
ДЕГАЗАЦИЯ
Экспериментальные исследования метода поинтервального гидроразрыва угольного пласта для интенсификации его дегазации
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2026-7-96-105
Аннотация
Показано, что источником аварийных ситуаций при ведении подземных горных работ является метан угольных пластов, который был и остается главной опасностью для горняков во всем мире. Приведены принципы снижения газоносности угольного пласта за счет создания дополнительных площадей обнажения трещинами разрыва вдоль скважины по слоистости или вкрест простирания, а также поперек скважин. Последнее позволяет увеличить количество создаваемых трещин, что исключает опасность взрыва метана. Предложен метод поинтервального гидроразрыва угольного пласта для интенсификации газоотдачи угольного пласта из необсаженных скважин, пробуренных из подготовительных выработок с использованием специально разрабатываемого устройства, обеспечивающего многократное создание поперечных относительно оси скважины трещин. В результате выполненных экспериментальных работ созданы основы технологии, обеспечивающие снижение объемов бурения дегазационных скважин при одновременном увеличении интенсивности и глубины дегазации угольных пластов.
Список литературы
- Шаклейн С.В., Писаренко М.В. Состояние сырьевой базы угольной промышленности Кузбасса // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. № 2. С. 191-201. Shaklein S.V., Pisarenko M.V. Current state of the resource base of coal mining industry in Kuzbass. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta, Nauki o Zemle. 2020;(2):191-201. (In Russ.).
- Проблемы безопасности и новые технологии подземной разработки угольных месторождений / В.И. Клишин, Л.В. Зворыгин, А.В. Лебедев и др. Рос. акад. Наук, Сиб. Отд-ние, Ин-т горного дела. Новосибирск: Издательский дом ?Новосибирский писатель?, 2011. 524 с.
- Проблемы разработки метаноносных пластов в Кузнецком угольном бассейне / Ю.Н. Малышев, Ю.Л. Худин, М.П. Васильчук и др. М.: Изд-во Академии горных наук, 1997. 463 с.
- Ножкин Н.В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений. М.: Недра, 1979. 271 с.
- Метан в угольных шахтах и рудниках России: прогноз, извлечение и использование / А.Д. Рубан, В.С. Забурдяев, Г.С. Забурдяев и др. М.: ИПКОН РАН, 2006. 312 с.
- Пучков Л.А., Сластунов С.В., Федунец Б.И. Перспективы добычи метана в Печорском угольном бассейне. М.: Изд-во МГГУ, 2004. 557 с.
- Сикора П., Смыслов Д., Плетнер О. Особенности заблаговременной дегазации угольных пластов методом бурения скважин с поверхности // Глюкауф. 2008. № 1. С. 39-45. Sikora P., Smyslov D., Pletner O. Specific features of advance degassing of coal seams by drilling boreholes from the day surface. Gluckauf. 2008;(1):39-45. (In Russ.).
- Ремезов А.В., Торро В.О. Анализ развития технологии и способов направленного бурения дегазационных скважин: вертикальных, наклонных и горизонтальных // Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. 2019. № 1. С. 53-74. Remezov A.V., Torro V.O. Analysis of development of technology and methods of directional drilling of degassing boreholes: vertical, inclined and horizontal. Vestnik Nauchnogo tsentra VostNII po promyshlennoj i ekologicheskoj bezopasnosti. 2019;(1):53-74. (In Russ.).
- Шумилов В.А., Аксельрод С.М., Шумилов А.В. Геофизические методы исследования скважин при разведке и добыче метана из угольных пластов: монография. Перм. гос. нац. исслед. университет. Пермь, 2014. 138 с.
- Пармузин П.Н. Зарубежный опыт освоения ресурсов метана угольных пластов. Ухта: УГТУ, 2017. 109 с.
- Black D.J. Review of coal and gas outburst in Australian underground coal mines. International Journal of Mining Science and Technology. 2019;29(6):815-824. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2019.01.007.
- Jun F., Linming D., Hua H., Taotao D., Shibin Z., Bing G., Xinglin S. Directional hydraulic fracturing to control hard-roof rockburst in coal mines. International Journal of Mining Science and Technology. 2015;22(2):177-181.
- Deng J., Yang Q., Liu Y., Liu Yi, Zhang G. 3D finite element modeling of directional hydraulic fracturing based on deformation reinforcement theory. Computers and Geotechnics. 2018;(94):118-133.
- Руководство по наилучшей практике эффективной дегазации источников метановыделения и утилизации метана на угольных шахтах. Серия публикаций Европейской экономической комиссии по энергетике, второе издание. Женева: ООН, 2016.№ 47. 132 с.
- Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. М.: ЗАО ?Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности?, 2012. 250 с.
- Deng J., Yang Q., Liu Y., Liu Yi, Zhang G. 3D finite element modeling of directional hydraulic fracturing based on deformation reinforcement theory. Computers and Geotechnics. 2018;(94):118-133.
