Влияние трещиноватости на статическую электропроводность углей

• Main Authors: Стефанович, Л.И., Фельдман, Э.П., Чеснокова, О.В.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут фізики гірничих процесів НАН України 2019
• Series: Физико-технические проблемы горного производства
• Subjects: Физика угля и горных пород
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/162810

Цель исследования. Проанализировать, как влияет трещиноватость угля на его электропроводность на постоянном токе при различных концентрациях трещин и при различных соотношениях между размерами трещин и размерами образца. Meтодика исследования. Работа основана на использовании аналогии между электрическим током и движением жидкости при потенциальном обтекании твердых тел. Для нахождения аналитических зависимостей использованы асимптотические методы исследования. Для проверки аналитических закономерностей проведен численный анализ полученных интегральных выражений. Результаты исследования. Обнаружено, что при прохождении электрического тока через трещиноватый угольный образец в форме пластины возникает дополнительное сопротивление постоянному току. Оно обусловлено тем, что наличие трещин не только уменьшает площадь токопроводящих каналов, но и удлиняет путь прохождения тока за счет роста извилистости токопроводящих каналов. Найдены функциональные зависимости возникающего дополнительного сопротивления угля от коэффициента его трещиноватости. В результате численного анализа получены кривые зависимости добавочного сопротивления от коэффициента трещиноватости. При малых размерах образца они носят существенно нелинейный характер. При больших размерах образца зависимость добавочного сопротивления от коэффициента трещиноватости носит линейный характер. Научная новизна. Получены новые функциональные зависимости добавочного сопротивления угля, обусловленные трещинами, в зависимости от коэффициента трещиноватости при различных соотношениях размеров угольного образца и размеров трещин. Практическая значимость. Полученные в работе аналитические зависимости электросопротивления от коэффициента трещиноватости могут быть использованы при экспериментальном исследовании трещиноватости угля методами импедансной спектроскопии. Предварительное исследование характера трещиноватости ископаемого угля методами измерения его электропроводности позволяет предсказать, насколько быстро будет развиваться выброс при отработке угольного пласта.