Исследование и разработка систем контроля и управления термодинамическими и аэрологическими процессами в рудничной атмосфере и массивах горных пород при строительстве и эксплуатации горных предприятий в сложных горнотехнических условиях

Отчет содержит 60 страниц, 29 рисунков, 4 таблицы, 5 разделов, 59 использованных источников. Ключевые слова: геотермическая ступень, термометрия, теплофизическая модель, латеральная изменчивость, ледопородное ограждение, контрольно-термические скважины, тампонажный раствор, предельно-допустимая концентрация, пылевой аэрозоль, газоносность пород, дегазация, давление свободных газов, миграция водных растворов. Объект исследований – вентиляционные сети шахт и рудников, окружающий их породный массив. Цель работы – определение закономерностей формирования и распределения температурного поля в породном массиве применительно к разработке способов нормализации рудничного микроклимата и осуществлению контроля за состоянием ледопородного ограждения во время проходки шахтных стволов, а также количественная оценка пылевой и газовой обстановки в горных выработках в зависимости от способа проветривания и газодинамических характеристик окружающего породного массива. Методология проведения работ – экспериментальные и аналитические исследования газоносности горных пород, динамики аэро-, газо- и термодинамических процессов в системе горных выработок и породном массиве. Результаты работы. 1. По результатам экспериментальных исследований породного массива Березовского рудника 1 РУ ОАО «Беларуськалий» определена величина геотермической ступени и построены температурные карты, позволяющие прогнозировать температуру воздуха в рабочих зонах, проектировать системы вентиляции и кондиционирования воздуха в неблагоприятных микроклиматических условиях. 2. Из результатов прогнозного моделирования состояния ЛПО на основании показаний оптоволоконных датчиков следует, что увеличением расхода или температуры подаваемого в ствол воздуха можно своевременно подготовить закрепное пространство к выполнению тампонажных работ путём размораживания породы на необходимом расстоянии от её контакта с бетоном. 3. На основании проведённых модельных исследований способа проветривания тупиковых забоев от пыли подачей воздуха нагнетанием, сделаны выводы о неэффективности этого способа и необходимости использования всасывающего способа проветривания для нормализации пылевой обстановки в забое. 4. По результатам оценки возможности реализации ГДЯ при отработке пластов Верхнекамского и Старобинского месторождений калийных солей следует вывод о том, что внезапные обрушения кровли с выделением газа в виде одностадийных и многостадийных разрушений возможны в камерах разворота автотранспорта, что свидетельствует о необходимости проведения профилактических работ по дегазации пород кровли. 5. Результаты количественной оценки показателей газоносности и газодинамических характеристик массива горных пород использованы в документах, регламентирующих безопасное ведение горных работ, и внедрены на рудниках БКПРУ-2 ПАО «Уралкалий» Верхнекамского и 3 РУ Старобинского месторождения калийных солей.