценка совокупного влияния факторов, влияющих на активизацию пожара и возможный вынос токсичных газов в действующие выработки;

- обоснован' новый принцип интенсификации процесса дезактивации угля для снижения химической активности его и предупреждения эндогенных пожаров.

Личный вклад автора состоит:

- в формулировке задач и обосновании методов исследований, выборе объектов наблюдений с учетом горно-геологических и горнотехнических факторов;

- в исследовании и использовании закономерностей влияния аэродинамических и теплофизических параметров воздуха на процесс окисления угля для обоснования принципа торможения развития самонагревания угольного скопления;

- в получении новых данных о формировании теплофизических параметров утечек воздуха через выработанное пространство при различных технологиях выемки пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля;

- в установлении зависимости изменения аэродинамических параметров выработанного пространства от расстояния до очистного забоя для определения оптимальных сечений поддерживаемых выработок и допус9 тимых опережений во времени при отработке смежных выемочных столбов;

- в разработке и реализации методики определения безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков;

- в обосновании принципа интенсификации процесса дезактивации угля путем увлажнения его водой, прошедшей магнитную обработку;

- в создании и внедрении способов предупреждения эндогенных пожаров и определения местонахождения очагов их в выработанном пространстве шахт.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты выполненных исследований позволили:

- управлять процессом формирования очага самовозгорания угля в проветриваемой зоне выработанного пространства действующих очистных забоев;

- оценить влияние воды, прошедшей магнитную обработку, и комплекса параметров воздуха на снижение химической активности угля и торможение развития процесса самонагревания угольного скопления;

- прогнозировать величину утечек воздуха через выработанное пространство на стадии проектирования горных работ;

- разработать новые способы предупреждения и определения местонахождения очагов эндогенных пожаров в выработанном пространстве шахт;

- повысить эффективность мероприятий по предупреждению самовозгорания угля в высокопроизводительных очистных забоях и снизить затраты на их проведение.

Реализация работы. Результаты исследований реализованы в паспортах выемочных участков шахт филиалов «Беловоуголь» и «Ленинск-уголь», АО УК «Кузбассуголь». Основные положения диссертационной работы использованы также при разработке «Методики прогноза эндогенной пожароопасности выемочных полей шахт Кузбасса для выбора доста

10 точного объема пожарно-профилактических мероприятий» (Кемерово, ВостНИИ, 1996) и «Руководства по применению способа профилактики эндогенных пожаров на принципе интенсификации дезактивации угля в шахтах Кузбасса» (Кемерово, ВостНИИ, 1997).

Долевой экономический эффект автора от использования результатов исследований составляет 150 тыс. руб. в год (в ценах 1999 г.).

Апробация работы. Основные научные положения и практические выводы докладывались на международном симпозиуме «Проблемы безопасности при эксплуатации месторождений полезных ископаемых в зонах градопромышленных агломераций» (Москва-Премь, 1995 г.), Международной конференции «Перспективы развития горнодобывающей промышленности в Ш-ем тысячелетии» (Новокузнецк, 2000 г.), техническом совете Кузнецкого управления Госгортехнадзора России (Кемерово, 19962000 гг.), на НТС ассоциации «Кузбассуглетехнология» (Кемерово, 19972000 гг.), на техническом совете филиала «Беловоуголь» (Белово, 19971999 гг.), на научном семинаре лаборатории прогноза и предупреждения эндогенных пожаров института «ВостНИИ» (Кемерово, 1996-2000 гг.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано семь научных работ, включая патент РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 147 страницах, содержит 22 рисунка, 14 таблиц, список литературы из 119 наименований.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально доказано, что под воздействием магнитного поля в воде увеличивается содержание активного кислорода и озона, а при обработке угля намагниченной водой снижаются его химическая активность и скорость сушки, т.е. достигается существенный положительный эффект торможения развития процесса окисления и самонагревания угольного скопления. На базе результатов этих исследований обоснован новый принцип интенсификации дезактивации угля для предупреждения его самовозгорания.

2. Разработан принципиально новый способ предупреждения подземных эндогенных пожаров с применением аэрозолей воды, прошедшей магнитную обработку, при выемке пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля, который позволяет производить объёмную профилактическую обработку выработанного пространства действующих выемочных полей за счёт использования естественных утечек воздуха без остановки очистных работ.

