где
- На графиках, видны неравномерности в процессе работы ГМУ, они были отмечены и при опытной эксплуатации газомоторного комплекса G3516 «Caterpiller» на шахте «Чертинская», согласно работе [2].
На основании исследований, были установлены следующие закономерности:
- Что в процессе ее работы в течение времени ТР концентрация метана, измеряемая инфракрасным газоанализатором.
- Концентрация снижалась с первоначального значения К0 до критического Кк = 30%, при которой защита отключала газовый двигатель.
- Через некоторое время Тв концентрация поднималась до некоторого значения Кв, при которой ГМУ вновь включалась в работу.
- Наработку Тр ГМУ на критическую концентрацию KК, как случайную величину, можно охарактеризовать некоторой плотностью распределения ƒ(T) со средним значением Тр.ср.
- В условиях шахты «Чертинская» эта наработка составляла 16 ч, а на шахте «Кольчугинская» — 8 ч.
- Разница объясняется тем, что на шахте «Чертинская» дегазационные скважины были пробурены в выработанное пространство одновременно с ведением горных работ не более 5 — 7 лет назад.
- На закрытой шахте «Кольчугинская» — в пространство, где выемка угля велась 20 — 23 года назад и в зоне ее влияния произошло уплотнение обрушенных горных пород, то есть ухудшилась газопроницаемость горного массива.
Процесс изменения концентрации метана можно разделить на локальный и глобальный.
Оба процесса являются нисходящими, поскольку со временем снижается общий объем метана, заключенного в выработанном пространстве.
При этом нельзя не учитывать возможность поступление метана из подработанных и надработанных пропластков и из оставленных целиков угля уже после прекращения горных работ и закрытия шахты.
Если допустить, что выделение метана из этих источников находится в некотором соотношении с его потреблением работающей ГМУ, а процессы снижения концентрации и ее восстановления подчиняются экспоненциальному закону, как одному из общих законов природы, то процесс можно представить в виде графика.
График рассматриваемых зависимостей приведен на рисунке 3: