Введение
1. Постановочная часть 11
1.1. Выбор источника информации для диагностики подземных пожаров в угольном пласте 11
1.2. Аналитический обзор имеющихся научных представлений о трансформации тепла в акустические импульсы 14
1.3. Аналитический обзор существующих способов диагностики подземных пожаров 26
1.4. Цели и задачи исследования 31
2. Теоретические основы разрушения угля при горении .33
2.1. Расширение твёрдых тел при нагреве 34
2.1.1. Тепловое расширение однородных твёрдых тел 34
2.1.2. Тепловое расширение неоднородных твёрдых тел 36
2.1.3. Тепловое расширение и остаточные температурные деформации вуглях 40
2.2. Характер разрушения угольного пласта при горении 43
3. Разработка методики исследования возникновения акустического излучения при горении угля и проведение экспериментов 47
3.1. Обоснование экспериментов 47
3.2. Визуализация эффектов 50
3.3. Описание экспериментальной установки 52
3.3.1. Расчёт параметров экспериментальной установки 56
3.4. Последовательность проведения экспериментов 59
3.4.1. Подготовка эксперимента 59
3.4.2. Сценарий эксперимента 62
3.5. Достоверность экспериментальных результатов 66
3.5.1. Тарировки 66
3.5.1.1. Тарировка системы измерения 66
3.5.1.2. Тарировка скорости нагрева пьезодатчика 68
3.5.2. Статистическое обоснование 72
3.6. Описание экспериментов 73
3.6.1. Описание эксперимента по исследованию акустических импульсов, возникающих в угле при внедрении инденторов...73
3.6.2. Описание эксперимента по исследованию акустических импульсов, возникающих в угле при горении 79
4. Экспериментальные результаты и их анализ 86
4.1. Результаты эксперимента с внедрением инденторов в уголь 86
4.2. Результаты эксперимента с горением угля 89
5. Разработка способа акустической идентификации горения угля для диагностики очагов пожаров в угольных пластах 94
5.1. Идентификация очагов пожара 94
5.1.1. Идентификация очагов пожара при возможности установления чувствительных элементов непосредственно в пласт угля 96
5.1.2. Идентификация очагов пожара при отсутствии возможности установления чувствительных элементов непосредственно в пласт угля 98
5.2. Оценка применимости способа акустической идентификации очагов пожаров в угольных пластах 100
5.3. Оценка экономической эффективности от внедрения способа акустической идентификации очагов пожаров в угольных пластах 102
Заключение 104
Литература 108
Приложения 123