3. Проведена опытно-промышленная проверка предложенного технического решения по предупреждению эндогенных пожаров на трёх шахтах, которая показала эффективность и технологичность разработанного способа, так как для реализации его применяется серийно выпускаемое оборудование (устройство для магнитной обработки воды, форсунки и др.). С использованием данного способа успешно отработаны пять лав в сложных горно-геологических условиях без возникновения очагов само

133 нагревания угля с расчётным годовым экономическим эффектом 450 тыс. руб. (в ценах 1999 г.) на одну лаву. На основании результатов опытно-промышленной проверки разработано, согласовано и утверждено в установленном порядке "Руководство по применению способа профилактики эндогенных пожаров на принципе интенсификации дезактивации угля в шахтах Кузбасса".

4. Разработан и успешно апробирован на трёх шахтах новый способ определения местонахождения очага эндогенного пожара в выработанном пространстве, основанный на измерении относительной влажности рудничной атмосферы, поступающей из контрольных скважин, пробуренных с земной поверхности в пожарный участок. При этом установлены эффективность и технологичность разработанного способа, так как он позволяет определить район местоположения очага эндогенного пожара в выработанном пространстве без остановки очистных работ и без изменения режима проветривания шахты.

134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи, состоящее в установлении закономерностей процесса окислительной дезактивации угольного скопления и создании на их основе способа предупреждения эндогенных пожаров в действующих очистных забоях, обеспечивающего повышение эффективности и безопасности разработки пологих и наклонных пластов самовозгорающегося угля в шахтах.

Основные научные выводы и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. На основе лабораторных исследований установлено, что в стадии самонагревания угля (до 70°С) наиболее важным управляемым параметром, определяющим ее продолжительность, является влагосодержание воздуха, фильтрующегося через угольное скопление. Существенный эффект торможения развития процесса окисления угля достигается увеличением влагосодержания в воздушном потоке на 30-40% путем повышения температуры воздуха на 3-5°С при относительной влажности его 100%.

2. Экспериментально доказано, что пониженный уровень эндогенной пожароопасности при гидравлической добыче угля объясняется временной дезактивацией его в выработонном пространстве за счет конденсации влаги и выпадения частиц водного аэрозоля из потока утечек воздуха, образующихся при взаимодействии струи гидромонитора с угольным массивом. Установленная направленность протекания процессов тепло- и массо-обмена обусловлена высоким влагосодержанием утечек воздуха (13 • 10"3 л

15 -10" кг/кг) при перепаде температур между воздушным потоком и разрыхленными потерями угля и более. Данный принцип торможения развития окисления и самонагревания угля является также основой для повышения эффективности предупреждения эндогенных пожаров при обычной «сухой» технологии угледобычи.

135

3. Установлены закономерности формирования аэродинамических параметров выработанного пространства (удельное сопротивление, коэффициент проницаемости и др.) на различных стадиях сдвижения и уплотнения обрушенных пород, которые позволяют выполнить прогноз утечек воздуха и оценить эндогенную пожароопасность очистных забоев, оборудованных механизированными комплексами. Доказано, что из условия минимальной воздухопроницаемости выработанного пространства оптимальное сечение поддерживаемых выработок при мощности пласта 3,0-3,5

•л м составляет 11,2 м , а опережение во времени при отработке очистных забоев на смежных выемочных столбах должно быть не менее 3-4 мес для легкообрушающихся пород (<тсж < 30 МПа) и 5-6 мес для среднеобру-шающихся пород (сгсж - 40-60 МПа).

4. Разработана и апробирована в шахтных условиях методика определения безопасности ведения горных работ в районе пожарных участков, учитывающая ширину барьерных целиков, устойчивость проветривания очистных забоев и колебания барометрического давления. При наличии аэродинамической связи с пожарным участком вынос токсичных газов в действующие горные выработки происходит при резком падении барометрического давления (0,4 гПа/ч) в течении 3 ч и более.

5. Разработан и успешно апробирован на трех шахтах новый способ определения местонахождения очага эндогенного пожара в выработанном пространстве, основанный на измерении относительной влажности рудничной атмосферы, поступающей из контрольных скважин, пробуренных с земной поверхности в пожарный участок. При глубине горных работ 150200 м местонахождение очага эндогенного пожара в стадии активного горения характеризуется поступлением из контрольной скважины рудничной атмосферы с относительной влажностью 30-40%.

