<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" dtd-version="1.4" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="issn">2411-3336</journal-id>
      <journal-id journal-id-type="eissn">2541-9404</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Записки Горного института</journal-title>
        <journal-title xml:lang="en">Journal of Mining Institute</journal-title>
      </journal-title-group>
      <publisher>
        <publisher-name xml:lang="ru">Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ</publisher-name>
        <publisher-name xml:lang="en">Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.31897/pmi.2020.1.3</article-id>
      <article-id custom-type="pmi" pub-id-type="custom">pmi-4948</article-id>
      <article-id pub-id-type="uri">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/4948</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru">
          <subject>Горное дело</subject>
        </subj-group>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en">
          <subject>Mining</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="en">Prospects for industrial methane production in the mine n.a. V.M.Bazhanov using vertical surface wells</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="ru">
          <trans-title>Перспективы промышленной добычи метана в условиях шахты им. В.М.Бажанова с использованием вертикальных скважин, пробуренных с поверхности</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Alabev</surname>
            <given-names>V. R.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Алабьев</surname>
              <given-names>В. Р.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Alabev</surname>
              <given-names>V. R.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>avr.09@mail.ru</email>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-8267-1654</contrib-id>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff1">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Кубанский государственный технологический университет (Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Kuban State Technological University, Krasnodar (Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Ashihmin</surname>
            <given-names>V. D.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Ашихмин</surname>
              <given-names>В. Д.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Ashihmin</surname>
              <given-names>V. D.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>dmitrievich.valerij@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff2"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff2">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности, г. Макеевка, Украина (Украина)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Makeyevsky Research Institute for Safety of Works in the Mining Industry, Makeyevka, Ukraina (Ukraine)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Plaksienko</surname>
            <given-names>O. V.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Плаксиенко</surname>
              <given-names>О. В.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Plaksienko</surname>
              <given-names>O. V.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>dmitrievich.valerij@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff3"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff3">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности, г. Макеевка, Украина (Украина)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Makeyevsky Research Institute for Safety of Works in the Mining Industry, Makeyevka, Ukraina (Ukraine)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Tishin</surname>
            <given-names>R. A.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Тишин</surname>
              <given-names>Р. А.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Tishin</surname>
              <given-names>R. A.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>dmitrievich.valerij@yandex.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff4"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff4">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности, г. Макеевка, Украина (Украина)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Makeyevsky Research Institute for Safety of Works in the Mining Industry, Makeyevka, Ukraina (Ukraine)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
      </contrib-group>
      <pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2020-02-25">
        <day>25</day>
        <month>02</month>
        <year>2020</year>
      </pub-date>
      <pub-date date-type="collection">
        <year>2020</year>
      </pub-date>
      <volume>241</volume>
      <fpage>3</fpage>
      <lpage>9</lpage>
      <history>
        <date date-type="received" iso-8601-date="2019-05-30">
          <day>30</day>
          <month>05</month>
          <year>2019</year>
        </date>
        <date date-type="accepted" iso-8601-date="2019-09-04">
          <day>04</day>
          <month>09</month>
          <year>2019</year>
        </date>
        <date date-type="rev-recd" iso-8601-date="2020-02-25">
          <day>25</day>
          <month>02</month>
          <year>2020</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© V. R. Alabev, V. D. Ashihmin, O. V. Plaksienko, R. A. Tishin</copyright-statement>
