Перспективы и проблемы заблаговременного извлечения метана из угольных пластов Карагандинского угольного бассейна

Замалиев Н.М. доктор PhD, и.о. доцента, НАО «Карагандинский технический университет им. Абылкаса Сагинова», 100027, г. Караганда, Казахстан, e-mail: nailzamaliev@mail.ru

Мусин Р.А. доктор PhD, НАО «Карагандинский технический университет им. Абылкаса Сагинова», 100027, г. Караганда, Казахстан, e-mail: R.A.Mussin@mail.ru

Ахматнуров Д.Р. доктор PhD, руководитель лаборатории, НАО «Карагандинский технический университет им. Абылкаса Сагинова», 100027, г. Караганда, Казахстан, e-mail: d.akhmatnurov@gmail.com

Рабатулы М. доктор PhD, и.о доцента, НАО «Карагандинский технический университет им. Абылкаса Сагинова», 100027, г. Караганда, Казахстан, e-mail: r.mukhammedrakhym@kstu.kz

Ганюков Н.Ю. магистр технических наук кафедры, научный сотрудник, НАО «Карагандинский технический университет им. Абылкаса Сагинова», 100027, г. Караганда, Казахстан, e-mail: nikitagd99@mail.ru

УДК: 622.791.(315)

ISSN: 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online)

Журнал: Уголь №9-2025 /1197/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2025-9-100-105

Аннотация

Заблаговременное извлечение метана из угольных пластов представляет собой методику, направленную на снижение выбросов парниковых газов и повышение безопасности горных работ, играющую ключевую роль в управлении угольными ресурсами. Метан, содержащийся в угольных пластах, является мощным парниковым газом, и его сжигание приводит к образованию углекислого газа, способствующего глобальному потеплению. Извлечение метана до начала угледобычи способствует снижению выбросов и уменьшению риска взрывов в шахтах. Однако этот процесс может повлечь за собой экологические проблемы, такие как загрязнение подземных вод и нарушение экосистем, а аварии на скважинах могут привести к утечкам и значительному ущербу для окружающей среды. Поэтому при разработке стратегий извлечения метана необходимо тщательно учитывать баланс между экономическими выгодами и потенциальными экологическими рисками, что позволит минимизировать последствия для экосистем и обеспечить эффективное управление природными ресурсами.

Ключевые слова

Метан, извлечение метана, угольные пласты, Карагандинский угольный бассейн, газоотдача, экологические риски, геофизические методы, электромагнитный резонанс (ЭМР).

Список литературы

Kamarov R.K., Akhmatnurov D.R., Zamaliyev N.M., Musin R.A. Setting the volume and location of the gas collectors of abandoned coal mines. Naukovyi Visnyk Natsionalnogo Hirnychoho Universytetu. 2018;(2):5-11. DOI: 10.29202/nvngu/2018-2/2.
Drizhd N.A., Musin R.A., Alexandrov A.Ju. Improving the Technology of Hydraulic Impact Based on Accounting Previously Treated Wells. International science and technology conference "Earth science". IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 272 (2019) 022031 IOP Publishing. DOI: 10.1088/1755-1315/272/2/022031.
Разработка технологических критериев оценки для выбора перспективных участков добычи угольного метана / Р.А. Мусин, Ж.М. Асанова, Э.Р. Халикова и др. // Уголь. 2024;(4):102-108. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-4-102-108.
Musin R.A., Asanova Zh.M., Khalikova E.R., Dzhusupov N.D., Golik A.V. Development of technological evaluation criteria for the selection of promising coal methane production sites. Ugol'. 2024;(4):102-108. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-4-102-108.
Результаты освоения опытно-промышленных скважин на Шерубайнуринском участке Карагандинского угольного бассейна / Н.А. Дрижд, М. Рабатулы, А.Ю. Александров и др. // Уголь. 2020;(6):36-40. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-6-36-40.
Drizhd N.A., Rabatuly M., Aleksandrov A.Yu., Balniyazova G., Zhunis G. The results of the development of pilot wells in the Sherubainurinsky site of the Karaganda coal basin. Ugol'. 2020;(6):36-40. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-6-36-40.
Maussymbayeva A.D., Yurov V.M., Portnov V.S., Rabatuly M., Rakhimova G.M, Assessment of the influence of the surface layer of coals on gas-dynamic phenomena in the coal seam. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024;(2):5–11. https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-2/005.
Drizhd N.A., Kamarov R.K., Zamaliev N.M. Release of sulfur-containing gases during coal seam mining and methods of their control. Mining Journal of Kazakhstan. 2020;(7):38-43.
/ Н.А. Дрижд, Р.К. Камаров, Н.А. Жайсанбаев и др. // Горный журнал Казахстана. 2020;(9):10-15.
Tingzhen Minga, Wei Li, Qingchun Yuanc, Philip Davies, Renaud de Richter, Chong Pengf, Qihong Dengg, Yanping Yuan, Sylvain Caillol, Nan Zhouj. Perspectives on removal of atmospheric methane. Advances in Applied Energy 2022;(5):100085. https://doi.org/10.1016/j.adapen.2022.100085.
Lu Y.Y., Zhang H.D., Zhou Z. et al. Current Status and Effective Suggestions for Efficient Exploitation of Coalbed Methane in China, ACS Publications, May 19, 2021. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.energyfuels.1c00460.
Gwendolyn J. Gregory, R. Kyle Bennett, Eleftherios T. Papoutsakis. Recent advances toward the bioconversion of methane and methanol in synthetic methylotrophs. Metabolic Engineering. May 2022, pp. 99-116, https://doi.org/10.1016/j.ymben.2021.09.005.
Itziar Irakulis-Loitxate, Luis Guanter, Yin-Nian Liu, Daniel J. Varon, Joannes D. Maasakkers, Yuzhong Zhang, Apisada Chulakadabba, Steven C. Wofsy, Andrew K. Thorpe. Satellite-based survey of extreme methane emissions in the Permian basin. 30 Jun 2021. DOI: 10.1126/sciadv.abf450.
Robert B. Jackson, Sam Abernethy, Josep G. Canadell, Matteo Cargnello, Steven J. Davis, Sarah F?ron, Sabine Fuss, Alexander J. Heyer, Chaopeng Hong, Chris D. Jones, H. Damon Matthews, Fiona M. O'Connor, Atmospheric methane removal: a research agenda, 27 September 2021. https://doi.org/10.1098/rsta.2020.0454.

Поддержка

Исследование было профинансировано Комитетом науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан в рамках программно-целевого финансирования для реализации научной и научно-технической программы IRN №BR24993009.

Для цитирования

Перспективы и проблемы заблаговременного извлечения метана из угольных пластов Ккарагандинского угольного бассейна / Н.М. Замалиев, Р.А. Мусин, Д.Р. Ахматнуров и др. // Уголь. 2025;(9):100-105. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-9-100-105.