Популярное

Мифы о звукоизоляции



Как построить дом из пеноблоков



Как построить лестницы на садовом участке



Подбираем краску для ремонта



Каркасные дома из дерева


Главная » Внезапность

1 2

(у +1)2xq [ T

T0 Jq j[C0c0 j

p gH

При характерных значениях параметров х = 0,6 , p = 3 кг/м3, Н = 800 м, q = 40 м3/т,

щ = 18 (Д / j,q = 0,62), с0 = 330 м/с, С0 = 3000 м/с и Т = 300 К коэффициент n равен 0,75, а

корень уравнения (23) - 1,4; соответствующие значения давления за фронтом ударной волны и скорости смеси частиц угля и газа равны 2,12 р и 0,57 с0, а значения f2 и pq2 , как следует из формул (17) и (18), равны соответственно 0,964 и 1,31 p.

Если плотность угля в взрывоопасных пластах примем равной 1,5 т/м3, то для плотности смеси частиц угля и газа получается равной 5,5710-2 т/м3, т.е. в 43 раза больше плотности воздуха: каждый кубический метр смеси частиц угля и газа несет при этом около 50 кг угля.

Из этих оценок следует, что разрушительные силы ударных волн при внезапных выбросах угля и газа в шахтах довольно значительны.

Проведенные выше расчеты полностью применимы и к случаю внезапных выбросов газа и породы при подземной разработке газоносных полезных ископаемых. В отличие от угольных пластов в этом случае основная масса газа, накопленного в газоносных пластах, сосредоточена в порах и трещинах, в которых давление газа примерно равно горному давлению.

При этом необходимым условием выброса газа и породы является неравенство 1

f0 >

у

, т. е. концентрация газа в породе pqs должна превосходить плотность

воздуха. Для выброса газа и угля должно выполняться условие f0-pm >> ok , где ok -критическое напряжение, необходимое для разрыва структурных элементов (песок, глина) составляющих породу.

Оценки показывают, что при характерных значениях параметров, содержащихся в (22), величина m << 1. Следовательно, выражение в квадратных скобках в уравнении (21)

m Г 2 Y +1Л

приближенно равно - M--. При этом можем записать

Р Р 21 2YJ Р

м4 - 3y±1m2 - nM+I±1 = 0, (23)

где



Обозначения

p* - давление в угле; p* - плотность угля; u* - скорость движения угля; с* - скорость звука в угле; t - время, x - координата; u2 - скорость газо-угольной смеси; ub - скорость фронта волны разгрузки; D - скорость ударной волны; К*- коэффициент всестороннего

сжатия угля; pj! - давление в угольном пласте; pSS - первоначальная плотность угля в

пласте; p 0 - плотность угля при нормальных условиях; С0 - скорость звука в угле при р = 0; umax - максимальная скорость течения угля в зоне его разгрузки; рщ - горное давление; p - среднее значение плотности горных пород над угольным пластом; g -ускорение свободного падения; Н - глубина залегания пласта; U0 - энергия связи между молекулами газа и твердого тела; k - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура; т1 - время релаксации концентрации газа в угле; D0 - коэффициент диффузии молекул газа в угле; h - толщина пластинки угля; f0 - пористость угольного пласта; r0 - средний радиус пор; а - касательное напряжение; ак - предел прочности угля на разрыв; р0 -давление газа в пузырьках; x - относительная доля газа, выделившегося из угля; pq1 -

концентрация газа в угле при р = 0; pq2 - плотность, приходящаяся на долю газа в

угольной пыли; f1 - пористость угля при р = 0; p - - плотность кристаллов угля; q -газоносность пласта; R0 - универсальная газовая постоянная; j,q - молекулярный вес газа; д - молекулярный вес воздуха; V2 - скорость воздуха за фронтом ударной волны; М -число Маха; y - показатель адиабаты воздуха; рат - атмосферное давление.

Литература

1. Докунин А.В., Айруни А.Т., Эттингер И.И., Большинский М.И., Зверев И.В., Долгова М.О. Борьба с внезапными выбросами газа и угля в шахтах. Вестник АН СССР, М.: 1984. №12. С. 44-55.

2. Христианович С. А. О волне выброса. Изв. АН СССР. ОТН, 1953, № 12. С. 1679 - 1688.

3. Христианович С. А. О волне дробления. Изв. АН СССР. ОТН, 1953, № 12. С. 1689 -

1699.

4. Никольский А. А. О волнах внезапного выброса газированных пород. ДАН СССР, 1953, Т. 88, № 4. С. 623 - 630.

5. Никольский А. А. О волнах разрушения газированных пород. ДАН СССР, 1953, Т. 91, № 5. С. 1035 - 1038.

6. Ходот В. В. Внезапные выбросы угля и газа. М., Недра, 1964.



7. Христианович С.А. Распределение давления газа вблизи движущейся свободной границы угля. Изв АН СССР. ОТН, 1953, №12. С. 1673-1678. (см. Христианович С.А. Механика сплошной среды.) М.: Наука, 1981,с.332-337.

8. Френкель Я.И. Теория явлений конденсации и адсорбции. Собрание избранных трудов. Т. II. М.- Л. 1958. с. 232 - 253.

9. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука. 1965. Ю.Френкель Я.И. Введение в теорию металлов. М.: физматиздат, 1958.

11. Ворожцов Е. В., Федоров А. В. Фомин В. М. Движение смеси газа и частиц угля в шахтах с учетом явления десорбции. Аэромеханика. Отв. ред. Н. Н. Яненко. Изд-во Наука , 1976. С. 316 - 327.

12.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука. 1986.





1 2
© 2017 РубинГудс.
Копирование запрещено.