6. Экспериментально доказано, что под воздействием магнитного поля в воде увеличивается содержание активного кислорода и озона, а при обработке угля намагниченной водой снижаются его химическая актив

136 ность (в 1,9-3,0 раза) и скорость сушки, т.е. происходит интенсификация процесса окислительной дезактивации угольного скопления. На базе результатов этих исследований обоснован принцип торможения процесса окисления и самонагревания угля.

7. Разработан принципиально новый способ предупреждения подземных эндогенных пожаров с применением аэрозолей воды, прошедшей магнитную обработку, при выемке пологих и наклонных пластов, который позволяет производить объемную профилактическую обработку выработанного пространства действующих выемочных полей без остановки очистных работ.

8. Проведена опытно-промышленная проверка предложенного способа на трех шахтах, при этом успешно отработаны пять лав в сложных горнотехнических условиях без возникновения очагов самонагревания угля с расчетным годовым экономическим эффектом 450 тыс. руб. на одну лаву (в ценах 1999 г.). Долевой экономический эффект автора от использования результатов исследований составляет 150 тыс. руб. в год (в ценах 1999 г.).

На основании результатов опытно-промышленной проверки способа разработано, согласовано и утверждено в установленном порядке «Руководство по применению способа профилактики эндогенных пожаров на принципе интенсификации дезактивации угля в шахтах Кузбасса» (Кемерово, ВостНИИ, 1997).

137

1. Абрамов Ф.А. Рудничная аэрогазодинамика. М.: Недра, 1972. - 241 с.

2. Абрамов Ф.А., Горб В.Ю., Калюсский A.B. Распределение утечек азота через выработанное пространство // Безопасность труда в промышленности. -1972. -№4.-С.45-46.

3. Адамов Г.А. Двучленная формула сопротивления пористых сред // Вопросы добычи, транспорта и переработки природных газов: Сб. науч. тр. / Гос-гортехиздат. М., 1957. - С.20-29.

4. Алексеева Н.Д. Действие воды и антипирогенов на кинетику низкотемпературного окисления каменных углей // Химия твердого топлива. 1968. -№ 1. -С.48-54.

5. Александров В.А., Югай А.И. Пожаробезопасная разработка мощных пологих пластов угля // Уголь. 1980. - № 5. - С.42-43.

6. Алехичев С.П., Пучков Л.П. Аэродинамика зон обрушения и расчет блоковых утечек воздуха. Л.: Недра, 1968. - 66 с.

7. Альперович В .Я., Чунту Г.И., Пашковский П.С. Прогноз склонности углей к самовозгоранию по данным их испытаний в хроматографическом режиме // Горноспасательное дело: Сб. науч. тр. / ВНИИГД. Донецк, 1973. - Вып.1. -С. 17-23.

8. Альперович В.Я., Пашковский П.С., Штукарина С.Е. Расчет распределения температур в выработанном пространстве шахт при самонагревании угля //Уголь.- 1979.-№ 1.-С.13-15.

9. Арапов И.И. Исследование аэрогазодинамических режимов и особенностей вентиляции участков гидрошахт: Автореф. дис. канд. техн. наук. Новокузнецк, 1977. - 22 с.

10. Аэродинамический режим выработанных пространств при разработке угольных пластов длинными столбами по простиранию / А.А.Мясников, В.М.Маевская, Л.П.Белавенцев и др. М.: ЦНИЭИуголь, 1972. - 17 с.138

11. Баев X.А. К расчету пожаробезопасных параметров при предупреждении самовозгорания скоплений и целиков угля // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1971. - № 2. - С. 125-128.

12. Балтайтис В.Я. Тушение пожаров в угольных шахтах. М.: Госгортех-издат, 1961.-284 с.

13. Белавенцев Л.П., Болдин В.А. Снижение пожароопасности участков при слоевой выемке пластов угля // Уголь. 1973. - № 8. - С.60-63.

14. Белавенцев Л.П. Газовые параметры основных стадий самовозгорания угля // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. 1973. -№ 1. - С.9-10.

15. Белавенцев Л.П., Миллер Ю.А., Эйнер Ф.Ф. Способы обнаружения эндогенных пожаров на шахтах Кузбасса. М.: ЦНИЭИуголь, 1975. - 29 с.

16. Белавенцев Л.П., Миллер Ю.А. Эндогенная пожароопасность шахт комбината «Воркутауголь» // Уголь. 1971. - № 4. - С.54-56.

17. Белавенцев Л.П., Фельзинг В.Ф. Эндогенная пожароопасность в условиях многолетней мерзлоты // Уголь. 1980. - № 10. - С.49-51.

