Моделювання умов взаємодії елементів транспортно-технологічної системи «шахтний газопровід – гірнича виробка» (ШГ-ГВ) для визначення особливостей руху метаноповітряної суміші в шахтних дегазаційних трубопроводах та напрямів зниження їх гідравлічного опору й підвищення пропускної здатності є актуальною темою на даний час. Для досягнення поставленої мети необхідно провести експертну оцінку технічного стану шахтних дегазаційних газопроводів, споруджених в пластових підземних виробках, з породами підошви, схильними до здимання, та існуючих підходів щодо визначення показників руху метаноповітряної суміші (МПС). За результатами діагностики технічного стану шахтних газопроводів та досліджень особливостей їх експлуатації в криволінійних гірничих виробках було встановлено, що в місцях фланцевих з'єднань ланцюгів трубопроводу під впливом деформацій гірського масиву утворюються прогини трубопроводу, скупчення води, механічні відкладення вугільного і породного пилу та корозія внутрішніх стінок металевих труб. Отримані фактичні данні про умови взаємодії елементів системи «шахтний газопровід – гірнича виробка» та результати моделювання її технічного стану із застосуванням програмного комплексу Solid Works Flow Simulation дозволили встановити особливості транспортування МПС деформованим шахтнним дегазаційним газопроводом. Експериментально підтверджено, що негативна дія деформацій гірського масиву та механічні руйнування стикових з’єднань труб провокують зниження пропускної здатності газопроводу і потребують розроблення нових технічних рішень щодо його модернізації. Шляхом моделювання особливостей руху МПС в підземних дегазаційних трубопроводах складної конфігурації обґрунтовано нові підходи щодо зниження гідравлічного опору руху МПС дегазаційними трубопроводами та підвищення пропускної здатності транспортно-технологічної системи в специфічних умовах розробки газоносних вугільних пластів
Отримано 25.11.2021
Доопрацьовано 18.02.2022
Прийнято 23.05.2022
[1] Shyrin L.N., Yehorchenko R.R., Serhiienko M.I. Osoblyvosti diahnostyky tekhnichnoho stanu transportno-tekhnolohichnoi systemy «shakhtnyi hazoprovid – hirnycha vyrobka. Naukovo– tekhnichnyi zhurnal «HEOINZhENERIIa». 2021. Vol. 6. P. 28-37. [in Ukrainian] https://doi.org/ 10.20535/2707-2096.6.2021.241823
[2] Shyrin L.N., Bartashevskyi S.Ie., Yehorchenko R.R. Osoblyvosti monitorynhu ta pidtrymky tekhnichnoho stanu shakhtnykh dehazatsiinykh hazoprovodiv v umovakh intensyfikatsii hirnychykh robit. Zbirnyk naukovykh prats NHU. Dnipro: Natsionalnyi TU «Dniprovska politekhnika». 2021. No 67. P. 153164 р. [in Ukrainian] https://doi.org/10.33271/ crpnmu/67.153/
[3] Stolbchenko E. V., Pugach S. I. Obosnovanie parametrov uchastkov trub shahtnyih setey. Sotsialno-ekonomicheskie i ekologicheskie problemyi gornoy promyishlennosti, stroitelstva i energetiki: sbornik materialov 15-oy Mezhdunarodnoy konferentsii po problemam gornoy promyishlennosti, stroitelstva i energetiki, Minsk–Tula– Donetsk. 2019. P. 198-204. https://rep.bntu.by/ handle/data/63094 [in Russian]
[4] Novikov L.A. Matematicheskaya model dvizheniya turbulentnogo potoka gazovzvesi v degazatsionnom truboprovode. Geotehnicheskaya mehanika. 2008. Vol. 76. P. 126-131. [in Russian]
[5] Lavrik V.G. Vliyanie izmenyayuscheysya vyisotyi shahtnogo degazatsionnogo gazoprovoda na velichinu davleniya metanovozdushnoy smesi. Razrabotka mestorozhdeniy poleznyih iskopaemyih: 1978. Vol. 49. P. 8 – 10. [in Russian]
[6] Sklyarov L.A. Raschet davleniya v naklonnyih i vertikalnyih gazoprovodah . Borba s gazom, pyilyu i vyibrosami v ugolnyih shahtah: Sb. tr. MakNII. 1974. Vol. 10. P. 58-61. [in Russian]
[7] SOU-P 10.1.00174088.018:2009 Sistema upravleniya proizvodstvom i ohranoy truda v ugolnoy promyishlennosti Ukrainyi (tipovoe rukovodstvo): Utverzhdeno Prikazom Ministerstva ugolnoy promyishlennosti Ukrainyi ot 21.01.2010 g. No 7. Kiev, 2010. 200 p. [in Russian]
[8] NPAOP 10.0-1.01-10 Pravyla bezpeky u vuhilnykh shakhtakh: zatv. Nakazom Derzhavnoho komitetu Ukrainy z promyslovoi bezpeky, okhorony pratsi ta hirnychoho nahliadu 22.03.2010 No 62. Kyiv: 2010- 2154 (Normatyvnyi dokument Minvuhlepromu Ukrainy). [in Ukrainian]
[9] Pravyla proektuvannia dehazatsii vuhilnykh shakht ta ekspluatatsii dehazatsiinykh system: SOU-P. 2020. Ministerstvo enerhetyky Ukrainy. [in Ukrainian]
[10] Malashkina V. A. Issledovanie faktorov, vliyayuschih na kachestvo metanovozdushnoy smesi, podavaemoy ot skvazhin na poverhnost ugolnoy shahtyi po gazoprovodu iz kompozitnogo materiala. Gornyiy informatsionno-analiticheskiy byulleten. 2015. No 8. P. 234–242. [in Russian]
[11] Tseytlin Yu.A. Analiz techeniya metanovozdushnoy smesi po negermetichnomu truboprovodu. Gornaya elektromehanika i avtomatika. 1977. Vol. 30. [in Russian]
[12] Tseytlin Yu.A., Oksen Yu.I. Raschet rezhima rabotyi degazatsionnyih sistem ugolnyih shaht s primeneniem EVM. Gornaya elektromehanika i avtomatika.1976. Vol. 29. P. 52-60. [in Russian]
[13] J.D.Bethune. Engineering Design and Graphics with Solid Works. Upper Saddle River: Prentice Hall. 2009. 552 p.
[14] Deiaki osoblyvosti transportuvannia i pererobky metanopovitrianoi sumishi na vuhilnykh shakhtakh / S.P. Minieiev, D.M. Pymonenko, L.A. Novikov, A.I. Slashchov. Instytut heotekhnichnoi mekhaniky im. M.S. Poliakova NAN Ukrainy, Dnipro, Ukraina coll.res.pap.nat.min.univ. 2019, 59:98-107. [in Ukrainian] https://doi.org/10.33271/crpnmu/59.098
[15] Gusarova I.G., Boyarskaya Yu.V. Klassyi zadach modelirovaniya i chislennogo analiza nestatsionarnyih rezhimov rabotyi gazotransportnoy sistemyi. Vostochno-Evropeyskiy zhurnal. 2010. No 3/6(45). P. 26-32. [in Russian]