ГЕОЛОГИЯ

Оригинальная статья

УДК 622.411.33:622.817.47 © В.С. Портнов, С.Б. Иманбаева, Л.Ф. Муллагалиева, Г.М. Балниязова, Р.Т. Шаяхметов, 2020

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 11-2020 /1136/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-11-53-57

Название

Прогноз природной метаноносности при разработке угольных пластов

Авторы

Портнов В.С., доктор техн. наук, профессор кафедры «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» НАО «КарТУ», иностранный член АГН (Россия), 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, е-mail: vs_portnov@mail.ru

Иманбаева С.Б., PhD докторант специальности «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» НАО «КарТУ», 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, е-mail: svetakaz77@mail.ru

Муллагалиева Л.Ф., PhD докторант специальности «Горное дело» НАО «КарТУ», 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, е-mail: m_liliya88@mail.ru

Балниязова Г.М., PhD докторант специальности «Горное дело» НАО «КарТУ», 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, е-mail: Balniyazova1983@mail.ru

Шаяхметов Р.Т., начальник УСШМД УД АО «АрселорМиттал Темиртау», 101407, г. Темиртау, Республика Казахстан, е-mail: eugf@mail.ru

Аннотация

Созданию безопасностных условий труда при ведении горных работ на шахтах Угольного департамента АО «АрселорМиттал Темиртау» уделяется большое внимание, особенно в свете увелечения глубины разработки и повышения газоносности угольных пластов [1]. Несмотря на огромный опыт по дегазации не всегда удается в значительной мере снизить природную метаноносность углей. На эффективность проведения комплекса работ по дегазации угольных пластов влияют различные геологические факторы, основным из которых является природная газононость угольного пласта, наряду с газопроницаемостью, геологическими неоднородностями углей (текстура, структура, кливаж), условиями зелегания, геологическими нарушениями [2, 3] .

Ключевые слова

Угольный пласт, природная метаноносность, дегазация, скорость газоотдачи, выбросоопасность, глубина залегания.

Список литературы

1. Исследование методов интенсификации газоотдачи из неразгруженных угольных пластов Карагандинского бассейна / Н.А. Дрижд, В.С. Портнов, Д.Р. Ахматнуров и др. Караганда: Издательство КарГТУ, 2020. 153 с.

2. Технологический регламент по проектированию вентиляции угольных шахт. Караганда: АО «АрселорМиттал Темиртау», 2011. 281 с.

3. Управление геомеханическими процессами для повышения устойчивости углепородного массива / В.Ф. Демин, Н.А. Немова, Т.В. Демина и др. // Научный вестник НГУ. 2016. № 2. С. 5-10.

4. Demin V., Tomilov A., Sultanova B. Automation of the Design of the Anchorage System Taking into Account the Geomechanical State of the Massif and Mining Development Schemes / VIII International Scientific and Practical Conference «Information and Measuring Equipment and Technologies» (IME&T 2017). 2018. Vol. 155. DOI: 10.1051/matecconf/201815501023.

Иллюстрации

Рис. 1. Изменение средней метанообильности добычных участков от подвигания забоя

Рис. 2. Газоносность пласта Д₆ на глубине 20-35 м от стенки конвейерного штрека 312Д₆-1з

Рис. 3. Природная метаноносность пласта Д₆ на западном крыле шахты «Казахстанская» ниже гор. 00.

Рис. 4. Зависимость абсолютной метанообильности очистных забоев западного крыла шахты «Казахстанская» от суточной добычи и метаноносности пласта Д₆

Рис. 5. Прогнозная метаноносность пласта Д₆ и среднесуточная добыча на выемочном участке 332Д₆-1з

Для цитирования

Прогноз природной метаноносности при разработке угольных пластов / В.С. Портнов, С.Б. Иманбаева, Л.Ф. Муллагалиева и др. // Уголь. 2020. № 11. С. 53-57. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-11-53-57.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 9.06.2020

Одобрена рецензентами: 11.07.2020

Принята к публикации: 09.10.2020

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Прогноз природной метаноносности при разработке угольных пластов», авторы: Портнов В.С., Иманбаева С.Б., Муллагалиева Л.Ф., Балниязова Г.М., Шаяхметов Р.Т.

Рецензент

Маусымбаева А.Д., кандидат техн. наук, чл.-корр. Национальной академии горных наук Республики Казахстан, доцент кафедры «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» НАО «КарТУ» (Республика Казахстан).

Представленная статья посвящена актуальной проблеме влиянию горно-геологических условий залегания пластов шахт Угольного департамента АО «Арселор Миттал Темиртау» на добычу угля при применении дегазации угольных пластов.

В статье установлено, что основными источниками выделения метана на шахте «Казахстанская» являются разрабатываемый пласт Д₆ и выработанное пространство с долевым участием 0,15-0,2 и 0,8-0,85 соответственно, а в зонах геологических нарушений доля газовыделения из разрабатываемого пласта возрастает, и соотношение составляло 0,25-0,3 к 0,7-0,75.

Исследования показали, что существуют зависимости извлечения метана скважинами предварительной дегазации лавы от показателей дегазационной подготовки и их связь с выделением метана из пласта в полевую выработку при относительном равенстве извлечения метана с выемочных столбов при заблаговременной дегазационной подготовке 2,64 и 2,75 м³/т для лав №312Д₆-1з и №322Д₆-1з соответственно.

Определена закономерность изменения природной метаноносности пласта Д₆ на западном крыле шахты и характер распределения по простиранию пласта на гор. -20÷-60 м. При условии обеспечения среднего извлечения метана средствами заблаговременной и предварительной дегазации в 3-3,5 м³/т, эффективного отвода метана из выработанного пространства и предельно допустимой концентрации метана на исходящей струе из очистного забоя Сл. = 1,3%, а Со = 0%, установлена зависимость среднесуточной добычи, по газовому фактору, участка №332Д₆-1з которая может изменяться в пределах 3000÷5000 т/сут., при этом благоприятные условия складываются в начале и в конце отработки выемочного столба, когда можно достичь нагрузки в 4000÷5000 т/сут. при длине этого участка 500÷550 м; на среднем участке протяженностью 500÷505 м производительность лавы не будет превышать 2000÷2500 т/сут., в переходной зоне между двумя вышеуказанными - 3000÷3500 т/сут., что обеспечивает добычу угля в среднем по выемочному столбу – 3400 т/сут.

Учитывая актуальность, научную и практическую значимость представленного исследования для шахт статья «Прогноз природной метаноносности при разработке угольных пластов» рекомендуется к опубликованию в журнале «Уголь».