Для строительства и последующего обслуживания угольной шахты, прежде всего, необходимо выполнить оценку механических свойств угля. Это позволит определить устойчивость породы во время подготовительной выработки, способность выбрасывать взрывоопасный газ и обезопасить работу горняков под землей.
Основной метод исследования механических свойств угля и расположенных рядом пород – геологическая разведка. В некоторых случаях необходимо провести повторную геологоразведку, иногда даже после запуска шахты в эксплуатацию. Недостоверные данные могут привести к преждевременным разрушениям тоннеля, финансовым потерям, человеческим жертвам. Нередко в процессе разработки приходилось останавливать работы ради перемонтажа оборудования. Поэтому вопрос получения максимально точных данных о разрезе актуален как никогда.
На помощь нашим геологам и инженерам пришли ученые института физики горных процессов ДНР. Они создали простой и точный метод анализа прочности угольного вещества, на который был получен патент. После повсеместного внедрения данный способ изменит представление специалистов о проектировании угольных шахт и снизит затраты на эксплуатацию и содержание.
Как отметил директор ИФГП Г. Стариков, нынешние методы изучения прочности угля и сопутствующих горных пластов произрастают еще с 1970-х годов. Чтобы повысить точность показателей, надо обновить технологическую базу и внедрить инновационное оборудование для исследований.
Некоторые угледобывающие предприятия пренебрегают оценкой прочности породы ввиду дороговизны процесса. Для исследований необходимо подобрать образец угля из разреза установленной формы и размера. Это затруднительно. Вот в ИФГП и задумались о разработке более простого и менее затратного способа. Работу над проектом запустил молодой аспирант Д. Нескреба в 2017 году. Позднее к нему подключились коллеги и ученые более высокого ранга.
Инновационный метод основан на численной обработке данных, полученных посредством одноостного сжатия измельченного угля с фракциями разных размеров. Данная операция доступна для любого программного обеспечения, направленного на визуализацию и математический расчет показателей. При этом не надо изготавливать образцов со строгой геометрией и иными обязательными параметрами.
Группа новаторов создала тестовый экземпляр лабораторной установки для расчета физико-механических характеристик угля. Он собран в кустарных условиях из подручных материалов. следующий шаг – профессиональная сборка из заводских деталей, внедрение установки на испытательный полигон, прохождение промышленных и приемочных испытаний. По результатам тестирования будут переданы данные для сборки агрегата производственникам.
Ученые из ИФГП уверены, что их труды помогут угольной отрасли Донецка и России повысить экономическую эффективность.