18. Белавенцев Л.П., Скрицкий В.А., Сазонов А.Е. Предупреждение эндогенных пожаров при гидродобыче // Уголь. 1983. № 3. - С.46-48.

19. Белавенцев Л.П., Скрицкий В.А., Донсков Ю.Н. Влияние гидравлической технологии угледобычи на эндогенную пожароопасность // Уголь Украины. 1983. -№ 3. - С.28-30.

20. Белавенцев Л.П., Скрицкий В.А., Каминский А .Я. Исследования тепло-и массообмена при гидравлической выемке угля // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1984. - № 3. - С.67-71.

21. Белавенцев Л.П. Применение антипирогенов в виде аэрозолей для профилактики эндогенных пожаров // Борьба с эндогенными пожарами в шахтах: Сб. науч. тр. / ВостНИИ. Кемерово, 1984. - С.36-45.

22. Белавенцев Л.П. Возникновение очагов самовозгорания угля в шахтах//Уголь. 1985.-№ 7. - С.43-45.139

23. Белавенцев Л.П. Аэрозольная профилактика эндогенных пожаров в угольных шахтах: Автореф. дис. докт.техн. наук. Кемерово, 1988. - 47 с.

24. Белавенцев Л.П., Торро В.О., Пуртов В.А. Аэродинамический способ предупреждения эндогенных пожаров в шахтах // Уголь. 1994. - № 11.- С.37-38.

25. Бонецкий В.А., Богатырев A.C., Егошин В.В. О математической модели низкотемпературного окисления угля // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1976. - № 6. - С. 106-111.

26. Борисов В.А. Механика горных пород в массиве. М.: Недра, 1980. -306 с.

27. Влияние магнитной обработки воды на концентрацию растворенного в ней кислорода // Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем: Сб.науч.тр. / М. 1971. С.36-38.

28. Воропаев А.Ф. Тепловое кондиционирование рудничного воздуха в глубоких шахтах. М.: Недра, 1977. - 192 с.

29. Временное руководство по выбору технологических схем проветривания и управления газовыделением на выемочных участках. Утв. 10.05.84 / Вос-тНИИ. -М, 1984.-73 с.

30. Вылегжанин В.Н., Вылегжанин Вл.Н. Сорбционно-диффузионно-фильтрационные процессы тепло- и массообмена при эндогенных пожарах // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1978. -№ 3. - С.83-87.

31. Гапанович Л.Н., Мильман Э.Н., Чернов И.Е. Влияние горного давления на условия профилактического заиливания выработанного пространства // Уголь.- 1981. -№ 5. -С.14-16.

32. Глузберг Е.И. Математическая модель процесса самонагревания угля // Известия вузов. Горный журнал. 1977. - № 12. - С.61-63.

33. Душкин С.С. Улучшение технологии очистки природных и сточных вод магнитным полем. Харьков: Выща школа, 1988. - 210 с.140

34. Евсеев B.C., Маевская В.М., Быкова З.С. Снижение эндогенной пожароопасное™ выемочных полей // Безопасность труда в промышленности. -1985. № 8. - С.40-42.

35. Жуховицкий A.A., Шварцман JI.A. Физическая химия: Учебник для студентов втузов. 3-е изд., перераб. - М.: Металлургия, 1976. - 542 с.

36. Захаров А.Б., Игишев В.Г., Эйнер Ф.Ф. О применении антипирогенов для предупреждения эндогенных пожаров в целиках // Безопасность труда в промышленности. -1965. № 12. - С.35-37.

37. Игишев В.Г., Суханов Г.В., Кравцов А.Г. Опыт применения водовоз-душной пены для предупреждения и тушения эндогенных пожаров // Уголь. -1976. -№ 8. С.59-62.

38. Игишев В.Г., Зайцев А.П. Тушение эндогенного пожара жидким азотом //Уголь. 1981. -№3.-С.49-51.

39. Игишев В.Г. Борьба с самовозгоранием угля в шахтах. М.: Недра, 1987.- 176 с.

40. Инкубационный период самовозгорания угля / В.Я.Альперович, Г.И.Чунту, П.С.Пашковский и др. // Безопасность труда в промышленности. -1973.-№9. С.- 43-44.

41. Инструкция по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса. Утв. 01.10.99. / РосНИИГД ВостНИИ. Кемерово, 1999.-69 с.

42. Индикатор тепловых излучений для обнаружения эндогенных пожаров / Г.И.Чунту, Г.В.Дендюк, В.П.Чемерик и др. // Безопасность труда в промышленности. 1979. - № 4. - С.27-28.

43. Казаковский Д.А. Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок. М.: Углетехиздат, 1953. - 415 с.

44. Колынбаева Ж.М. Закономерности сдвижения горных пород. М.: Недра, 1968.-218 с.

45. Кочнев К.В. Тепловое конденционирование рудничного воздуха. М.: Из-во АН СССР, 1960. - 135 с.141

46. Классен В.Н., Щербакова С.В. Улучшение технологических свойств воды воздействием магнитного поля // Известия вузов. Горный журнал. 1965. - № 5. - С.20-23.

47. Клебанов Ф.С. Об управлении газовыделением из выработанного пространства // Уголь. 1957. - № 10. - С.31-34.

48. Клебанов Ф.С. Влияние выработанного пространства на аэродинамический режим шахт // Научные исследования при разработке угольных и рудных месторождений: Сб.науч.тр. / Госгортехидат. М., 1959. - С.153-173.

49. Классен В.И. Омагничевание водных систем. М.: Химия, 1982. -556 с.

50. Каталог углей шахтопластов Кузнецкого бассейна по степени их слокнности к самовозгоранию / В.М.Маевская, К.Е.Воронина, Е.С.Вахрушева и др. М.: Недра, 1966. - 269 с.

51. Кривцов В.В. Анализ конструкций устройств для противонакипной магнитной обработки воды // Промышленная энергетика. 1988. - № 10. -С. 18-20.

52. Крикунов Г.Н., Зайцев A.M. О критических размерах скоплений самовозгорающихся материалов // Известия вузов. Горный журнал. 1977. - № 8. -С.45-48.

53. Кузнецов Г.Н. Моделирование проявлений горного давления. JL: Недра, 1968.-279.

54. Кульский JI.A., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. -Киев: Наукова думка, 1986. -242 с.

55. Кульский JI.A. Основы химии и технологии воды. Киев: Наукова думка, 1991.-386 с.

56. Линденау Н.И., Маевская В.М., Крылов В.Ф. Происхождение, профилактика и тушение эндогенных пожаров в шахтах. М.: Недра, 1977. - 320 с.

57. Линденау Н.И., Белавенцев Л.П., Миллер Ю.А. Роль горнотехнических параметров отработки пластов в предупреждении эндогенных пожаров // Уголь. 1977. -№ 10. - С.65-68.142

58. Маевская В.Н., Морозов А.Д. Влияние утечек воздуха на развитие процесса самовозгорания угля // Вопросы безопасности в угольных шахтах: Сб.науч.тр. / ВостНИИ. М., 1962. - Т.2. - С.277-299.

59. Маевская В.Н., Рапоцевич А.П. К вопросу изучения факторов, обусловливающих пожароопасность разрабатываемых шахтопластов // Вопросы безопасности в угольных шахтах: Сб.науч.тр. / ВостНИИ. М., 1963. - С.210-231.

60. Маевская В.Н., Белавенцев Л.П., Рапоцевич А.П. О допустимой депрессии щитовых выемочных участков // Уголь. 1968. - № 10. - С.57-59.

61. Маевская В.Н., Белавенцев Л.П., Рапоцевич А.П. Аэродинамический режим выработанных пространств при щитовой системе разработки // Вопросы безопасности в угольных шахтах: Сб.науч.тр. / ВостНИИ. М., 1969. - Т.П. -С.162-173.

62. Маевская В.Н., Бонецкий В.А., Поликарпов А.Г. Распределение давления и скорости воздуха в выработанном пространстве // Вопросы безопасности в угольных шахтах: Сб.науч.тр. / ВостНИИ. Кемерово, 1975. - Т.26. - С.28-38.

63. Методика определения экономической эффективности использования в угольной промышленности новой техники, изобретений и рационализаторский предложений. Утв. 05.07.79 / Минуглепром СССР, ГКАТ СССР, Госком-изобретений СССР. -М.: ЦНИЭИуголь, 1979. 120 с.

64. Малашенко Э.Н. Об учете тепловыделений от потока пульпы, движущейся по желобам // Доклады АН УССР. 1963. - № 4. - С.478-481.

65. Миненко В.И., Петров С.М., Миц М.Н. Магнитная обработка воды. -Харьков: Выща школа, 1962. 158 с.

