Обоснование параметров горно-технической системы шахты при комплексном извлечении угля и метана в условиях Ерунаковского месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.21, кандидат технических наук Лейсле, Артем Валерьевич

• Лейсле, Артем Валерьевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лейсле, Артем Валерьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1 Современное состояние угольной отрасли россии и особенности проектирования и отработки угольных пластов Кузбасса

1.2 Технологические схемы отработки угольных пластов на современных шахтах Кузбасса

1.3 Роль газового фактора в снижении нагрузки на очистной забой и используемые технологии дегазации угленосного массива

1.4 Анализ проектно-нормативной базы по вопросам вентиляции, управления газовыделением на выемочных участках и шахтопластах в целом

1.5 Анализ опыта добычи и проблем, связанных с метаном угольных пластов

1.6 Разработка концепции решения проблемы метанобезопасности при работе высокопроизводительных очистных забоев и прогнозная оценка области использования различных технологий комплексного извлечения метана и отработки угольных пластов

Выводы по главе 1. Цели и задачи исследований

ГЛАВА 2 ВЫБОР МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕОМЕХАНО-ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К РАЗРАБОТКЕ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ДОБЫЧИ МЕТАНА

2.1 Обзор геологических и горно-технических ситуаций на шахтных полях кузбассса

2.2 Анализ аналитических, экспериментальных и экспериментально-аналитических методов исследования механических и газодинамических процессов, протекающих в массиве горных пород

2.2.1 Выбор методов исследования синергетики механических и газодинамических свойств углевмещающего массива

2.2.2 Анализ факторов, определяющих газодинамические свойства углевмещающих массивов

2.3 Анализ технологической и экономической эффективности различных технологических схем извлечения метана

2.3.1 Анализ эффективности добычи газа из вмещающих пород

2.3.2 Оценка эффективности предварительной дегазации

2.3.3 Извлечение метана из разгруженного от горного давления углегазоносного массива вертикальными скважинами

2.3.4 Добыча метана из закрытых шахт

2.3.5 Анализ применения схем извлечение метана скважинами, пробуренными из горных выработок

2.4 Анализ опыта комплексной дегазации на современных шахтах Кузбасса

Выводы по главе 2

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОТВЕТСТВЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МГП И ИХ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

3.1 Построение горно-геомеханических моделей при различных технологических схемах извлечения метана для оценки параметров ндс ответственных элементов массива

3.2 Построение горно-геомеханических моделей и расчетных схем для моделирования ндс мгп в пределах выемочного участка

3.3 Обоснование механических характеристик различных элементов мгп в рассматриваемых ггм

3.4 Моделирование ндс углевмещающего мгп на базе разработанных ггм(рс) и анализ результатов моделирования

3.6 Оценка влияния напряженного состояния мгп на его газодинамические свойства

Выводы по главе 3

ГЛАВА 4 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПОПУТНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАНА И ОБОСНОВАНИЕ ИХ ПАРАМЕТРОВ

4.1 Оценка функциональной зависимости механических состояний массива от параметров (геометрических и временных) технологических

схем дегазации и отработки угольных месторождений

4.2 Разработка методических аспектов синергетики ндс и газодинамики угольных пластов

4.3 Разработка рациональных технологических схем предварительной и попутной дегазации угольных пластов и обоснование параметров таких технологий

Выводы по главе 4

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИКЛАДНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Разработка алгоритма принятия решений при проектировании предварительной дегазации (комплексного использования) шахтопластов

5.2 Разработка методики расчета параметров дегазации источников метановыделения (надрабатываемый массив, разрабатываемый пласт, подрабатываемый массив)

5.3 Оценка прогнозной экономической эффективности принимаемых

проектных решений по комплексному использованию метана и угля

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А

Приложение Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров горно-технической системы шахты при комплексном извлечении угля и метана в условиях Ерунаковского месторождения»

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение объемов добычи угля подземным способом влечет за собой необходимость отработки более глубоких запасов, для которых характерно высокое метаносодержание, что снижает безопасность отработки по газовому фактору и приводит к увеличению выбросов в атмосферу вредных газов. Проблема добычи шахтного метана является комплексной проблемой и состоит из трех основных аспектов - это повышение безопасности очистных забоев по газовому фактору, снижение экологически вредных выбросов в атмосферу и потеря ценного энергетического сырья. Запасы данного вида сырья сопоставимы с запасами природного газа и составляют в России порядка 83,7 млрд.м3.

Для предприятий Кузнецкого угольного бассейна вопросы повышения эффективности и безопасности отработки стоят наиболее остро. Анализ деятельности угледобывающих предприятий показывает формирование тенденции к увеличению концентрации горных работ. За последние 20 лет на Ерунаковском, Томь-Усинском, Ленинском и Терсинском месторождениях было построено и реконструировано более десятка шахт, работающих по принципу «шахта-лава». Производственная мощность предприятий обеспечивается одним очистным забоем, поэтому необходимым условием их рентабельной работы является высокая нагрузка на лаву. Использование современного очистного оборудования позволяет достигать высоких нагрузок на забой, однако при увеличении глубины горных работ основным фактором, сдерживающим высокоинтенсивную отработку запасов, становится «газовый». В настоящее время большая часть шахт рассматриваемого района являются сверхкатегорными по газу. На предприятиях проводятся мероприятия по дегазации, как отрабатываемого пласта, так и выработанного пространства. Используемые способы борьбы с метановыделением позволяют обеспечить метанобезопасность выемочных участков, но дальнейшее увеличение глубины отработки запасов (газоносности пластов) потребует внедрения более эффективных технологических схем извлечения метана из углесодержащих массивов.

Многолетнее изучение геологоразведочными и научно-исследовательскими организациями метаноносности угольных пластов позволило оценить ресурсы

•j

метана на площадях Кузнецкого бассейна в 13 трлн. м до глубины 1800 м, и в 56 трлн. м - до 1200 м. Приближённая оценка запасов метана на рассматриваемых площадях говорит о целесообразности решения для Кузбасса проблемы освоения энергоресурсов в комплексной постановке, используя уже созданные (создаваемые) при обычной технологии добычи угля подземные пространства.

Существенный вклад в теоретические и практические вопросы управления метановыделением и каптажа метана при отработке пластовых месторождений внесли такие ученые и специалисты, как Забурдяев B.C., Айруни А.Т., Рубан А.Д., Пучков Л.А., Ковалев О.В., Сластунов C.B., Захаров В.Н., Артемьев В.Б. и др. Проекты освоения метана из угольных пластов характеризуются значительными геологическими и технологическими рисками, особенно на ранней стадии реализации, и одним из наиболее изменчивых и сложно прогнозируемых параметров является дебит скважин для добычи метана. Прогноз дебита скважин основывается на результатах экспериментальных работ и на анализе мирового опыта разработки метаноугольных месторождений со сходными геолого-промысловыми характеристиками, что затрудняет проектирование предприятий по добыче угольного метана, в частности, при условии техногенного воздействия на массив при добыче угля, и как следствие улучшении его фильтрационных характеристик (комплексная добыча).

