Алексеев А.Д. Физика угля и горных процессов / НАН Украины, Ин-т физики горн. процессов. - Киев: Наук. думка, 2010. - 423 с.: ил., табл., [1] л. портр. - Библиогр.: с.394-420. - ISBN 978-966-00-0919-4  Место хранения:   065 | Институт угля CO РАН | Кемерово

Оглавление / Contents

ПРЕДИСЛОВИЕ ..................................................... 4 ГЛАВА 1. СТРОЕНИЕ УГЛЯ .......................................... 5 1.1 Генезис угольного вещества ................................. 7 1.2 Элементный состав углей ................................... 10 1.3 Структура органической массы .............................. 14 1.4 Рентгеновские исследования угля ........................... 24 1.4.1 Обзор работ ........................................ 25 1.4.2 Структурные особенности системы уголь - метан ...... 41 1.4.3 Подход к микроструктуре угольного вещества на основе рентгеноструктурных исследований ............ 49 1.5 Пористость ................................................ 65 1.5.1 Общая характеристика ............................... 66 1.5.2 Нейтронное рассеяние ............................... 72 1.5.3 Фрактальность ...................................... 76 1.5.4 Закрытая пористость углей Донбасса ................. 81 ГЛАВА 2. РАВНОВЕСНЫЕ ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ И МАССОПЕРЕНОС В СИСТЕМЕ УГОЛЬ - МЕТАН И ПОТЕРЯ ЕЕ УСТОЙЧИВОСТИ ........ 93 2.1 Равновесие и динамика массообмена между сорбированным и свободным метаном в угле .................................. 93 2.1.1 Газообразное состояние метана в системе открытых и закрытых пор ..................................... 93 2.1.2 Твердый раствор метана в угле. Абсорбция и адсорбция .......................................... 97 2.1.3 Диффузия метана из блоков в фильтрационный объем. Эффективный коэффициент диффузии ........... 101 2.2 Совместное протекание процессов фильтрации и диффузии в угольном массиве ......................................... 103 2.2.1. Двухвременная модель массопереноса. "Быстрый" и "медленный" метан ..................... 103 2.2.2 Истечение метана из угля в замкнутый объем. Роль противодавления .............................. 107 2.2.3 Истечение метана в выработанное пространство ...................................... 112 2.3 Накопление метана в опасных участках угольного пласта ................................................... 115 2.3.1 Время образования взрывоопасной метано- воздушной смеси ................................... 115 2.3.2 Термодинамический потенциал Гиббса газоугольного массива. Прогноз локализации выбросоопасных участков ........................... 119 2.4 Экспериментальные исследования фазового состояния и механизма десорбции метана из угля ..................... 123 2.4.1 Фазовые состояния метана .......................... 125 2.4.2 Кинетика и механизмы десорбции .................... 137 2.4.3 Три этапа десорбции ............................... 151 ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛЯ И ПОРОД МЕТОДОМ ЯМР .......................................... 156 3.1 Техника и методики экспериментов ......................... 156 3.2 Исследование структуры угля .............................. 168 3.3 Фазовое состояние воды и метана в угле ................... 174 3.3.1 Адсорбция воды на угле ............................ 176 3.3.2 Исследование процесса адсорбции импульсным методом ........................................... 184 3.3.3 Вода в горных породах ............................. 198 3.3.4 Метан в угле ...................................... 204 3.4 Фазовые состояния крепителей в горных породах ............ 214 3.4.1 Полимерные составы в углях ........................ 214 3.4.2 Крепители в горных породах ........................ 219 ГЛАВА 4. ПОВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД И УГЛЯ В ОБЪЕМНОМ ПОЛЕ СЖИМАЮЩИХ НАПРЯЖЕНИЙ ................................. 230 4.1 Техника эксперимента ..................................... 230 4.1.1 Обзор ............................................. 231 4.1.2 Установка неравнокомпонентного трехосного сжатия ............................................ 238 4.2 Прочностные свойства пород, обработанных различными крепителями ................................... 245 4.3 Влияние пути и истории нагружения на объемную прочность ................................................ 253 4.4 Разрушение угля .......................................... 260 4.4.1 Механизм разрушения угля .......................... 260 4.4.2 Фильтрационные свойства ........................... 272 4.4.3 Изменение трещиновато-пористой структуры угля .............................................. 275 4.5 Предельное состояние ..................................... 277 4.6 Запредельное состояние ................................... 286 4.6.1 Суть проблемы ..................................... 287 4.6.2 Запредельное деформирование при неравнокомпонентном сжатии ........................ 290 ГЛАВА 5. ГЕНЕЗИС ГАЗОВ. ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕТАНА. БЕЗОПАСНОСТЬ ОТРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ........................... 298 5.1 Происхождение газов угленосной толщи ..................... 298 5.2 Зависимость выбросоопасности угольных пластов от минеральных включений .................................... 312 5.3 Электромагнитный метод дегазации угольного пласта ........ 317 5.4 Физические основы трансформации трещиновато- пористой структуры угля при воздействии волны разгрузки ................................................ 332 5.4.1 Влияние газонасыщенности на устойчивость системы уголь - газ ............................... 333 5.4.2 Моделирование пористой среды ...................... 338 5.4.3 Движение волны разгрузки .......................... 343 5.4.4 Превращение пор в трещины ......................... 349 5.5 Квалификация типа газодинамического явления (ГДЯ) ........ 352 5.6 Прогноз выбросоопасности угольных пластов и песчаников ............................................... 361 5.6.1 Выбросоопасность угольных пластов ................. 361 5.6.2 Выбросы породы и газа ............................. 373 5.7 Безопасная выемка угля ................................... 380 5.7.1 Противовыбросные мероприятия ...................... 380 5.7.2 Безопасная нагрузка на очистной забой ............. 391 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................. 394