66. Миненко В.И., Решпель С.И. Условия наибольшей эффективности магнитной обработки воды // Промышленно-экономический бюллетень. -Свердловский СНХ. 1962. - № 11. - С.6-8.

67. Методика промышленных испытаний способов обеспыливания с использованием воды, прошедшей магнитную обработку. Утв. 01.11.71 / Мак-НИИ. Макеевка - Донбасс, 1971. - 15 с.143

68. Методика прогноза эндогенной пожароопасности выемочных полей шахт Кузбасса для выбора достаточного объема пожарно-профилактических мероприятий. Утв. 28.12.95 / ВостНИИ. Кемерово, 1995. - 25 с.

69. Милетич А.Ф. Утечки воздуха и их расчет при проветривании шахт. -М.: Недра, 1968 е. 148 с.

70. Миллер Ю.А., Белавенцев Л.П. Электрометрический метод обнаружения очагов самонагревания угля // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1965. - № 6. - С. 137-141.

71. Миллер Ю.А., Иванов Ю.И., Храпунова Р.Г. Совершенствование технологии приготовления и транспортировки заиловочной пульпы // Борьба с газом, внезапными выбросами и пожарами в угольных шахтах: Сб.науч.тр. / ВостНИИ. Кемерово, 1975.- Т.24. - С.188 - 196.

72. Миллер Э.В., Классен В.И., Кушенко А.Д. О влиянии магнитного поля на вязкость воды // Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем: С.науч.тр. / М., 1971. С.61-67.

73. Мурашев В.И. Разработка научных основ безопасного ведения горных работ на основе геомеханических процессов: Автореферат дисс. докт. техн. наук. М., 1986.-35 с.

74. Мустель П.И. Рудничная аэрология. М.: Недра, 1970. - 216 с.

75. Мясников A.A. Проветривание горных выработок при различных способах выемки угля. М.: Недра, 1966. - 203 с.

76. Мясников A.A., Быкова З.С. Предупреждение эндогенных пожаров на шахтах Кузбасса (экспресс-информация). М.: ЦНИЭИуголь, 1976. - 37 с.

77. Научные основы гидравлического разрушения угля / Г.П.Никонов, И.А.Кузьмич, И.Г.Ищук и др. М.: Наука, 1973. - 147 с.

78. Об условиях магнитной обработки воды и водных растворов / Н.А.Глебов, Ф.И.Кукоз, Г.К.Чернов и др. // Промышленная энергетика. 1965. - № 2. - С.21-24.144

79. Патент № 208463 С, (РИ), МКИ Е21Г5/00. Способ определения местонахождения очага эндогенного пожара / В.А.Болдин, Л.П.Белавенцев И.И.Шемякин и др.

80. Печук И.М. Установление стадий самонагревания угля на шахтах Про-копьевского района. М.: Углетехиздат, 1949. - 80 с.

81. Печук И.М., Маевская В.М. Эндогенные пожары в Донецком бассейне. М.: Углетехиздат, 1954. - 276 с.

82. Плаше Ф. Рудничная вентиляция и борьба с пожарами (пер. с нем.). -М.: Углетехиздат, 1959. 312 с.

83. Пожаробезопасные вентиляционные режимы для условий шахт Кузбасса / В.М.Маевская, А.А.Мясников, Н.Ф.Дмитрюк и др. М.: ЦНИЭИуголь, 1973.- 88 с.

84. Правила безопасности в угольных шахтах. Самара: Самарский Дом печати, 1995. - 242 с.

85. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. М.: Недра, 1981.-288 с.

86. Прогноз и профилактика эндогенных пожаров / В.С.Веселовский, Л.П.Виноградова, Г.Н.Орлеанская и др. -М.: Наука, 1975. 160 с.

87. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть II. Пояснительная записка. Утв. 19.05.79 г. / М, 1979. -244 с.

88. Пути снижения эндогенной пожароопасности выработанного пространства / Б.Г.Никишечев, З.С.Быкова, В.И.Магдыч и др. М.: ЦНИЭИуголь, 1991.-41 с.

89. Пучков Л.А. Режим движения воздуха в выработанном пространстве // Известия вузов. Горный журнал. 1965. - № 10. - С.70-75.

