Способ моделирования процесса протекания выброса в горных выработках

 

Б. Л. Заславский, А. П. Кесарь, B. Н. Сапе н и Г. А. Шевелев

1 (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторско- технологическое бюро. м

Института геотехнической механики

АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОБЕССА П РОТЕКАНИЯ

ВЫБРОСА В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для изучения в лабораторных условиях закономерностей процесса протекания выбросов угля, соли, породы и газа в горных выработках.

Известен способ моделирования внезапного выброса горной породы, включающий имитацию движушегося забоя горной выработки путем высверливания в угле отверстия, создание нагрузки на образец нагнетанием в камеру жидкости под заданным в условиях опыта давлением, ра рушение перемычки с выносом измельченного материала (1 g .

Недостатком способа является отсутствие воэможности получения информации . о перемешении и оседании твердой фазы в выработке, а также о влиянии вентиля"ционной сети шахты на эти процессы.

Наиболее близким по технической cymности к предлагаемому является способ моделирования процесса протекания выброса в горных выработках, включаюший приготовление моделируюшего твердого

2 материала, закладку его в установку, подачу в модель двухфазного потока с применением обозначенных метками из окрашенного силикнгеля порций сбрикетированного угля и определение распределения частиц твердой фазы при выбросе (»

Недостатком способа являетсяIдискретный характер размешения меток в угле, а также .тот факт, что изготовление из материала с отличным от моделирукхпей среды свойствами метки не позволяет получить точную информацию о выносе и оседании моделируюшей твердой фазы в выработке. Кроме того, на снижение точности получаемых результатов моделирования в известном. сказывается то, что он не включает в себя операций по моделированию аэродинамического сопротивления выработок, окаэываюшего существенное влияние на процесс переноса и оседания твердой фазы.

Бель изобретения — повышейие точности и надежности процесса моделирования выброса s горных выработках, 97782

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе моделирования процесса выброса в горных породах, включающем приготовление моделирующего материала, закладку егр в установку, подачу в модель двухфазного потока и определение распределения частиц твердой фазы при выбросе, моделирующий твердый материал послойно окрашивают в разные цвета и закладывают в установку под <р давлением в движущийся газовый поток, обеспечивают необходимый для моделирования аэродинамического сопротивления вентиляционной сети перепад давления изменением выходного сечения канала, вынесенные в процессе выброса частицы материала подвергают спектральному анализу, при этом распределение частиц,твер дой фазы при выбросе производят в процессе их оседаши на дно канала, à î pac. положении слоев твердой фазы после выброса судят по распределению цветов в спектре.

На чертеже изображена схема,лабораторной установки для реализации способа моделирования процесса протекания выброса в горных вырабогках.

Способ осуществляется следующим образом.

Твердую фазу l (фракционный состав

0,0005-0,0015 м) в количестве соответствующем моделируемому тоннажу выброса, дозируют на равные порции, после чего окрашивают для каждой порции контрастные цвета (например, черный, красный, белый, зеленый, синий, оранжевый).

Затем порции загружают в бункерное устройство 2 с перекрытой задвижкой

3 в последовательности, обеспечивающей контрастность (например: черный, оранжевый, синий, белый, красный, зеленый). Подводят в бункерное .устройство газ под давлением, ко орый через кольцевое сопло поступает в канал 4, моделирующий горную выработку.

После этого в сечении ц — И изменени ем положения пробкового крана 5 (дрос елированием) задают по манометру 6 перепад давления, соответствующий потерям полного давления на моделируемых горных выработках. После открытия зад50 вижки сформированный двухфазный поток поступает через сечение g - -I в канал, моделирующий горную выработку, где происходит формирование спектра оседания. По мере поступления двухфазного

1 ф потока в канал определяют характеристики оседания и после выноса всей твердой фазы из бункера опыт прекращают и приступают к измерению характерных зон спектра.

Использование способа позволяет повысить точность и надежность моделирования выброса в лабораторных условиях, поскольку в нем при изучении процесса выноса и оседания частиц учитывается влияние аэродинамического сопротивления вентиляционной сети горных выработок, Кроме того, точность способа повышаегся за счет использования при оценке распределения частиц твердой фазы после выброса спектрального анализа, при когором о расположении слоев твердой фазы после выброса судят по распределению цветов в спектре, Формула изобретения

Способ моделирования процесса протекания выброса в горных выработках, вклк» чающий приготовление моделирующего твердого материала, закладку его в установку, подачу в модель двухфазного погока и определение распределения частиц твердой фазы выбросе, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности и надежности процесса моделирования выброса в горных. выработках, моделирующий твердый материал послойно окрашивают в разные цвета и закладывают его в установку под давлением в движущийся газовый поток, обеспечивают необходимый для моделирования аэродинамического сопротивления вентиляционной сети перепад давления изменением выходного сечения канала, вынесенные в процессе выброса частицы материала подвергают спектральному анализу, при этом распределение частиц твердой фазы при выбросе производят в процессе. их оседания на дно канала, а о расположении слоев твердой фазы после выброса судят по распределению цветов в спектре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 658293, кл, Е 21 Д 5/00, 1979.

2. Петросян, А. Э., Крупеня В. Г., Гаврилов А. И. О механизме выноса угу ля в процессе газодинамических явлений в шахтах. "Уголь, 1980, N 5 с. 10-13 $npmcrrnn).

977821

Составитель Г.Васючкова

Редактор А. Ворович Техред С.Мигунова Корректор,А.Лзятко

Заказ 9171/48

Тираж 470 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Потуг", r. Ужгород, ул. Проектная, 4