ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ

Оригинальная статья

УДК 622.232.72:534.232:622.411.33 © М.В. Павленко, Н.Г. Барнов, Д.А. Кузиев, К.Н. Кенжабаев, М.В. Монзоев, 2020

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 1-2020 /1126/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-1-36-40

Название

Вибрационное воздействие через скважины и технология дегазационной подготовки низкопроницаемого угольного пласта

Авторы

Павленко М.В., канд. техн. наук, доцент кафедры БЭГП Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: mihail_mggy@mail.ru

Барнов Н.Г., канд. техн. наук, доцент кафедры ФизГео Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия, e-mail: barnov@inbox.ru

Кузиев Д.А., канд. техн. наук, доцент кафедры ГОТиМ Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия

Кенжабаев К.Н., студент кафедры ГОТиМ Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия

Монзоев М.В., студент кафедры ГОТиМ Горного института НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Россия

Аннотация

Необходимость подготовки угольного пласта к безопасной отработке, усиливается сформулированными в последние годы требованиями комплексного использования угольных месторождений (добыча угольного метана), а также предотвращением массового поступления угольного метана в атмосферу земли для уменьшения парникового эффекта. В связи с необходимостью дополнительного повышения проницаемости угольного массива и значительной интенсификации выделения метана из пласта стоит задача разработки эффективного комплексного способа воздействия на угленосную толщу. Разработка комплексной технологии подготовки угольных пластов к эффективной отработке на основе предварительного активного воздействия на массив, а также совершенствование процесса дегазации газонасыщенного угольного массива для интенсивной его отработки является актуальной научной проблемой. Решение этой проблемы вносит значительный, существенный вклад в дальнейшее развитие теории динамических воздействий на угольный пласт на основе волновых резонансных явлений.

Ключевые слова

Вибровоздействие на пласт, газонасыщенный угольный массив, трещинообразование, метаноотдача, низкопроницаемый, дегазация, технология.

Список литературы

1. Yang L. A mixed element method for the desorption-diffusion-seepage model of gas flow in deformable coalbed methane reservoirs // Mathematical Problems in Engineering. 2014. Vol. 2014. P. 1–10. URL: http://www.hindawi.com/journals/mpe/2014/735931 (дата обращения: 15.12.2019).

2. An improved model of gas flow in coal based on the effect of penetration and diffusion / J.P. Wei, H.L. Wang, D.K. Wang, B.H. Yao // Journal of China University of Mining & Technology. 2016. Vol. 45. N 5. P. 873-878.

3. Effect of protective coal seam mining and gas extraction on gas transport in a coal seam / B. Yao, Q. Ma, J. Wei et al // International Journal of Mining Science and Technology. 2016. Vol. 26. N 4. P. 637-643.

4. Rock burst monitoring by integrated microseismic and electromagnetic radiation methods / X.L. Li, E.Y. Wang, Z.H. Li et al // Rock Mechanics & Rock Engineering. 2016. Vol. 49. N 11. P. 4393-4406.

5. Jia P., Tang C.A., Zhang Y.B. Numerical stady on zonal disintegration of rock mass around deep underground openings / Harmonising Rock Engineering and the Environment: proceedings of the 12th ISRM International Congress on Rock Mechanics. Florida: CRC Press, 2012. P. 179-180.

6. Павленко М.В. Обоснование технологии подготовки газоносного угольного пласта на базе комплексного воздействия // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2018. №3. С. 91-97. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-3-0-91-97.

7. Разработка и совершенствование технологий пластовой дегазации для эффективной и безопасной отработки угольных пластов / С.В. Сластунов, Е.П. Ютяев, Е.В. Мазаник, А.П. Садов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2018. № 11 (специальный выпуск 49). С. 13-22.

8. Дегазация угольных пластов на основе циклического гидродинамического воздействия / Г.И. Коршунов, А.С. Серегин, А.П. Садов, И.А. Комиссаров // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. Отдельный выпуск №3 («Промышленная безопасность»). С. 29-35.

9. Дегазация угольных пластов с использованием наземных сейсмоисточников / М.В. Павленко, С.В. Гурьев, Г.П. Лопухов, А.А. Юров // Известия Вузов УГГУ. 2015. №1. С. 42-46.

10. Pavlenko M.V., Barnov N.G. Nternal and external causes of treshino-obrazovaniya, signs of deformation of the coal seam in the area of vibration exposure / 25rd International Conference Engineering Mechanics 2019 Svratka. Czech Republic, 2019. P. 241-244.

11. Панишко А.И., Розгон В.Д., Павленко М.В. Исследование процесса метаноотдачи из угольного массива при вибровоздействии // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 1999. №8. С. 46-47.

Иллюстрации

Рис.1. Технология комплексной воздействия на угольный пласт при панельном способе подготовки пласта

Рис. 2. Технологическая схема заблаговременной подготовки с использованием вибровоздействия на массив

Рис. 3. Разрез участка лавы с использованием вибровоздействия по линии 1-1 (рис.2)

Для цитирования

Вибрационное воздействие через скважины и технология дегазационной подготовки низкопроницаемого угольного пласта / М.В. Павленко, Н.Г. Барнов, Д.А. Кузиев и др. // Уголь. 2020. № 1. С. 36-40. DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-1-36-40.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 16.09.2019

Одобрена рецензентами: 11.11.2019

Принята к публикации: 02.12.2019

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Вибрационное воздействие через скважины и технология дегазационной подготовки низкопроницаемого угольного пласта», авторы: Павленко М.В., Барнов Н.Г., Кузиев Д.А., Гиреев И.А., Кенжабаев К.Н.

Рецензент

Шевырев Ю.В., доктор техн. наук, кафедра «Энергетики и энергоэффективности горной промышленности» НИТУ «МИСиС».

Рецензируемая статья посвящена актуальной проблеме технологии дегазационной заблаговременной подготовки угольного пласта к безопасной отработке, которая усиливается сформулированными в последние годы требованиями комплексного использования угольных месторождений (добыча угольного метана), а также предотвращение массового поступления угольного метана в атмосферу земли для уменьшения парникового эффекта. Отмечается, что в связи с необходимостью дополнительного повышения проницаемости угольного массива и значительной интенсификации выделения метана из пласта стоит задача разработки эффективного комплексного способа воздействия на угленосную толщу.

В связи с тем, что на достигнутых глубинах ведения горных работ (1000-1500 м) наблюдается заметное снижение производительности очистного забоя из-за высокого метановыделения в горные выработки. Поэтому в настоящее время, чтобы решить проблему увеличения нагрузки на очистной забой, т.е. увеличения рентабельности шахты в результате повышения интенсивности выемки угля, на метаноносных пластах необходимо решить проблему обеспечения метановой безопасности. Следовательно, чтобы решить проблему повышения интенсивности выемки высокопроизводительными комплексами, нужно обеспечить снятие газового барьера в очистном забое.

В этой связи авторы представленной на рецензию работы, обосновали необходимость разработки комплексной технологии подготовки угольных пластов к эффективной и безопасной отработке на основе предварительного активного воздействия на массив, а также совершенствование процесса дегазации газонасыщенного угольного массива для интенсивной его отработки, которая является актуальной научной и практической проблемой, решение которой вносит значительный, существенный вклад в дальнейшее развитие теории динамических воздействий на угольный массив.

Авторами сделан ряд предложений по разработке технологии дегазационной подготовки низкопроницаемого высокогазоносного угольного пласта, а также предложены дальнейшие пути внедрения вибрационного воздействия в практику угольных предприятий. Рецензируемая статья является оригинальной и имеет огромный практический интерес.

Статья «Вибрационное воздействие через скважины и технология дегазационной подготовки низкопроницаемого угольного пласта» имеет научно-практический интерес и значимость для читателей журнала «Уголь» и ее целесообразно опубликовать в представленном виде.