Моделювання руху метаноповітряної суміші дегазаційними газопроводами складної конфігурації

Abstract

Моделювання умов взаємодії елементів транспортно-технологічної системи «шахтний газопровід – гірнича виробка» (ШГ-ГВ) для визначення особливостей руху метаноповітряної суміші в шахтних дегаза-ційних 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 по-родами підошви, схильними до здимання, та існуючих підходів щодо визначення показників руху метанопо-вітряної суміші (МПС). За результатами діагностики технічного стану шахтних газопроводів та дослі-джень особливостей їх експлуатації в криволінійних гірничих виробках було встановлено, що в місцях флан-цевих 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.