С целью изучения механизма разрушения горных пород различного генезиса и формирования трещинных коллекторов на больших глубинах проведены лабораторные исследования образцов горных пород при нагружении в условиях всестороннего давления с регистрацией акустической эмиссии (АЭ) и параметров процесса изменения прочностно-деформационных свойств образцов. Исследованы пространственные распределения гипоцентров событий АЭ для каждого образца. По характеру распределений геометрия разрушения описана, затем визуально сопоставлена с положением сформированных макротрещин в образцах в результате испытаний. Рассчитаны временные тренды амплитудного распределения b, задаваемого законом Гуттенберга – Рихтера, которые сравнивались с кривыми нагружения и трендами рассчитанной активности АЭ. На основании анализа процесса АЭ для трех типов пород – магматических (уртиты), метаморфических (апатит-нефелиновые руды) и осадочных (известняки) – проведена параметризация акустической эмиссии для определения особенностей деформационного процесса и связанной с ним дилатансией. В результате выявлены три вида разрушений образцов, установлены их геометрия и изменения прочностных и сейсмических критериев.
Приведены результаты исследований динамики изменения физических и механических свойств вмещающих осадочных пород и каменных углей Кузбасса и Воркутского месторождения. Получено общее условие изменения коэффициента проницаемости по газу в зависимости от форм и видов связи влаги в породах и интенсивности напряженного состояния. При решении проблемы извлечения метана представляют интерес методологические вопросы изучения процессов сорбции-десорбции в природных газонасыщенных углях. Изучение сорбционных характеристик угля показало, что его сорбционная способность зависит от стадии метаморфизма во всем исследованном диапазоне давлений насыщения.
Проведены реологические испытания образцов горных пород прямым (классическим) и ускоренным (ступенчатым) методами. При ступенчатом испытании одного образца получено семейство кривых ползучести. Сопоставительные испытания показали удовлетворительную сходимость результатов испытаний различными методами.
Проведены комплексные исследования реологических свойств ненарушенных и нарушенных горных пород в лабораторных условиях, в режиме ползучести, релаксации и бокового распора. Установлено, что реологические свойства нарушенных горных пород существенно отличаются от свойств ненарушенных горных пород. Даны рекомендации по использованию полученных результатов при решении задач горной геомеханики.