        <copyright-year>2020</copyright-year>
        <copyright-holder xml:lang="ru">В. Р. Алабьев, В. Д. Ашихмин, О. В. Плаксиенко, Р. А. Тишин</copyright-holder>
        <copyright-holder xml:lang="en">V. R. Alabev, V. D. Ashihmin, O. V. Plaksienko, R. A. Tishin</copyright-holder>
        <license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0">
          <license-p>CC BY 4.0</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:type="simple" xlink:href="https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/4948">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/4948</self-uri>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Прогнозные ресурсы метана в угольной толще Донбасса составляют 798,5 млрд м3, в том числе в Донецко-Макеевском районе 119,5 млрд м3. Такой значительный потенциал предполагает промышленную добычу и использование метана не только в энергетических целях, но и как товарное сырье для химической промышленности. Однако в реальности промышленная добыча метана из угольных пластов, как это делается на месторождениях США, Канады, Индии, Китая, не осуществляется, а утилизации подвергается в основном метан, полученный в качестве побочного продукта при обеспечении безопасности основных технологических процессов по добыче угля. Основными причинами этого являются сложные горно-геологические условия залегания пластов, их малая мощность и низкая проницаемость, что не позволяет выделить добычу метана в самостоятельный вид деятельности ввиду ее низкой рентабельности, особенно с применением новых технологий, основанных на гидроразрыве угольного массива. Оценка возможности промышленной добычи метана на поле шахты им. В.М.Бажанова в Донецко-Макеевском районе Донбасса, запасы которого составляют 23,7 млрд м3, показала, что значительная часть запасов метана сосредоточена в угольных пластах и пропластках с газоносностью 18,5-20,7 м3/м3. При этом во вмещающих породах метан находится практически в свободном состоянии. Это обстоятельство делает возможным промышленную добычу метана для его утилизации из разгруженного горного массива скважинами, пробуренными с поверхности, без применения технологии гидроразрыва. В статье рассмотрена технология добычи метана дегазационной скважиной, пробуренной с поверхности в разгруженную от горного давления угленосную толщу в условиях выемочного поля 4-й восточной лавы пласта m3 шахты им. В.М.Бажанова и последующего его использования в качестве топлива электрогенератора. Показано, что за весь срок функционирования опытной скважины объем фактически добытого метана превысил проектное значение на 23 %, а себестоимость полученного газа составила 1535 руб. за 1000 м3, что более чем в 3 раза ниже рыночной цены на природный газ для потребителей в Российской Федерации. Это позволило сделать вывод о возможности промышленной добычи шахтного метана для последующей его утилизации в энергетических установках вертикальными скважинами, пробуренными с поверхности, без применения технологии гидроразрыва.</p>
      </abstract>
      <abstract xml:lang="en">
        <p>The estimated methane resources in the coal stratum of Donbass are 798.5 billion m3, including 119.5 billion m3 in the Donetsk-Makeevsky area. Such significant potential implies that methane can be used not only for industrial production and energy purposes but also as a commodity for the chemical industry. However, in practice, commercial production of methane from coal seams, as is done in the fields of the USA, Canada, India, and China, is not carried out, and methane, obtained as a by-product, is utilized for ensuring the safety of the main technological processes for coal mining. The main reasons for this are the difficult mining and geological conditions of bedding, low thickness and permeability, which does not allow to separate methane production into an independent type of activity due to its low profitability, especially with the use of new technologies based on hydraulic fracturing of coal seams. The assessment of the possibility of industrial methane production in the mine n.a. V.M.Bazhanov in the Donetsk-Makeevsky area of Donbass, which reserves equal to 23.7 billion m3, showed that a significant part of the methane reserves is concentrated in coal seams and interlayers with a gas content of 18.5-20.7 m3/m3. Moreover, in the host rocks, methane is practically in a liberated state. This circumstance makes possible the commercial production of methane for its utilization from the unloaded rock mass by wells drilled from the surface, without the use of hydraulic fracturing technology. The paper discusses the technology of methane extraction by a degassing well drilled from the surface into a coal-bearing stratum unloaded from rock pressure in a mining field of the 4th eastern face of the m3 seam of the mine n.a. V.M.Bazhanov and its subsequent use as the fuel of an electric generator. It is shown that over the entire period of operation of the pilot well, the volume of actually produced methane exceeded the design value by 23 %, and the cost of the gas produced amounted to 1535 rubles per 1000 m3, which is more than 3 times lower than the market price for natural gas for consumers in the Russian Federation. This made it possible to make a conclusion about the possibility of industrial extraction of mine methane using vertical surface wells for its subsequent utilization in power plants, which does not imply the usage of hydraulic fracturing technology.</p>