Цель диссертационной работы: обоснование и разработка методики определения параметров горнотехнической системы при комплексном извлечении угля и метана в условиях отработки пологих пластов Ерунаковского месторождения.

Основные задачи исследования:

1. Изучение структуры газового баланса очистных забоев при высокопроизводительной отработке пологих пластов Кузнецкого месторождения.

2. Анализ и обобщение информации о источниках метановыделения, способах их дегазации, параметрах используемых схем извлечения метана.

3. Выполнение пространственно-временной оценки геомеханических состояний и газодинамических свойств массива, закономерно меняющихся в процессе ведения горных работ на шахтопластах месторождения.

4. Определение газоотдачи характерных участков массива, а соответственно и эффективности забора из них метана в функции пространственно-временной изменчивости НДС таких участков.

5. Разработка рекомендаций по совершенствованию способов дегазации с учетом обеспечения метанобезопасности при требуемой нагрузке на очистной забой.

6. Оценка и обоснование рациональных проектных параметров горнотехнической системы шахты при традиционных (участковая дегазация) и рекомендуемых (предварительная дегазация) схемах дегазации шахтопластов.

7. Разработка принципиальных вариантов технологий комплексного извлечения метана и угля в условиях Ерунаковского месторождения.

8. Разработка алгоритма проектирования и расчета рациональных параметров технологии комплексного извлечения угля и метана.

9. Прогнозная технико-экономическая оценка проектных решений по комплексному извлечению угля и метана.

Идея диссертационной работы: при проектировании предприятий с комплексным извлечением угля и метана параметры технологических схем следует определять по разработанной методике, учитывающей изменчивость параметров фильтрации газа в массиве, обусловленную изменением НДС массива в результате интенсификации газоотдачи.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследований: анализ и обобщение данных, опубликованных в научной и горнотехнической литературе по вопросам извлечения метана из угольного пласта, вмещающего массива и выработанных пространств очистных забоев; анализ структуры газового баланса и объемов выделяющегося газа на выемочном участке по различным источникам метановыделения и газозабора в функции различных параметров; установление рациональных областей использования различных проектных решений на базе: решения задач о НДС массива с использованием численных методов; оценки изменчивости фильтрационных свойств массива в функции параметров его НДС; расчета дебитов скважин в характерных "зонах" массива для определенных временных

моментов «существования» выработанных пространств (геомеханической обстановке во вмещающем отрабатываемый пласт массиве).

Научная новизна диссертационной работы:

Установлена линейная функциональная зависимость изменчивости механических состояний массива при техногенном воздействии на него и газодинамических характеристик углей и пород;

Определены требования к исходным данным для проектирования основных параметров горно-технической системы шахты при комплексном извлечении угля и метана.

Основные защищаемые положения:

1. Существующие технологические схемы по извлечению угля и дегазации, применяемые при высокоинтенсивной отработке пологих пластов, включенных в свиту, являются малоэффективными для промышленной добычи угольного метана, т.к. их применение обеспечивает коэффициент извлечения метана содержащегося в свите в пределах 20-40%, в зависимости от скорости подвигания очистного забоя, при этом 15-20% метана теряется через поверхностную эмиссию или остается в трещинно-пористом коллекторе подработанного массива.

2. При обосновании проектных параметров технологических схем комплексного извлечения расчет дебита газозаборных скважин следует вести поэтапно для характерных зон подработанного массива с учетом параметра проницаемости, зависящего от изменения объёмных деформаций, с пересчетом газодинамических свойств (проницаемости, внутрипластового давления) указанных зон массива на каждом этапе.

3. Выбор способов извлечения угольного метана и обоснование проектных параметров вертикальных и горизонтальных газодобывающих скважин следует вести по разработанному алгоритму, учитывающему изменение проницаемости характерных зон массива в результате его подработки.

Практическая значимость работы

Разработана методика выбора и расчета рациональных параметров горнотехнической системы по комплексному извлечению угля и метана на базе учета взаимовлияния механических и газодинамических процессов в массиве

горных пород.

Предложена инженерная зависимость для расчета проницаемости различных характерных зон надработанной и подработанной толщи, позволяющая обосновать проектные решения при оценке эффективности различных технологических схем извлечения угольного метана.

Определена структура газового баланса углевмещающей толщи; интенсивность газовыделения и эффективность газозабора из различных характерных зон углевмещающего массива в условиях работы высокопроизводительных очистных забоев.

и

Заключение диссертации по теме «Теоретические основы проектирования горно-технических систем», Лейсле, Артем Валерьевич

Выводы по главе 4

В результате обобщения результатов исследования предложены зависимости для расчетов проницаемости (пористости) массива в функции средних напряжений или приращения объемных деформаций.

Разработанная методика оценки НДС характерных зон массива и учет его влияния на изменение параметров проницаемости среды позволяет определять пространственное положение зон интенсивной (повышенной) газоотдачи и оценивать дебиты газозаборных скважин, пробуренных в различные характерные зоны подработанного-надработанного массива. Разработанная методика позволяет рассчитать фильтрационные характеристики подработанных и надработанных слоев углевмещающего МГП при вариации расстояния до отрабатываемого пласта, оценивать их изменение во времени с учетом уплотнения обрушенных слоев и развития зон трещиноватости при сдвижении подработанного массива.

Проведенные исследования являются базовой составляющей разработки алгоритма проектирования предприятий по извлечению угольного метана, в том числе и проектирования комплексной добычи угля и метана на перспективных площадях залегания высокогазоносных пологих пластов мощностью 2-5 м. Разрабатываемый алгоритм должен включать методику расчет дебита дегазационных скважин, расположенных в различных характерных зонах подработанного или надработанного углевмещающего МГП, и прогнозную оценку эффективности (технико-экономические показатели) рассматриваемых вариантов.

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИКЛАДНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Разработка алгоритма принятия решений при проектировании предварительной дегазации (комплексного использования) шахтопластов

Обобщение проведенных исследований позволило разработать алгоритм проектирования добычи угольного метана, представленный на рисунке 5.1. Указанный алгоритм состоит из четырех основных модулей.

Модуль исходных требований к извлечению метана угольных пластов, представлен на рисунке 5.2, и определяет выбор технологии добычи твердого и газообразного энергоносителей в зависимости от геологии района: комплексная, предварительная, попутная и т.д. При проектировании добычи угольного метана, в первую очередь, принимаются во внимание геологические условия залегания газоносного коллектора (породы, угольное вещество и т.д.), его газоносность и проницаемость. Затем оцениваются прогнозные дебиты метана и возможность использования различных способов интенсификации газоотдачи. Эффективность применения различных способов добычи метана оценивается на базе утвержденных методик, что позволяет принимать решения на основе сравнения технико-экономических показателей рассматриваемых вариантов.

Модуль геологической информации является базой для оценки газодинамических и механических характеристик массива, определяющих эффективность используемых тех или иных технологий извлечения угольного метана.

Модуль технологической информации угледобычи включает в себя разработку различных вариантов вскрытия, подготовки и отработки запасов угля с учетом угленосности свиты (одиночные пласты, группы пластов и т.д.) и рациональности подработки тех или иных дегазируемых толщ.

Проведенные предварительные оценки эффективности рассматриваемых вариантов позволяют сформулировать требования к исходным данным на проектирование комплексной добычи угля и метана.

МОДУЛЬ ИСХОДНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К КОМПЛЕКСНОМУ ИЗВЛЕЧЕНИЮ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ (площади отработки, мощности дегазируемой угленосной толщи, производственная мощность по твердому и газообразному топливу, извлечение и потери по видам энергоресурсов (газообразные-твердые), время отработки запасов и т.д.

I І 1

II

МОДУЛЬ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

III

МОДУЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ УГЛЕДОБЫЧИ

I I У

I I У

IV

МОДУЛЬ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ НА ПРОЕКТРОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ ИЗ НЕДР

Рисунок 5.1 - Интегральный вариант типовой схемы комплексной (высокобезопасной) добычи энергоресурсов а

Рисунок 5.2 - Модуль исходных требований к комплексному извлечению энергоносителей

II св И К о о оЗ к н о о к о о к о к л н <ц

§ л И к Я о

X я и о и

Я а

Он н и и я

§ о о 0) 1-н о св § о со я о а н а> аЗ

Л & н ев о Я со я я со 0

Он н 1)

1 8 св в к Я я и В ю о ю о к к н о о в о к ш

2 « К Он я с И X к « о 0)

ЙҐ к я

03 X к о о ев И о эсв

О Он

К £

И С X и ^ я о ю о я о к

Я" св & Л

И § -©Н я со я

Формирование обобщённого стратиграфического разреза угленосной толщи

Рисунок 5.3 - Модуль геологической информации Л

Рисунок 5.4 - Модуль технологической информации угледобычи

Рисунок 5.5 - Модуль исходных данных по комплексному извлечению энергоносителей из недр

5.2 Разработка методики расчета параметров дегазации источников метановыделения (надрабатываемый массив, разрабатываемый пласт, подрабатываемый массив)

Разработанный алгоритм принятия решений (рисунок 5.1) состоит из трех модулей (I, II, III) которые позволяют «сформировать» основной модуль -«исходные данные для проектирования каптажа метана» (IV). Первые три модуля являются базовыми, которые «согласуют» для конкретных горно-геологических условий проектируемого участка месторождения (или шахтного поля) различные варианты технологий добычи угля и метана, а затем на базе технико-экономического сравнения различных вариантов позволяют выбрать наиболее эффективный для рассматриваемых условий и перейти непосредственно к задаче «проектирования параметров дегазации».

Как показывает практический опыт, дебит пластовых скважин составляет порядка 10 % метана содержащегося в «дегазируемой полосе угля» в год. В течение 1-2 лет дебит таких скважин является стабильным и затем начинает постепенно снижаться - при этом коэффициент дегазации пласта теоретически может достичь 0,5-0,7 за период около 10 лет. При подработке таких пластов более высокие коэффициенты дегазации (до 0,9) могут быть достигнуты за год. Однако коэффициент дегазации в таких условиях будет определяться проницаемостью массива и скоростью десорбции газа, которые при подработке (надработке) в течение сравнительно «короткого» промежутка времени изменяются на порядки - вначале скачкообразно возрастают, а затем плавно снижаются «устремляясь к исходным значениям». Поскольку дебит газа прямопропорционально зависит от разности давлений, то соответственно разрежение в дегазационной сети необходимо увеличивать, но при наличии аэродинамической связи с шахтными выработками это приведет к увеличению «подсосов» воздуха и снижению концентрации МВС, чего допускать нельзя.

В связи с вышеизложенным предлагается следующий алгоритм для расчета дебита вертикальных скважин при их расположении в зоне подработки (надработки), представленный на рисунке 5.6 (а). При этом рациональное расстояние между скважинами составляет 100-150 м. Для первой характерной зоны (рис. 4.1, б, А-А) по длине выемочного столба производим следующие расчеты:

1. По результатам оценки НДС для варианта РС-1 (обрушение НК и ОК) получаем значения объемных деформаций по характерным зонам: в центре ВП на уровне залегания подработанных и надработанных пластов (рис. 3.27); в краевых частях массива - на различной высоте над краевой частью массива (по характерным линиям 6-10 для подработанного массива и линиям 4-5 для надработанного массива), например рисунок 3.17;

2. Оцениваем проницаемость характерных зон массива в функции их объемных деформаций по зависимости 4.9;

3. Оцениваем дебиты метанозаборных полостей с учетом площади фильтрующей поверхности, проницаемости среды, пути фильтрации и внутрипластовому давлению газа (п.п. 4.1);

4. По структуре подработанного МГП оцениваем мощности монолитных пачек и оцениваем время их устойчивого состояния;

5. С учетом времени «устойчивого состояния системы» (в функции мощности и физмехсвойств «монолитных слоев») оцениваем снижение дебита метана во времени (зависимость дебита от времени, например рисунок 2.13) и рассчитываем количество метана каптируемого газозаборными полостями;

6. Оцениваем остаточное количество метана в соответствующих пластах и вмещающих породах (обрушенных и устойчивых) - корректируем внутрипластовое давление для всех пластов;

7. Оцениваем мощности обрушенных пород, коэффициент их разрыхления в зависимости от литологического состава и рассчитываем их трещинную пустотность и проницаемость.

Рассчитываем искомые параметры после обрушения первого «монолитного пакета пород» (рис. 4.1, б, Б-Б):

1. Оцениваем проницаемость массива в функции их объемных деформаций (формула 4.9);

2. Оцениваем проницаемость обрушенных пород в функции их коэффициента разрыхления;

3. Оцениваем дебиты метанозаборных полостей с учетом площади фильтрующей поверхности, проницаемости среды, пути фильтрации и внутрипластовому давлению газа;

4. С учетом времени «устойчивого состояния системы» (в функции мощности и физмехсвойств «монолитных слоев») оцениваем количество метана каптируемого газозаборными полостями;

5. Оцениваем извлеченное и остаточное количество метана в соответствующих зонах по всем пластам и вмещающим породам (обрушенным и устойчивым) - корректируем внутрипластовое давление для всех пластов;

6. Оцениваем мощности обрушенных пород, коэффициент их разрыхление в зависимости от литологического состава и рассчитываем их трещинную пустотность и проницаемость для всех обрушенных слоев.

Повторяем перечисленные действия для i-ro обрушения «монолитного пакета пород» (рис. 4.1, б, В-В и т.д.).

При расчете дебита горизонтальных скважин (рисунок 5.6, б) расстояние между ними принимается равным 10-15 м, производятся следующие расчеты:

1. Оценивается их дебит для условий «работы в нетронутом массиве»;

2. Для момента времени соответствующего обрушению OK и НК (рисунок 4.1, б, А-А) оцениваются объемные деформации на «горизонте» залегания дегазируемого пласта (например, по рисунку 3.17);

3. Оценивается коэффициент прироста проницаемости (а соответственно и газоотдачи) - это отношение проницаемости рассчитанной для рассматриваемого момента времени (по формуле 4.9 с учетом действующих объемных деформаций) к проницаемости в «нетронутом массиве» (рассчитывается по формуле 4.9 с учетом начальных объемных деформаций «невозмущенного» МГП);

4. Рассчитывается дебит скважины как произведение начального дебита на коэффициент прироста проницаемости;

5. Оценивается время «устойчивого состояния» МГП и рассчитывается объем каптированного метана;

6. Оцениваем мощность обрушаемых пород «первого монолитного слоя» (рис. 4.1, б, Б-Б) и «возвращаемся» к оценке объемных деформаций при сформированной для данного этапа расчетной схеме, и так далее до «момента формирования плоского дна мульды сдвижения».

Рисунок 5.6 - Алгоритм расчета параметров газодобывающих скважин: а) для вертикальных скважин; б) для горизонтальных скважин

5.3 Оценка прогнозной экономической эффективности принимаемых проектных решений по комплексному использованию метана и угля

Для определения экономической эффективности тех или иных способов извлечения метана из углесодержащего массива, необходимо произвести подсчет геологических и промышленных запасов данного вида сырья по всем пластам и пропласткам перспективных участков. Таковыми участками являются горные отводы действующих шахт. В таблице 5.1 приведены результаты подсчета количества метана, содержащегося в 1 км2 площади горного отвода угледобывающих предприятий, что приблизительно соответствует площади выемочного столба (длина лавы -250 м, длина столба - 4000 м) . При расчете учитывались запасы метана в угленосной толще от земной поверхности до глубины ведения горных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой предлагается решение актуальной задачи - обоснование параметров технологических схем комплексного извлечения угля и метана для шахт, отрабатывающих высокогазоносные угольные пласты, имеющей существенное значение при подземной разработке пологих пластовых месторождений.

Основные научные и практические результаты:

1. На основе анализа данных о концентрации метана в вентиляционной струе, о каптаже метана пластовыми дегазационными скважинами и скважинами, пробуренными с поверхности в купола обрушения, установлен газовый баланс углесодержащей толщи, который показывает, что при работе высокопроизводительных очистных забоев на шахтах, отрабатывающих пологие пласты, включенные в свиту, пластовой дегазацией каптируется 5-8 % метана, вентиляцией шахты удаляется 3-4%, метана содержащегося в угленосной толще.

2. Установлено, что основной причиной, непозволяющей использовать шахтный метан в виде энергетического сырья при дегазации выработанных пространств, является низкое содержание метана в каптируемых смесях, поэтому при проектировании добычи шахтного метана или комплексной добычи угля и метана необходимо обеспечить высокую концентрацию метана в каптируемых смесях, что наиболее целесообразно делать путем расположения газозаборных скважин в зонах, исключающих «подсосы» воздуха через выработанные пространства при использовании подработки для интенсификации газоотдачи углевмещающего массива.

3. Комплексная добыча угля и метана является перспективной технологией, поскольку подработка углесодержащего массива позволяет значительно интенсифицировать процесс газоотдачи, однако для обеспечения работы высокопроизводительных очистных забоев на высокогазоносных пологих пластах мощностью 2,0-4,0 м необходимо их заблаговременно дегазировать с подработкой или надработкой, позволяющей извлечь до 80 % содержащегося в пластах метана.

4. Разработана методика моделирования НДС углевмещающего массива, основанная на анализе горно-геологических условий и построении горно-геомеханических моделей слоистого углевмещающего МГП, отвечающих условиям Ерунаковского месторождения, позволившая смоделировать процессы, протекающие в массиве при работе высокопроизводительных очистных забоев и установить расположение зон, имеющих характерные механические и газодинамические характеристики (определяемые уровнем объемных деформаций, трещиноватостью и степенью разрыхления горных пород), что необходимо учитывать при проектировании места расположения дегазационных скважин, расчете их дебита и его изменения во времени.

5. Предложены рациональные технологические схемы предварительной дегазации угольных пластов, в том числе при их надработке/подработке и зависимости для расчета дебита скважин, пробуренных в различные характерные зоны подработанного (надработанного) массива.

6. Предложены зависимости для расчета фильтрационных характеристик подработанных и надработанных слоев углевмещающего МГП при вариации расстояния до отрабатываемого пласта и их изменения во времени с учетом уплотнения обрушенных слоев.

7. На базе проведенных исследований предложен алгоритм проектирования предприятий по извлечению угольного метана, в том числе и проектирования комплексной добычи угля и метана на перспективных площадях залегания высокогазоносных пологих пластов мощностью 2-5 м, включающий расчет дебита дегазационных скважин, расположенных в различных характерных зонах подработанного или надработанного углевмещающего МГП и прогнозную оценку эффективности (технико-экономические показатели) рассматриваемых вариантов.

188

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лейсле, Артем Валерьевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. A.c. РФ № 1448078. Способ дегазации угольных пластов/ Г.Я. Полявщиков, С.К. Тризно - Опубл. 20.08.1998

2. A.c. РФ № 2419723. Способ дегазации разрабатываемых угольных пластов/ A.B. Булкин, Л.М. Гусельников, Л.Ю. Самаров, М.Н. Иванова. - Опубл. в БИ 2011 №47

3. A.c. СССР № 1013879. Способ дегазации участка пласта при его тоработке/ И.В. Сергеев, B.C. Забурдяев, Б.Е. Рудаков, Д.И. Бухны, М.Н. Васильчиков- Опубл. в БИ 1986 №38

4. A.c. СССР № 1261865. Способ дегазации подрабатываемого угольного пласта/ А.Т. Айруни. - Опубл. в БИ 1983 №14

5. A.c. СССР № 1548463. Способ дегазации угольного пласта/ Н.В.Ножкин, СВ.Сластунов, В.М.Карпов. - Опубл. в БИ 1991 №91

6. A.c. СССР № 1839583. Способ дегазации угольного пласта/ С.В.Сластунов, В.М.Карпов. - Опубл. в БИ 1993 №76

7. A.c. СССР № 1870524. Способ дегазации угольного пласта/ Н.В.Ножкин, В.М.Карпов. - Опубл. в БИ 1996 №82.

8. Айруни А.Т., Галазов P.A., Сергеев И.В. и др. Комплексное освоение газоносных угольных месторождений. -М.: Недра, 1990- 216 с.

9. Айруни А.Т., Кузнецов Г.И., Слепцов Е.И. Способы и средства дегазации угольных пластов в практике наиболее развитых стран мира. - М : ВИНИТИ, т. 36.- 1985.-219 с.

10. Айруни А.Т., Морев A.M. и др. «Дегазация смежных угольных пластов-спутников», ЦНИЭИуголь, 1975.

11. Алиев З.С., Бондаренко В.В. Исследование горизонтальных скважин. — М.: Изд-во «Нефть и газ». -2004. -330с.

12. Атыгаев Р.К., Коликов К.С., Николаев К.А. Изменение коллекторских свойств угольного пласта в зонах гидрорасчленения в процессе их освоения / Современные проблемы шахтного метана - М.: Изд-во МГГУ, 1999. -С. 199- 203.

13. Баймухаметов С.К., Швец И.А. Организация дегазационных работ в Карагандинском бассейне// Уголь, 1985, № 3. С.3-6.

14. Баймухаметов Т.К. Обоснование параметров технологических схем добычи метана на шахтах Карагандинского бассейна для повышения эффективности его утилизации: Дис. канд. техн. наук. - М.: МГИ, 1991.-141с.

15. Байс К.И., Шитс B.C. Влияние проницаемости угольного пласта на выбор схемы дегазации. - 1989, 41, № 10. - с. 1035 - 1040.

16. Баклашов И.В. Геомеханика.-М.: Изд. МГТУ, 2004, т.1, 2.-468с.

17. Белов C.B. Миф о происхождении озоновых дыр развенчан. Природно-ресурсные ведомости. 2001, № 27.с. 10-24

18. Белоусов В.В. Основы геотектоники. М., Недра, 1989. - 379с.

19. Бирюков Ю.М., Садчиков В.А. Способы и технологические схемы управления газовыделением на угольных шахтах средствами вентиляции и дегазации. -Калининград, Изд-во ФГОУ ВПО «КГТУ». -2009. -170с.

20. Болгожин Ш.А. и др. Управление газовыделением на шахтах Карагандинского бассейна. —Алма-Ата: Наука КазССР, 1980. -180с.

21. Борисов A.A. Механика горных пород и массивов. - М.: Недра, 1980. -

360 с.

22. Борисов A.A. Расчеты горного давления в лавах пологих пластов.- М.: Недра, 1964.-279с.

23. Булат, А.Ф. Разработка и исследование алгоритма расчета схем утилизации шахтного метана в энергетических объектах / А.Ф. Булат И.Ф., Чемерис // Геотехническая механика. Межведомств, сб. научн. Трудов ИГТМ HAH Украины. - Днепропетровск, 2005. - Вып. 53. - С . 21 - 31 .

24. Бурчаков A.C., Гринько А.К., Дорохов Д.Ф. Технология подземной разработки пластовых месторождений.- М.: Недра, 1993.- 487с.

25. БухныД.И. Исследование газового давления в призабойной части лавы с целью совершенствования технологии очистной выемки выбросоопасных пластов: Дис. канд. техн. наук. - М., 1976. - 167 с.

26. Васючков Ю.Ф. Подготовка газоносных угольных месторождений к разработке. -М., МГИ. 1977. -92 с.

27. Векслер В.Ю. Разработка технологии интенсивной подготовки высокогазоносных пластов с использованием скважин из полевых выработок: Дисс. ... канд. техн. наук. -М., МГИ. 1992. -157 с.

28. .Векслер Ю. А. Инициирование геодинамических явлений и их сейсмоакустический контроль. // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород при землетрясениях. М. Наука. 1987. с. 106-112.

29. Винтер К. Газовыделение из закрытых шахт и погашенных выработок. «Глюкауф», №20, 1976, с.33-36.

30. Вопросы теории дегазации угольных пластов / Ред. Г.Д. Лидии. - Гос-гортехиздат, 1963.-205с.

31. Временная методика определения плановых и фактических показателей экономической эффективности внедрения научно-технических мероприятий в угольной промышленности. -М.: ЦНИЭИуголь.-1983.

32. Временное руководство по применению эффективных способов изолированного отвода метана из выработанных пространств за пределы выемочных участков и на поверхность на пологих и наклонных пластах шахт ЗАО УК «Южкузбассуголь». —Кемерово-Новокузнецк. -2002. -60с.

33. Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР, том 1. М., Недра, 1979.-628с.

34. Галазов P.A., Айруни А.Т., Сергеев И.В. и др. Газообильность каменноугольных шахт СССР. Эффективные способы искусственной дегазации угольных пластов на больших глубинах. - М.: Наука, 1987. - 198с.

35. Георгиев Г.Д. Особенности нестационарной фильтрации газа в трещиновато-пористых коллекторах: Дисс. ... канд. техн. наук. - М., 1966.-162с.

36. Голубев A.A., Зося А.Н. Выявление зон повышенной газоносности и газодинамической активности горного массива. Уголь Украины, №12, 1985. с.31-33.

37. Господариков А.П. Математическое моделирование геомеханического состояния слоистого неоднородного массива при разработке пологих пластовых месторождений. - Диссертации на соискание ученой степени д.т.н. - СПб.: СПГГИ, 1999. - 286 с.

38. Гуревич Ю.С. Извлечение кондиционного метана при подземной разработке угольных месторождений и технологические решения по его использованию: Дисс. ...д. т. н. - М . : МГИ, 1990-531с.

39. Гуревич Ю.С., Егоров А.Г., Коликов К.С. Аккумулирование метана в массиве при эксплуатации газодобывающпх скважин на угольных месторождениях // Изв. вузов. Горный журнал. - 1989. - № 7. - С. 47-51.

40. Дешефр Ж. «Каптаж метана из отработанных шахт через скважины, пробуренные с поверхности» «Шарбонат де Франс. Публикасьен техник», №6, 1987, с.369-392.

41. Динник А.Н., Моргаевский А.Б., Савин Г.Н. Распределение напряжений вокруг подземных горных выработок. В книге "Труды совещания по управлению горным давлением" Академиздат, 1938.-29с.

42. Дмитриевский А.Н. и др. Современные представления о возможности образования углеводородов с участием пород океанической коры. Доклады РАН, 2000. №1. - с. 118-120.

43. Дубинин М.М., Астахов В.В. Развитие представлений об объемном заполнении микропор при адсорбции газов и паров микропористыми адсорбентами // Изв. АН СССР. Сер. хим. -1971. - № I. - С. 5-12.

44. Егоров А.Г., Коликов К.С. Влияние глубины залегания угольных пластов на устойчивость раскрываемых трещин. -М.: ГИАБ; 1995. №4. С.66- 68.

45. Желтое Ю.П., Золотарев ПЛ. О линеаризации уравнений фильтрации газа в трещиноватых породах. НТС по добыче нефти. - М.: Недра, 1963. - Вып. 20.-24с

46. Желтое Ю.П., Золотарев ПЛ. О фильтрации газа в трещиноватых породах // Журнал прикладной механики и технической физики. - 1962. - В-5.-17с.

47. Жмуровский Д.И. Проблемы эффективности и надежности производственных процессов в шахтах. -М.: Изд-во «ИСПИН». 2005. - 326 с.

48. Забурдяев B.C. Новые методы дегазации и управления газовыделением в угольных шахтах. -М.: ЦНИЭИуголь, 1990, вып. 2. -65с.

49. Забурдяев B.C. Обоснование способов и параметров извлечения метана при высокоинтенсивной отработке газоносных угольных пластов. Дисс. докт. техн. наук. -М: ИПКОНРАН. 2007. -349с.

50. Забурдяев B.C., Забурдяев Г.С. Способы интенсификации газоотдачи неразгруженных пластов в подземных условиях / Современные проблемы шахтного метана. -М.: МГГУ, 1999. -С. 106-117.

51. Забурдяев B.C., Рубан А.Д. и др. Методические положения по выбору и применению новых технологий дегазации и управления метановыделением на угольных шахтах. —Люберцы. 2000.-117с.

52. Заря Н.М., Музафаров М.Ф. Схема механизма сдвижения толщи пород при выемке пологих пластов угля одиночной лавой. Уголь Украины, №12, 1966, с. 9-12.

53. Звягильский Е.Л. Добыча метана из угольных месторождений Донбасса. (Обзор) / Е.Л. Звягильский, Б.В. Бокий, О.И. Касимов. - Донецк: Изд-во «Ноулидж» (донецкое отделение), 2011. - 150с.

54. Зотов Г.А. Методика газодинамических исследований горизонтальных газовых скважин. -М.: ООО «ВНИИГАЗ». -2010. -114с.

55. Ибряшкин В.Я. Обоснование технологии интенсивной отработки газоносных низкопроницаемых угольных пластов с управлением метановыделением системой скважин с поверхности. Автореф канд. техн. наук. -М.: -МГГУ. -2001. -24с.

56. Иофис М.А. Научные основы управления деформационными и дегазационными процессами при разработке полезных ископаемых. -М.: ИПКОН АН СССР, 1982. - 230с.

57. Иофис М.А., Шмелев А.И. Инженерная геомеханика при подземных разработках, М., Недра, 1985. -248 с.

58. Каркашадзе Г.Г., Алексеев А.Д., Г.П. Стариков, В.А. Васильковский В.А.. Спожакин А.И. Совершенствование расчета нагрузки на угольный забой с учетом давления метана в угольном пласте // Горный журнал. 2008. -№4. С. 47-50.

59. Каркашадзе Г.Г., Каркашадзе Л.Г. Осесимметничная задача фильтрации газа в скважину-М.: ГИАБ, 2002, №6, С. 54-57.

60. Каркашадзе Г.Г., Коликов К.С. Оценка величины дегазируемых запасов по динамике газовыделения// ГИАБ. -2006. Тематическое приложение "Метан". С.326-332.

61. Каркашадзе Г.Г., Лупий М.Г., Мазаник Е.В. Модель фильтрации метана из угольного пласта в очистной забой. // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2009. №ОВ-11 "Метан". -С. 297-300.

62. Карташов Ю.М., Матвеев Б.В., Михеев Г.В., Фадеев А.Б. Прочность и деформируемость горных пород / М.: Недра, 1979. 269 с.

63. Каталог (кадастр) физико-механических свойств горных пород / Под ред. A.B. Мельникова, М.: Недра, 1975.- 280 с.

64. Ковалев О.В., Мозер С.П., Тхориков И.Ю., Лейсле A.B. Направления обеспечения эффективной отработки угольных пластов с использованием современных механизированных комплексов. // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения. Труды 9-й международной научно-практической конференции, Воркута, том 1, 2011, с. 73-76.

65. Ковалев О.В., Мозер С.П., Тхориков И.Ю., Лейсле A.B. Перспективные технологические схемы отработки угольных пластов Прокопьевско-Киселевского района // Перспектива развития Прокопьевско-Киселевского угольного района как составная часть комплексного инновационного плана моногородов, Прокопьевск, сб. трудов III Международной научно-практической конференции, 2011, с. 99-101

66. Коликов К.С. Повышение безопасности разработки угольных месторождений и комплексное освоение их ресурсов на основе заблаговременного извлечения метана. Дисс докт.техн.наук. -М : МГГУ. 2002, -305 с.

67. Концепция обеспечения метанобезопасности угольных шахт России на 2006-2010 гг./ Пучков Л.А., Сластунов СВ., Каледина Н.О. и др. М., изд-во МГГУ, 2006.-18 с.

68. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Изд. "Наука", М., 1962.

69. Красюк H.H. Повышение эффективности работы шахт на основе промышленного использования метана: Дисс. ... докт. техн. наук. -М.: 1992. -412с.

70. Краткий справочник горного инженера угольной шахты / М., Недра, 1982. 455 с.

71. Лейсле A.B. Анализ опыта дегазации выемочных участков, отрабатывающих высокогазоносные пласты Кузнецкого бассейна // Вестник ПНИПУ Геология. Нефтегазовое дело. Выпуск №2. ПНИПУ. Пермь. 2012 г. с. 115-120

72. Лейсле A.B. Возможное решение проблемы отработки газоносных угольных пластов высокопроизводительными механизированными комплексами. // Записки Горного института. Том 195. СПб. 2012 г. c.l 11-115.

73. Лидин Г.Д., Айруни А.Т. Дегазация угольных пластов / временное руоводство по дегазации угольных шахт, М., 1963.-112с.

74. Лупий М. Г. Обоснование технологии комплексной дегазации выемочных участков при высокоинтенсивной разработкегазоносных угольных пластов: Дисс. ... канд. техн. наук. -М.: МГГУ. 2010. -139с

75. Мазикин В.П. Перспективы развития угольной промышленности Кузбасса до 2020 года / Региональные проблемы устойчивого развития природоресурсных регионов и пути их решения: Тр. IV Всерос. науч. - практ. конф. - Кемерово: Изд-во ИУУ СО РАН, Т.1, 2004. -. - с. 4-14.

76. Мазикин В.П., Вылегжанин В.Н. Перспективы развития горнодобывающей промышленности / Уголь. - 1999. - № 4. - С. 14-17.

77. Малышев Ю.Н., Айруни А.Т. Комплексная дегазация угольных шахт. — М.: Изд-во АГН, 1999. -327с.

78. Малышев Ю.Н., Трубецкой К.Н., Айруни А.Т. Фундаментально-прикладные методы решения проблемы метана угольных платстов.-М.: Изд-во АГН, 2000.-519с.

79. Мелешко A.B. Методика расчета напряженно-деформированного состояния неоднородного солистого массива при отработке пологих угольных пластов: Дисс. ... канд. техн. наук., Горный университет. 2012. -145с

80. Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт. -М.: ОАО НТЦ «Промышленная безопасность», сер. 05, вып. 14, РД-15-09-2006.

81. Мозер С.П., Ковалев О.В., Тхориков И.Ю., Лейсле A.B. Разработка методики выбора рациональных параметров добычи метана в условиях действующих шахт // Спецвыпуск журнала «Газовая промышленность» - Метан угольных пластов № 672/2012, с. 52-56.

