Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, в якій отримано нове рішення актуальної наукової задачі, що включає розробку ефективних параметрів способу зволоження водними розчинами ПАР крутих вугільних пластів, при їх відпрацюванні щитовими агрегатами з метою запобігання раптовим викидам вугілля і газу та методу контролю ефективності даного зволоження, що дає можливість підвищити безпеку ведення робіт, скоротити простої щитових лав, знизити собівартість 1 т вугілля і інтенсифікувати вуглевидобуток. Основні наукові результати і висновки, отримані при виконанні роботи, полягають в наступному: 1. Способи запобігання раптовим викидам вугілля і газу, які застосовуються в даний час при відпрацюванні крутих вугільних пластів щитовими агрегатами, а також методи контролю їх ефективності не демонструють абсолютної надійності та є чинниками, які стримують інтенсифікацію процесу вуглевидобутку. 2. Максимальний коефіцієнт концентрації напружень в зоні опорного тиску при роботі щитової лави, яка не має поряд відпрацьованих виїмкових полів, змінюється від 1,3 до 2,0. Наявність поряд з відпрацьовуваною ділянкою раніше відпрацьованих збільшує концентрацію напружень у 2,1 – 2,4 рази. В зонах ПГТ відбувається приріст концентрації в 1,5-1,9 рази. 3. Встановлено, що в привибійній частині щитової лави із вмістом адсорбованої вологи у вугіллі в середньому 0,7 % напружений стан змінюється з узагальненого стиснення на узагальнене розтягування, а при 1,8 % - з узагальненого стиснення на узагальнений зсув. 4. Встановлено, що при збільшенні вмісту у вугіллі адсорбованої вологи в середньому від 0,7 до 1,8 % відбувається зменшення в 2,3 рази його модуля спаду при розвантаженні. 5. Встановлено, що енергія активації десорбції метану з вугілля істотним чином залежить від зміни виду напружено-деформованого стану привибійної частини вугільного пласта від узагальненого стиснення до узагальненого розтягування, яка забезпечує умови переходу закритих пор в тріщини. 6. Вперше встановлена можливість оцінки ступеня впливу водних розчинів ПАР на механізм руйнування вугілля за зміною енергії активації десорбції метану, що дозволило розробити метод контролю ефективності застосування способу запобігання раптовим викидам вугілля і газу. 7. Розроблені параметри способу запобігання раптовим викидам вугілля і газу при відпрацюванні крутих вугільних пластів щитовими агрегатами, які були апробовані на ш. ім. Ф.Е. Дзержинського ДП «Дзержинськвугілля». 8. За наслідками роботи був розроблений нормативний документ СОУ 101.00171144.004-2004 «Запобігання раптовим викидам вугілля і газу в разі виймання крутих вугільних пластів щитовими агрегатами». 9. Розрахунковий економічний ефект від впровадження способу запобігання раптовим викидам вугілля і газу складає 251 тис. грн./рік по одному щитовому вибою в умовах ш. ім. Ф.Е. Дзержинського ДП «Дзержинськвугілля». Основні положення і результати дисертації були опубліковані в наступних роботах: 1. Запобігання раптовим викидам вугілля і газу в разі виймання крутих вугільних пластів щитовими агрегатами: СОУ 101.00171144.004-2004. – [Чинний від 2004-06-30]. – К.: Мінпаливенерго України, 2004. – 14 с. – (Стандарт Мінпаливенерго України). 2. Алексеев А.Д. Метан в ископаемых углях / А.Д.Алексеев, Т.А. Василенко, Н.И. Волошина // Геотехническая механика: Межведомственный сборник научных трудов. Ин-т геотехнической механики НАН Украины. – 2003. - Вып. 42. - С. 186-198. 3. Стариков Г.П. Энергия активации диффузии метана – характеристика выбросоопасности и геомеханического состояния угольных пластов / Г.П. Стариков, Т.А. Василенко, Н.И. Волошина, З.Г. Пастернак // Физика и техника высоких давлений – Донецкий физико-технический институт НАН Украины, 2003. - №4. - С. 107-113. 4. Волошина Н.И. Оценка геомеханического состояния горного массива в окрестности щитовых лав / Н.И. Волошина, Д.М. Житленок, Е.И. Питаленко // Сборник научных трудов НГУ. – 2003. – Т.1, №17. - С. 61-65. 5. Волошина Н.И. Экспериментальная проверка параметров и технологии предотвращения выбросов при щитовой выемке / Н.И Волошина, Г.П. Стариков // Вісті Донецького гірничого інституту: Всеукраїнський науково-технічний журнал гірничого профілю – 2004. - №2. - С. 66-73. 6. Волошина Н.И. Предотвращение внезапных выбросов угля и газа при щитовой отработке крутых угольных пластов / Н.И. Волошина, Е.И. Кольчик, Г.П. Стариков // Физико-технические проблемы горного производства. - 2004. - С. 256-268. 7. Василенко Т.А. Скейлинговое представление процесса десорбции метана из природного сорбента / Т.А. Василенко, А.К. Кириллов, Я.В. Шажко, Н.И. Волошина // Физика и техника высоких давлений. - 2007. – Т. 17, №4. – С. 91 -99. 8. Волошина Н.И. Исследование влияния геомеханического состояния угольного массива на энергию активации десорбции метана / Н.И. Волошина // Вісті Донецького гірничого інституту: Всеукраїнський науково-технічний журнал гірничого профілю – 2008. - №2. - С. 197-201. 9. Волошина Н.И. Влияние поверхностно - активных веществ на деформационные и фильтрационные свойства угля / Н.И. Волошина, В.И. Чистоклетов // XIII ежегодная международная научная школа «Вибротехнология - 2003» по механической обработке дисперсных (сыпучих) материалов и сред им. академика Ф.Д. Овчаренко, 18 - 23 августа 2003г.: тезисы докл. – 2003. – С.167-169. 10. Алексеев А.Д. Управление состоянием угольного массива / А.Д. Алексеев, Д.М. Житленок, З.Г. Пастернак, Н.И. Волошина // Международный Энергетический Форум «МЭФ СНГ – 2003», 19-20 сентября 2003 г.: доклады «Уголь СНГ». – 2003. – С. 1-2. 11. Алексеев А.Д. Повышение эффективности механизированной добычи угля на крутых пластах / А.Д. Алексеев, Д.М. Житленок, Н.И. Волошина // Международный Энергетический Форум «МЭФ СНГ – 2004», 12-18 сент. 2004 г.: доклады «Уголь СНГ». – 2004. – С. 1-2. Особистий внесок автора в роботи, опубліковані в співавторстві: [1] – розробка параметрів і технології способу запобігання раптовим викидам вугілля і газу для щитових лав, які розробляють круті викидонебезпечні вугільні пласти; [2, 7] – проведення і аналіз експериментальних досліджень коефіцієнта дифузії і енергії активації дифузійного процесу; [3] – розробка методики розрахунку коефіцієнта дифузії і енергії активації, а також експериментальне визначення цих величин; [4, 10] – дослідження напружено-деформованого стану зволоженого і незволоженого вугільного пласта; [5, 11] – обґрунтування параметрів і технології способу запобігання раптовим викидам вугілля і газу, аналіз результатів його апробації; [6] – лабораторні дослідження на УНТС механізму деформування вугілля, розробка способу запобігання раптовим викидам вугілля і газу і аналіз результатів його промислової апробації; [9] – дослідження впливу ПАР на деформаційні і фільтрації властивості вугілля. | 