В статье рассматриваются формы содержания метана в угольной толще, показана существенная зависимость внутрипластовой миграции азов от форм порового пространства и петрографических особенностей углей. Указывается на преобладание абсорбированного метана в кузнецких углях. Описываются различные формы диффузии и фильтрации угля, их зависимости от геологических и термодинамических условий. Обоснован приоритет геодинамических процессов при формировании метановых коллекторов, применимость методов морфометрии и обработки данных дистанционного зондирования для их обнаружения. Обоснована актуальность исследований процессов, активизирующих экзотермические реакции, приводящие к переходу метана в свободное состояние. Представлены результаты внедрения способа сейсмоакустического воздействия как одного из практических подходов к решению этого вопроса. Результаты успешного промышленного опробования сопоставлены с результатами численного моделирования напряженно-деформированного состояния, управление которым также возможно с применением сейсмоакустического воздействия.
В статье рассматривается комплексная технология (разработанная и запатентованная авторами) от-работки углеметановых месторождений, совмещающая подземную газификацию нижних пластов угля в свите удароопасных газообильных пластов, извлечение угольного метана и механизированную добычу уг-ля. Первым этапом технологии является добыча газообразного топлива, позволяющая извлечь до 15-20 % сум-марной энергии свиты угольных пластов. Для выбора мест бурения скважин используется геодинамическое районирование. Применение предлагаемой технологии позволяет одновременно решить ряд задач, прежде всего это получение газообразного топлива из свиты угольных пластов без ведения горных работ при сохранении основных пластов в свите и их подготовке к отработке (разгрузка, дегазация). На первом этапе углеметановое месторождение выступает как газовое, причем газ имеет два источника – извлеченный метан (включая связанный – абсорбированный и адсорбированный) и продукты неполного сго-рания маломощных пластов и пропластстков в свите. Второй этап – это глубокая дегазация и разгрузка угольных пластов, резко снижающие риски взрывов метанов, выбросов и горных ударов и повышающие про-изводительность механированной добычи угля. На втором этапе производится добыча угля длинными столбами с учетом проведенных ранее дегазации и разгрузки, а также сведений о геодинамическом строении углепородного массива.
Обобщены проблемы обеспечения безопасности при разработке угольных месторождений Кузбасса. Показано, что основой обеспечения безопасности должен стать комплекс мероприятий, включающих повторное геодинамическое районирование всего Кузбасса, отдельных месторождений и шахтных полей, многоступенчатую дегазацию на всех стадиях отработки, а также газовый, сейсмический, гидрогеомеханический и электромагнитный мониторинг на действующих шахтах. Предложено разработать правила обеспечения безопасности при интенсивной угледобыче не для каждого отдельного холдинга, а для всего Кузбасса.
Проведен анализ графиков повторяемости сейсмических событий и их распределения в течение суток, по дням недели и по месяцам. Показано, что сейсмическая активность в Кузбассе имеет смешанный природно-техногенный характер: графики повторяемости имеют промежуточный характер, основная часть сейсмособытий происходит в часы ведения взрывных работ на открытых горных работах, но распределение по месяцам года отвечает общепланетарным закономерностям (наибольшее число событий происходят в марте, августе и декабре). Выдвинуто предположение, что весеннее возрастание сейсмической активности ведет к снижению устойчивости откосов бортов карьеров в период таяния снега и образованию оползней.
Проведена оценка сейсмического воздействия землетрясений на устойчивость бортов разреза «Черниговец» в Кемеровской области с помощью псевдостатических расчетов и физического моделирования. Показано, что для оценки влияния сейсмических волн необходимо учитывать не только максимальные ускорения, но и длительность колебаний.
Предложена методика расчета дилатансионных изменений объема разрушенных пород. С помощью методики рассмотрено разуплотнение взорванных пород, поведение разрушенных горной массы при сжатии и вибрации, а также сделаны некоторые качественные оценки процессов, происходящих в зонах разрушения в горных массивах при подвижках.
Изучены закономерности изменения графиков повторяемости сейсмических событий по мере перехода от естественной сейсмической активности к техногенной. Рассмотрены процессы роста техногенной сейсмичности в горно-добывающих регионах на примерах Кольского п-ова и Кузбасса.
Проведены наблюдения, показавшие значительное увеличение и изменение характера тектонической и сейсмической активности в Кузбассе. Отмечается рост геодинамических рисков. Выдвигаются предложения по методам изучения наблюдаемых процессов.
Одним из самых сложных вопросов использования расчетов полей напряжений для определения параметров буровзрывных работ (БВР) является выбор критерия (критериев) разрушения и их критериальных значений ...
Уравнение состояния горных пород позволяет получать замкнутые системы для теоретического решения многих задач. Однако на сегодняшний день эта задача мало изучена, чаще всего рассматриваются простейшие модели, например, несжимаемая жидкость (уравнение состояния р = const) или упругое тело (закон Гука) ...