82. Музафаров Ф.И. Некоторые закономерности процесса сдвижения горных пород при разработке свиты пологопадающих пластов. К., Техника, №3, 1965,с.132-138.

83. Мукаев М.Т. Разработка технологии интенсивной подготовки и отработки пологих газоносных угольных пластов на глубоких горизонтах шахт: Дисс. ... канд. техн. наук. -М.: МГИ. 1988. -136с.

84. Мякенький В.И. Сдвижение и дегазация пород и угольных пластов при очистных работах, К. «Наукова думка», 1975.-100с.

85. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. Изд-во: Мир, 1969 . - 863 с.

86. Наказная Л.Г. Фильтрация жидкости и газа в трещиноватых коллекторах. - М.: Недра, 1972. - 184 с.

87. Нестеров М.П., Репина П.И. Исследование развития во времени зон нарушения сплошности покрывающих пород методом конечных элементов // Сдвижение земной поверхности и толщи на калийных месторождениях. - Л.: 1977. - с 29-43.

88. Нефедов П.П., Красюк H.H. Интенсивное комплексное освоение газоносных угольных месторождений. -Карагнада. 1996. -245с.

89. Носач А.К., Кольчик Е.И., Нестеренко В.Н., Исаенков A.A. Влияние скорости подвигания лавы на метановыделение в очистном забое/ Известия Донецкого горного института. Донецк, ДонНТУ. 2002. С.32-34.

90. Отраслевое руководство по заблаговременной дегазационной подготовке высокогазоносных угольных пластов к безопасной и эффективной отработке. - М.: МГГУ, 2006. Согласовано Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (письмо № 13-07/701 от 29 ноября 2006 г.).

91. Павлов, С.Д. Комплекс геолого-промысловых исследований с целью оценки перспектив газоносности угленосных разрезов и определения основних параметров для разработки продуктивных горизонтов / С.Д. Павлов, A.C. Тердовидов // Экотехнологии и ресурсозбережение, - 1994.-№ 1.-С.63-66.

92. Петухов И.М., Линьков A.M. Механика горных ударов и выбросов. М.: Недра, 1983.-280с.

93. Петухов И.М., Линьков A.M., Сидоров B.C. и др. Теория защитных пластов.- М.: Недра, 1976.-224с.

94. Печук И.М. Проникновение газов по трещиноватым породам в помещения и выработки. К., АН УССР, 1962. -112 с.

95. Полевщиков Г.Я., Козырева E.H., Рычковский В.М., Пестриков В.Г. Природно-технологическая база комплексного извлечения ресурсов углеметановых месторождений Кузбасса. - Кемерово: Институт угля и углехимии СО РАН, 2004. - 132 с.

96. Правила безопасности в угольных шахтах (ПБ 05-618-03). Серия 05. Выпуск 11. ГУП НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России. М., 2003.-296 с.

97. Презент Г.М. Повышение технической безопасности горных работ на основе региональных методов управления геомеханическими и газодинамическими процессами в угольных шахтах. Дисс. докт.техн.наук. -М.: МГГУ. 1998.-407с.

98. Презент Г.М., Баймухаметов С.К., Швец И.А., Сластунов СВ. Технология управления газодинамическими и геомеханическими процессами в угольных шахтах. - Караганда, 1994. - 117 с.

99. Программа развития угольной промышленности до 2030 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 24 января 2012 г. N 14-р

100. Проскуряков Н.М. Управление состоянием массива горных пород.-М.: Недра, 1991.-368с.

101. Пучков Л.А. Реальность промысловой добычи метана из неразгруженных угольных пластов. - М.: Изд-во МГГУ, 1996.-23с.

102. Пучков JI.A., Каледина Н.О. Динамика метана в выработанных пространствах угольных шахт. —М.: Изд-во МГГУ, 1995. -313с.

103. Пучков Л.А., Сластунов СВ., Баймухаметов С.К. Проблемы извлечения метана из угленосной толщи на полях действующих шахт для повышения безопасности горных работ. - Уголь, 2001, №11, с.56-60.

104. Пучков Л.А., Сластунов СВ., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. М., МГГУ, 2002, -383с.

105. Рац М.В., Чернышев С.Н. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1970.-164с.

106. Розин Л.А. Задачи теории упругости и численные методы их решения. - СПб.: СПбГУ, 1998. - 532 с.

107. Рубан А.Д., Артемьев В.Б., Забурдяев B.C., Забурдяев Г.С., Руденко Ю.Ф. Проблемы обеспечения высокой производительности очистных забоев в метанообильных шахтах. -М.:-2009. -396 с.

108. Рубан А.Д., Забурдяев B.C., Забурдяев Г.С. Оценка ресурсов и объемов извлечения метана при подземной разработке угольных месторождений России. -М.: ИПКОН РАН, 2005. -152 с.

109. Руководство по дегазации угольных шахт. М., 1990. -192с.

110. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Макеевка-Донбасс. 1989.-311с.

111. Руководство по проектированию комбинированного проветривания выемочных участков и полей с применением газоотсасывающих вентиляторных установок для шахт ОАО «Компании «Кузбассуголь». — Кемерово. 2000.

112. Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1975. - 223 с.

113. Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. - М.: Углетехиздат, 1954.-379 с.

114. Савенко Л. В., Шилов А. А., Дерновая Е. А. Оценка воздействия метана угольных пластов на окружающую среду // М.: ГИАБ №10, 2007- с. 160164.

115. Седов Jl.И. Методы подобия и размерности в механике / М.: Наука, 1987, 432 с.

116. Сидоренко A.B., Розен О.М. и др. Метаморфизм осадочных толщ и "углекислое дыхание" земной коры. "Совгеология", 1973, № 5, с. 3-11.

117. Система стратегических показателей энергетики мира. МТЭА. ИНЭА РАН, 1993.-137 с

118. Сластунов СВ. Заблаговременная дегазация и добыча метана из угольных месторождений. - М.: Изд-во МГГУ, 1996. -441 с.

119. Сластунов СВ. Проблемы угольного метана и их технологические решения. - В кн. Современные проблемы шахтного метана. -М.; МГГУ, 1999,с.50-61.

120. Сластунов СВ. Управление газодинамическим состоянием угольного пласта через скважины с поверхности. - М.: МГИ, 1991, 213 с.

121. Сластунов СВ., Каркашадзе Г.Г., Коликов К.С Обосновние нагрузки на очистной забой по газовому фактору/ Труды научного симпозиума «Неделя горняка-2009».ИД ООО «Роликс».2009. с. 151-159.

122. Сластунов СВ., Коликов К.С, Мазаник Е.В., Лупий М.Г. Разработка основных технических решений заблаговременной дегазационной подготовки высокогазоносныхугольных пластов для условий шахты «Котинская» ОАО «СУЭК-Кузбасс». //Горный информационно-аналитический бюллетень. -2009. №ОВ-11 "Метан". -С. 153-161.

123. Сластунов C.B., Королева В.Н., Коликов К.С. и др. Горное дело и окружающая среда. М., "Логос", 2001.- 10,5п.л.