      </abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <title>Ключевые слова</title>
        <kwd>угольные пласты</kwd>
        <kwd>метан</kwd>
        <kwd>углепородная толща</kwd>
        <kwd>газоносность</kwd>
        <kwd>дегазация</kwd>
        <kwd>поверхност-ная скважина</kwd>
        <kwd>технология добычи</kwd>
        <kwd>электрогенератор</kwd>
        <kwd>себестоимость</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <title>Keywords</title>
        <kwd>coal seams</kwd>
        <kwd>methane</kwd>
        <kwd>carbonaceous stratum</kwd>
        <kwd>gas content</kwd>
        <kwd>degassing</kwd>
        <kwd>surface well</kwd>
        <kwd>mining technology</kwd>
        <kwd>electric generator</kwd>
        <kwd>cost price</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body/>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Alabyev V.R., Korshunov G.I. Safety provision during heating of coal downcast shafts with gas heat generators using de-gassed methane. Zapiski Gornogo instituta. 2017. Vol. 225, p. 346-353. DOI: 10.18454/PMI.2017.3.346 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Bokii B.V. Fundamentals of industrial technology for the extraction and use of methane. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten. 2007. S13, p. 360-367 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Bokii B.V., Kasimov O.I. Design and effective application of degassing of worked out spaces. Geotekhnicheskaya mekhanika. Dnepropetrovsk. 2003. N 42, p. 9-18 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Anciferov A.V., Tirkel M.G., Hohlov M.G., Privalov V.A., Golubev A.A., Maiboroda A.A., Antsiferov V.A. The gas bear-ing capacity of the coal deposits of Donbass. Kiev: Naukova Dumka, 2004, p. 232 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Degassing of coal mines. Requirements for methods and schemes of degassing. UPS 10.1.00174088.001-2004. Kiev: Mintopenergo Ukrainy, 2004, p. 162 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">DNHSR 1.1.30-6.09.93. Coal Mine Ventilation Design Guide. Kiev: Osnova, 1994. p. 311 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Zvyagilskii I.E., Bokii B.V., Kasimov O.I. Prospects for the development of degassing at the mine n.a. Zasyadko. Ugol Ukrainy. 2003. N 12, p. 35-39 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Instructions for the determination and prediction of gas content of coal seams and host rocks during exploration. Moscow: Nedra, 1977, p. 96 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Wholesale prices for gas produced by PJSC Gazprom and its affiliates, sold to consumers in the Russian Federation (except for the population). URL: www.gazprom.ru/about/marketing/russia/ (date of access 04.04.2019) (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Ruban A.D., Artemev V.B., Zaburdyaev V.G., Zakharov V.N., Loginov A.K., Yutyaev Yu.P. Preparation and development of high gas-bearing coal seams. Moscow: Gornaya kniga, 2010, p. 500 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Reznik G. Methane “paradise”. URL: www.uaenergy.com.ua/post/3 (date of access 04.04.2019) (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Averchenkov A.A., Galenovich A.Yu., Safonov G.V., Fedorov Yu.N. Regulation of greenhouse gas emissions as a factor in increasing Russians competitiveness. Moscow: NOPPPU, 2013, p. 88 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Heating systems for air supply barrels with fire heaters using methane-air mixture. SOU 10.1.00174088.004-2005. Kiev: Minugleprom Ukrainy, 2005. p. 14 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Transportation and use of methane captured by mine degassing systems. Safety requirements. SOU-P 10.1.00174088.015:2008. Kiev: Minugleprom Ukrainy, 2008, p. 16 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Gas-turbine power station “MOTOR SICH” EG 1000 T-T400-ZUHL 1. URL: www.paes250.ru/ru/eg-1000t-t400-zuhl1/index.html (data obrashcheniya 23.04.2019) (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref16">
        <label>16</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Coalbed methane. URL: www.en.wikipedia.org/wiki/Coalbed_methane (date of access 04.04.2019).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref17">
        <label>17</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Coalbed methane in the United States. URL: www.en.wikipedia.org/wiki/Coalbed_methane_in_the_United_States (date of access 10.04.2019).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref18">
        <label>18</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Coal Bed Methane: From Prospect to Pipeline. Ed. by Pramod Thakur, Steve Schatzel, Kashy Aminian. USA, San Diego: El-sevier, 2014, p. 440.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref19">
        <label>19</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Litvinenko V.S. Technological progress having impact on coal demand growth. XVIII International Coal Preparation Congress: Saint-Petersburg, 28 June – 01 July 2016. Springer International Publishing. 2016. Vol. 1, p. 3-16. DOI: 10.1007/978-3-319-40943-6_1</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
