Методологические основы прогноза и локализации взрывного горения рудничных газов при разрушении горных пород на угольных шахтах

Объектом исследования является углепородный массив.Цель работы разработка методологических основ прогноза и локализации вспышек и взрывного горения рудничных газов на угольных шахтах при разрушении горных пород для повышения безопасности горного производства. Методы исследований: численные и аналитические методы математического моделирования, лабораторные экспериментальны методы. Теоретическая и практическая значимость научных результатов исследования заключается в разработке методической базы для анализа механического поведения углепородного массива, служащей основой прогноза опасных техногенных проявлений – вспышек и взрывного горения рудничного газа на угольных шахтах. Научная новизна состоит в том, что разработана методология анализа и последующего синтеза трибологических эффектов во взрывоопасных зонах горного массива как совокупность специальных методов познания, включающих: процедуры оценки геомеханического состояния пород и угля у обнажений горных выработок; процедуры термомеханического моделирования процессов в пятнах контакта динамически взаимодействующих разрушаемых и разрушенных частей горных пород; процедуры экспериментального установления потенциальной фрикционной пожаро- и взрывоопасности вмещающих пород в лабораторных условиях; разработано устройство импульсного действия для флегматизации пространства атмосферы горных выработок газопорошковой смесью (устройство динамической автономной взрывозащиты) как один из исполнительных элементов многофункциональной системы безопасности угольных шахт; разработаны методы испытаний и лабораторная установка роторного типа по определению фрикционной опасности горных пород и режущего инструмента. Степень эффективности внедрения результатов научных исследований подтверждается тем, что на основе проведенных исследований разработаны и внесены предложения для качественного производственного контроля степени фрикционной опасности горных пород в следующие нормативные документы: «Правила безопасности в угольных шахтах», «Инструкция по борьбе с пылью в угольных шахтах», «Методические рекомендации по проведению экспертных работ при расследовании технических причин аварий в угольных шахтах». Разработанная методология контроля фрикционных свойств материалов горных пород по параметрам пожарной и фрикционной опасности рекомендована к использованию на предприятиях угольной отрасли, а также для изучения и внедрения в научных и образовательных организациях горного профиля.