- Курленя М.В., Сердюков С.В., Патутин А.В., Шилова Т.В. Интенсификация подземной дегазации угольных пластов методом гидроразрыва // ФТПРПИ. 2017. № 6. С. 2-9. Kurlenya M.V., Serdyukov S.V., Patutin A.V., Shilova T.V. Intensification of underground degassing of coal seams using hydraulic fracturing. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2017;(6):2-9. (In Russ.).
- Jeffrey R., Mills K., Zhang X. Experience and results from using hydraulic fracturing in coal mining // Proc. 3rd Int. Workshop on Mine Hazards Prevention and Control, Brisbane, 2013. PP. 110-116.
- El Rabaa W. Experimental study of hydraulic fracture geometry initiated from horizontal wells. SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Society of Petroleum Engineers, 1989.
- Ахмед Аль-Джубори, Шон Джонстон, Чак Бойер, Стивен У. Ламберт, Оскар А. Бустос, Джек С. Пэшин, Энди Рэй. Метан угольных пластов: чистая энергия для всего мира. Нефтегазовое обозрение, лето 2009. Т. 21. № 2. С. 4-17.
- Бадер Аль-Мата, Маджди Аль-Мутава, Мухаммад Аслам, Мохаммад Дашти, Джитендра Шарма, Бьюн О. Ли, Х. Рикардо Соларес, Том С. Немек, Джейсон Суорен, Лорис Теальди. Индивидуальный подход к проектированию гидроразрыва пласта. Нефтегазовое обозрение, лето 2008. С. 4-18.
- Гандосси Л., Эсторф У. фон. Обзор технологий гидроразрыва пласта и других технологий воздействия на пласт при добыче сланцевого газа – обновление 2015 г. DOI: 10.2790/379646.
- Клишин В.И., Опрук Г.Ю., Связев С.И. Стендовые и опытно-промышленные испытания оборудования при исследовании процесса гидродинамического воздействия на угольный пласт // Вестник НЦ ВостНИИ. 2023. № 4. С. 25-34. Klishin V.I., Opruk G.Yu., Svyazev S.I. Bench and pilot industrial tests of equipment in the study of the process of hydrodynamic impact on the coal seam. Vestnik Nauchnogo tsentra VostNII po promyshlennoj i ekologicheskoj bezopasnosti. 2023;(4):25-34. (In Russ.).
- Поинтервальный гидроразрыв угольного пласта для интенсификации процесса дегазации / В.И. Клишин, Г.Ю. Опрук, С.В. Клишин и др. // Уголь. 2022;(S12):16-22. DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790– 2022-S12-16-22. Klishin V.I., Opruk G.Yu., Klishin S.V., Svyazev S.I. Interval hydraulic fracturing of a coal seam to intensify the degassing process . Ugol’. 2022;(S12):16-22. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2022-S12-16-22.
- Интенсификация подземной дегазации угольных пластов методом гидроразрыва / М.В. Курленя, С.В. Сердюков, А.В. Патутин и др. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017. № 6. С. 3-9. Kurlenya M.V., Serdyukov S.V., Patutin A.V., Shilova T.V. Intensification of underground degassing of coal seams using hydraulic fracturing method. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2017;(6):3-9. (In Russ.).
- Уткаев Е.А., Соколов С.В., Таюрский М.А. Мониторинг направленного гидровоздействия на углепородный массив в условиях действующих шахт // Вестник НЦ ВостНИИ. 2023. № 3. С. 23-30. DOI: 10.25558/VOSTNII.2023.35.57.005. Utkaev E.A., Sokolov S.V., Tayurskiy М.А. The monitoring of directional hydraulic fracturing effect in coal rock massif of working coal mine. Vestnik Nauchnogo tsentra VostNII po promyshlennoj i ekologicheskoj bezopasnosti. 2023;(3):23-30. (In Russ.). DOI: 10.25558/VOSTNII.2023.35.57.005.
- Тайлаков О.В., Макеев М.П., Соколов С.В. Повышение эффективности гидродинамического воздействия на углепородный массив на основе контроля его параметров методом сейсмической томографии // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2020. № 6. С. 38-42. Tailakov O.V., Makeev M.P., Sokolov S.V. Increasing the efficiency of hydrodynamic impact on coal-bearing massif based on parameter control by seismic tomography method. Naukoemkie tekhnologii razrabotki i ispol'zovaniya mineral'nykh resursov. 2020;(6):38-42. (In Russ.).
- Особенности контроля гидродинамического воздействия на угольный пласт при поинтервальном гидроразрыве / В.И. Клишин, О.В. Тайлаков, Е.А. Уткаев и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2023. № 6. С. 77-83. Klishin V.I. Tailakov O.V., Utkaev E.A., Sokolov S.V. Features of control of hydrodynamic impact on coal bed during interval fracturing. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2023;(6):77-83. (In Russ.).
Для цитирования
Клишин В.И., Опрук Г.Ю. Экспериментальные исследования метода поинтервального гидроразрыва угольного пласта для интенсификации его дегазации // Уголь. 2026;(7):96-105. DOI:10.18796/0041-5790-2026-7-96-105.
Поступила в редакцию: 14.05.2026
Поступила после рецензирования: 18.06.2026
Принята к публикации: 30.06.2026