124. Смирнов М.В., Дунин-Барковский И.В. Краткий курс математической статистики для технических приложений. ФМ. 1959.-436с.

125. Соколов В.А. Миграция газа и нефти. М., АН СССР, 1956. -350 с.

126. СОУ 10.1.00174088.001-2004 «Дегазация угольных шахт. Требования к способам и схемы дегазации», Киев, 2004. -162 с.

127. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Механика деформирования и разрушения горных пород. - М.: Недра, 1992.-224с.

128. Сывороткин В.Л. Экологические аспекты дегазации Земли. Автореферат дис. к.г-м.н., М., МГУ, 2001.-20с

129. Тарасов Б.Г., Колмаков В.А. Газовый барьер угольных шахт. —М.: Недра. 1978. -196с.

130. Технологические схемы разработки пологих и наклонных пластов Кузнецкого бассейна. - Прокопьевск, КузНИУИ, ВостНИИ, 1998.-77 с.

131. Устинов Н.И., Воронюк Ю.С, Щеголев СП. Предельное расстояние между очистным забоем и газоотсасывающей установкой/Научные сообщения ННЦ ГП-ИГД им. А.А.Скочинского. №321/2002.-с42-49.

132. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987.-221с

133. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. -М.: Недра, 1976.-272 с.

134. Худин Ю.Л., Козловчунас Е.Ф., Носенко В.Д., Яковлев А.Н. Некоторые результаты применения на шахтах России технологических схем высокопроизводительной отработки угольных пластов/"Угольи, 2004. -с. 9-15.

135. Цимбаревич П.М. Механика горных пород. - М.: Углетехиздат, 1948.

- 183 с.

136. Черняк И.Л., Ярунин С.А. Управление состоянием массива горных пород - М.: Недра, 1995. -395с.

137. Шемякин Е.И. Прогнозирование и расчет проявлений горного давления. - Новосибирск, 1981. - 156 с.

138. Шинкевич М.В. Метановыделение из отрабатываемого длинным очистным забоем угольного пласта под влиянием геомеханических процессов во вмещающем массиве. Автореф канд. техн. наук. -Кемерово. -2010. -21с.

139. Шмидт М.В., Тонких В.И., Швец А.И. Исследование структуры газового баланса подготавливаемого и разрабатываемого выемочного участка//ГИАБ. 2002, №6, с. 107-108.

140. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года / Прил. к обществ.-дел. журн. «Энергетическая политика». - М.: ГУ ИЭС, 2003. - 136 с.

141. Ю.Н.Малышев, А.Т.Айруни «Комплексная дегазация угольных шахт», М. Академия горных наук, 1999.

142. Ясманов Н.А. Современный климат и парниковый эффект. Изв. РАЕН (секция науки о Земле), 2003, № 10.

143. Jolly, D. С, Morris, L.H. and Hinsley, F. В. (1968) An investigation into the relationship between the methane sorption capacity of coal and gas pressure. Mining engineer, Vol.127, No. 94, pp.539-548.

144. Kovalev O.V., Leisle A.V. Advanced technological schemes of complex extraction of gaseous and solid hydrocarbonic minerals from thick coal seams development // Scientific reports on recourse issues. Vol. 1. TU Bergademie Freiberg. 2012. pp.117-120.

145. Puchcov L.A., Slastunov S.V., Karkashadze G.G. Coalbed Methane Recovery Yield Simulation. Публикация международной конференции. Алабамский университет. 2007, pp.124-129

146. Puchcov L.A., Slastunov S.V., Karkashadze G.G. Justification of Optimum Permitted Exploration of Working Coal Face Related to Coal Seam Gas Content. 0826 2008 International Coalbed Methane Symposium. University of Alabama, Tuscaloosa. Сборник трудов, с. 10-16.

147. Puchcov L.A., Slastunov S.V., Karkashadze G.G. The Development of Analytical Model for Hydraulic Treatment of Coal Bed and. 2005 International Coalbed Methane Symposium. University of Alabama, Tuscaloosa, pp.111-116.

148. Sereshkil F., Azizl N. I., Porterl I. Modelling the Movement of Coalbed Gas for Different Coal Permeability. Godbole2. School of Civil, Mining and Environmental Engineering, University of Wollongong, NSW 2522, Australia; School of Mechanical, 2005 International Coalbed Methane Symposium. University of Alabama, Tuscaloosa, pp.51-58.

Vo.Lumjet.ri с Э^ат

-б.ООе--4. 00 е--2.00 е--1. 08 е-2.00 е-4.00 е-б.ООе-8. ООе-1. ООе-1. 20 е-1. 40 е-1. 60е-

1. 80 е-

2. 00 е-2. 20 е-2. 40е-2.60 е-

2. 80 е-

3. 00 е-3. 20е-3. 40 е-

004 004 004 019 004 004 004 004 003 003 003 003 003 003 003 003 003 003 003 003 003

Рисунок 5 - Объемные деформации (А0) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства равном

40 м, глубина 300м

Рисунок 6 - Горизонтальные напряжения (ах, МПа) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства

равном 40 м, глубина 300м

Рисунок 17 - Объемные деформации (А0) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства равном

125 м, глубина 700м

Рисунок 18 - Горизонтальные напряжения (стх, МПа) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства равном 125 м, глубина 700м

Рисунок 19 - Горизонтальные деформации (ех) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства

равном 125 м, глубина 700м

Рисунок 20 - Вертикальные деформации (су) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства

равном 125 м, глубина 700м

Рисунок 21 - Объемные деформации (А0) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства равном

125 м, глубина 1000м

20 «О вО ВО 100 120 140 180 180 200 220

Рисунок 22 - Горизонтальные напряжения (стх, МПа) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства равном 125 м, глубина 1000м

Рисунок 23 - Горизонтальные деформации (вх) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства

равном 125 м, глубина 1000м

V

Рисунок 24 - Вертикальные деформации (еу) в углевмещающем массиве для ГГМ-П при полупролёте выработанного пространства

равном 125 м, глубина 1000м

Рисунок 25 - Горизонтальные смещения (и, м) при обрушении налегающих слоев через 3-5 месяцев после подработки, полупролёт выработанного пространства - 125 м, глубина - 300м

І 1

ido ■■"■■■' Щ ■■•■■■■ ^.......Щ.......2¿0.......2¿a ■■■>■■■ Щ ....... gg.......

Рисунок 26 - Вертикальные деформации (еу) при обрушении налегающих слоев через 3-5 месяцев после подработки, полупролёт выработанного пространства - 125 м, глубина - 300м

Рисунок 27 - Вертикальные напряжения (сту, МПа) при обрушении налегающих слоев через 3-5 месяцев после подработки, полупролёт выработанного пространства - 125 м, глубина - 300м

Рисунок 28 - Горизонтальные напряжения (ах, МПа) при обрушении налегающих слоев через 3-5 месяцев после подработки, полупролёт выработанного пространства - 125 м, глубина - 300м

215