Cтатистична оцінка показника виходу летких речовин для прогнозу небезпечних властивостей вугільних пластів
DOI:
https://doi.org/10.33216/1998-7927-2024-286-6-199-209Ключові слова:
вугільні пласти, вихід летких речовин, похибка вимірювання, прогноз, небезпечні властивості, гірничі роботи, нормативна база, удосконаленняАнотація
У статті проведено дослідження статичних моделей масового виходу летких речовин при термічному розкладанні вугілля без доступу повітря (Vdaf) з метою застосування цього показника для оцінки ступеня метаморфізму (вуглефікації) та прогнозу небезпечних властивостей шахтопластів.
Показано, що класифікаційний показник виходу летких речовин, який використовується у нормативних документах з безпечного ведення гірничих робіт не є достатньо обснованим для цих цілей. Він був прийнятий за відсутності достовірних знань про структурно-хімічний склад органічної частини вугільного пласта. Показник Vdaf характеризує стан сухої беззольної органічної (горючої) маси, а до складу викопного вугілля, крім цього входять мінеральні домішки та волога.
Мета. Визначити ймовірні відносні похибки вимірювання абсолютних значень показника виходу летких речовин, використовуючи статистичні моделі. Це дозволить із заданою точністю застосовувати показник Vdaf як основний класифікаційний критерій метаморфізму (вуглефікації) вугільних пластів для прогнозу їх небезпечних властивостей під час гірничих робіт.
Методика базується на використанні та статистичній обробці експериментальних даних минулих років, а також на формуванні кількох сукупностей значень Vdaf, які мають певні характерні ознаки. Подальший статистичний аналіз та оцінка цих сукупностей дозволяє встановити відмінності або подібності між статистичними моделями критерію Vdaf.
Результати. Показано, що одним з істотних факторів невідповідності нормальному закону розподілу виходу летких речовин Vdaf, як випадкової величини, є різна точність її визначення в залежності від абсолютних значень. Доведено обґрунтованість використання Vdaf у інженерних розрахунках прогнозу небезпечних властивостей шахтопластів тільки при його значеннях більше 15-
20%. Вперше на основі статистичних моделей встановленні неоднозначні можливі похибки визначення виходу летких речовин і недоцільність його застосування для прогнозу. Доказана необхідність застосування інших показників ступеня метаморфізму для удосконалення нормативної бази з безпечного ведення гірничих робіт, які безпосередньо відображають вміст й властивості вугілля в процесі геологічних перетворень.
Посилання
1. ДСТУ 3472:2015 Вугілля буре, кам’яне та антрацит. Класифікація. Київ: ДП «УкрНДНЦ». 2016. 8 с.
2. СОУ 10.1.00174088.011-2005. Правила ведення гірничих робіт на пластах, схильних до газодинамічних явищ. [Чинний від 2005-12-01]. Вид. офіц. Київ: Мінвуглепром України, 2005. 224 с.
3. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Киев: Основа, 1994. 311 с.
4. КД 12.01.402-2000. Руководство по предупреждению и тушению эндогенных пожаров на угольных шахтах Украины. [Чинний від 2000-12-18]. Вид. офіц. Донецьк: Мінтопенерго України, 2000. 216 с.
5. Руководство по борьбе с пылью в угольных шахтах. Москва: Недра,1979. 319 с.
6. Антощенко М.І., Руднєв Є.С., Філатьєв М.В., Філатьєва Е.М. Статистичні моделі класифікаційного показника ступеня метаморфізму вугілля для прогнозу небезпечних властивостей шахтопластів. Вісті Донецького гірничого інституту. №1 (48). 2021. С. 49-63.
7. Albright B. Essentials of Mathematical Statistics. Jones & Bartlett Learning; 1st edition, 2013. 598 p.
8. Руднєв Є.С. Розвиток наукових основ прогнозу небезпечних властивостей шахтопластів за ступенем вуглефікації : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.26.01. Дніпро, 2023. 40 с.