90. Расчет и экспериментальная оценка напряжений в целиках и краевых частях. Утв. 10.05.73 г. /ВНИМИ.-Л., 1973.-75 с.145

91. Рафиенко А.И., Полькин С.И. Некоторые особенности воздействия магнитного поля на рудную пульпу // Известия вузов. Цветная металлургия. -1965. № 3. - С.21-23.

92. Руководство по изоляции отработанных участков, временно остановленных и неиспользуемых выработок в шахтах. Утв. 10.12.76 г. / ВостНИИ. -Кемерово, 1977.- 139 с.

93. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Утв. 04.06.89 г. / Макеевка Донбасс, 1980. - 319 с.

94. Руководство по применению пен и вспененных суспензий для борьбы с эндогенными пожарами в шахтах / М.Н. Судиловский, В.И. Лагутин, В.Г. Игишев и др. Прокопьевск: ВОВНИИГД, 1986. - 152 с.

95. Руководство по применению способов торможения развития самонагревания угля в выработанных пространствах выемочных полей шахт. Утв. 02.12.85 г. / ВостНИИ. Кемерово, 1986.- 60 с.

96. Самовозгорание промышленных материалов / В.С.Веселовский, Н.Д.Алексеева, Л.П.Виноградова и др. М.: Недра, 1964. - 246 с.

97. Саранчук В.И. Окисление и самовозгорание угля. Киев: Наукова Думка, 1982. - 168 с.

98. Скочинский A.A., Огиевский В.М. Рудничные пожары. М.: Углетех-издат, 1954.- 387 с.

99. Скочинский A.A., Комаров В.Б. Рудничная вентиляция. М.: Углетех-издат, 1959.- 630 с.

100. Справочник по рудничной вентиляции. М.: Недра, 1977. - 327 с.

101. ЮКСтукалов П.С., Васильев Е.В., Глебов H.A. Магнитная обработка воды. Л.: Судостроение, 1969. - 260 с.

102. Татаринов Б.П., Кирий Е.А. Исследования некоторых вопросов обработки воды в магнитном поле : Сб.науч.тр. / Рижский институт инженеров железнодорожного транспорта. Рига, 1964. - Вып. 48. - С.65-69.

103. Телегин A.C., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Термодинамика и тепло- и массоперенос. М.: Металлургия, 1980. - 264 с.146

104. Томашевский JI.П. Исследование вентиляционного режима и его влияния на самовозгорание угля в условиях шахт Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса: Автореферат дис. канд. техн.наук. Л., 1965. - 22 с.

105. Требуков А.П. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. М.: Недра, 1981. - 172 с.

106. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах. Утв. 26.12.84 г. / ВНИМИ. Л., 1986. -220 с.

107. Ушаков К.З., Бурчаков A.C., Медведев Н.И. Рудничная аэрология. -2-е изд. переработ, и доп. М.: Недра, 1978. - 440 с.

108. Физические основы самовозгорания угля и руд / В.С.Веселовский, Л.П.Виноградова, Г.Л.Орлеанская и др. М.: Наука, 1972. - 148 с.

109. Хоблер Т. Теплопередача и теплообменники (пер. с польск.). Л.: Госхимиздат. Ленингр. отд-ние. 1961. - 820 с.

110. Хохлов И.В. Сдвижения и проницаемости подработанной толщи пород. М.: Недра, 1980. - 176 с.

111. Чернов О.И., Альперович В .Я. Принципы борьбы с каменноугольной пылью, газовыделениями, внезапными выбросами угля и газа, горными ударами и эндогенными пожарами в угольных шахтах. Кемерово: Кем.кн.из-во, 1961.-68 с.

112. Чернов О.И., Черкасов B.C., Миронов Н.П. Критический объем самовозгорания сухих и увлажненных углей // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1968. - № 2. - С.48-55.

113. Чернов О.И. Развитие метода комплексной борьбы с угольной пылью, горными ударами, газовыделениями, внезапными выбросами угля и газа и эн147догенными пожарами в угольных шахтах: Сб.науч.тр. / ВостНИИ. М., 1969. -Т.10.-С.101-116.

114. Чернов О.И., Черкасов B.C., Горбачев А.Т. Движение жидкостей в угольных пластах. Новосибирск: Наука, 1981. - 128 с.

115. Шавловский С.С. Основы динамики струй при разрушении горного массива. М.: Наука, 1979. - 174 с.

116. Ярцев В.А. Аэродинамическое сопротивление обрушений // Известия вузов. Горный журнал. 1966. - № 2. - С.50-56.