S&T (Super Tehnology)

Лабораторное моделирование процесса разрушения образцов угля (песчаника) при разгрузке на установке МакНИИ. Опыты описаны довольно подробно. Однако не описан процесс при котором из колбы газом выбрасывалось огромное количество мелкоизмельченного угля и песчаника. Данное разрушение наблюдалось при газонасыщении угля и не наблюдалось при его отсутствии. Песчаник разрушался до состояния песка. Во всех опытах отсутствовала возможность истирания угля или песчаника от трения при транспортировке горной массы.

Процесс разрыхления при моделировании выбросов (разрушения) угля до состояния мелких фракций подтверждают и аналогичные опыты, выполненные в ИГД им. А. А. Скочинского. Данные опыты подтвердили хорошее совпадение средних скоростей разрушения угля при внезапных выбросах в шахтных условиях со скоростями разрушения в лабораторных условиях (3,6... 15,8 м/с), наличие высокой степени измельчения угля (величина вновь образующейся поверхности более 40 см /г).

Образование каверны и отброс угля в потоке расширяющегося газа в описанных случаях, наличие тонкоизмельченного угля соответствуют процессам происходящим при выбросах угля, породы и газа.

В МакНИИ выполнены лабораторные исследования влияния газонасыщения на изменение свойств и состояния горных пород выбросоопасных зон. Для настоящего исследования важными являются лабораторные опыты по изучению влияния газонасыщения на процесс разрыхления пород при их газонасыщении.

Лабораторная оценка разрыхления породы при разгрузке осуществлялась по методике проведения экспериментов на установке МакНИИ, но были дополнены измерениями динамических модулей упругости величина которых (при прочих равных условиях) зависит от плотности среды. Динамические модули упругости определялись по скорости прохождения ультразвуковых волн.

Деформационные характеристики определяли с помощью тензодатчиков, которые через специальный коммутатор последовательно подключались к измерительному устройству ЦТМ-3 и шлейфовому осциллографу (ША). Запись результатов измерений производилась с помощью цифро-печатающего устройства типа СД-107Д с фиксацией информации на бумажной ленте, на которой также указывался номер тензодатчика.

Было изготовлено 40 образцов, которые разделены на две группы (по двадцать в каждой). Образцы одной из групп были покрыты четырьмя-пятью слоями клея БФ-2 по всей поверхности для предотвращения проникновения газа, другой группы - только по торцам.

Образцы первой группы помещали в установку и производили их погружение осевым (с помощью пресса) и боковым (с помощью газа под давлением) по схеме аос > а1 = а2 = Р, ступенями по 7 МПа и 0,75 МПа. Данные этих исследований представлены в таблицах 1,2 первой строкой, характер изменения динамического модуля упругости и интенсивности фронта звуковой волны для остальных при различном боковом давлении ступеней измерения аналогичен.

Динамический модуль упругости и интенсивность сигнала возрастали с повышением уровня осевого до 56 МПа и бокового до 13 МПа давлений. В таблицах 1 и 2 эти данные представлены одной строкой при Рбок = О. Результаты измерений при других ступенях бокового нагружения подобны.

Таблица 1