Совершенствование метода прогноза метаноносности угольных пластов для обеспечения безопасных условий труда в шахтах

• Автор: Грибанов, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 . СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ПРОГНОЗУ МЕТАНОНОСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1.1. Методика исследования метаноносности угольных пластов

1.2. Основные факторы влияющие на метаноносность угольных пластов

1.2. Методика исследования стадий дегазации угольного керна

1.3. Выбор объектов исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОГО И ПАССИВНОГО МЕТАНА В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ

2.1. Исследование соотношения между активным и пассивным мета ном в угольном керне

2.2. Определение зависимости значений природной метаносности

по толще угольного от глубины залегания и выхода летучих ве ществ

2.3. Исследование зависимости метаномкости угля от стадии метаморфизма при атмосферном давлении
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ МЕТАНОНОСНОСТИ УГЛЕНОСНОЙ ТОЛЩИ
3.1. Изучение зависимости природной метаноносности угольного пласта от глубины залегания
3.2. Анализ и оценка соответствия теоретических зависимостей фактическим условиям изменения природной метаноносности
Выводы
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОГНОЗА ОБЪМОВ АКТИВНОГО И ПАССИВНОГО МЕТАНА В УГОЛЬНОМ ПЛАСТЕ
4.1. Определения верхней границы метановых газов по геологоразведочным данным с использованием полученных зависимостей
4.2. Определения градиента природной метаноносности по геологоразведочным данным
4.3. Выбор критериев достоверности данных керногазового опробования по метаноносности угольных пластов
4.4. Расчет объема активного метана, содержащегося в ограниченной области угольного пласта
4.5. Сравнительный расчт метановыделения из разрабатываемого пласта и расхода воздуха для проветривания участка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Вопросы газоносности пластов бассейна и его отдельных месторождений, в том числе касающиеся газовой зональности и влияния некоторых геологических факторов на распределение газов в угольных пласгах, были затронуты в работах Г. Д. Лидина и И. М. Печука, выполненных в — гг. Материалами для выводов и соображений этих авторов служили главным образом данные по газообильности горных выработок действующих шахт [, ]. Первым крупным исследованием, основанным непосредственно на результатах практического определения газоносности углей по керновым и шахтным пробам в масштабах всего бассейна, стала работа А. И. Кравцова. На основе данных опробования и детального анализа влияния большого числа геологических и гидрогеологических факторов (в том числе, историкогеологических условий, тектоники, химического и петрографического состава углей, химизма подземных вод и др. Кузбасса в масштабе 1: 0 ООО []. Систематическое изучение газоносности угольных пластов при разведке шахтных полей бассейна было начато в г. Восточным научно-исследовательским институтом по безопасности работ в горной промышленности ВостНИИ (В. В. Тетеревенков, Б. Г. Ландманн, К. А. Ефремов, В. И. Бархатова, А. И. Дьячков, Ю. Ф. Нефедьев) и трестом «Кузбассуглегео-логия» (Э. М. Сендсрзон, Н. В. Дорошкевич, В. А. Юрьев, O. A. Дружинина, Б. Ф. Чуркин, А. И. Шумилов, М. И. Андреева, В. П. Калиниченко). Позже принимали также участие в этих работах Московский геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе (А. И. Кравцов, М. М. Элинсон, А. П. Бакалдина, И. В. Букин, О. В. Тендер) и Тематическая партия объединения Союзуглегео-логия (О. В. Тендер, В. М. Маркова). В течение — гг. ВостНИИ и треста «Кузбассуглегео-логия» были направлены в первую очередь на разработку технических средств для определения газоносности угольных пластов, максимально приближающейся к истинной, в точках пересечения их разведочными скважинами. Были сконструированы и изготовлены специальные двойные колонковые трубы — керногазонаборники, первые образцы которых обеспечивали сохранение газа в кернах угля за счет их глубокого охлаждения (замораживания), последующие — за счет улавливания газа, выделяющегося из керна при бурении и подъеме трубы по скважине. Всего за указанный период была определена 1с1зоносность 1 пробы углей, в том числе 9 замороженных и 2 не замороженных, т. Однако найти переходный коэффициент, который позволил бы компенсировать потери газа при отборе не замороженных проб, не оказалось возможным из-за большого разброса потерь г аза в параллельных пробах — —%, объясняемого в первую очередь различной степенью раздробленности кернов и длительностью подъема их на поверхность. В дальнейшем при опробовании пластов па газоносность применялись только керногазонаборники []. В г. Кузбассе, и с г. Опробование пластов велось территориальными партиями под методическим руководством созданной для этой цели при тресте Кузбассуглегеология специализированной партии по изучению газоносности углей. Одновременно Вост-НИИ и трестом были начаты научные исследования по разработке способа установления действительной (наиболее вероятной) газоносности пласта в точке пластоперосечения по данным опробования и методики графического обобщения результатов на картах прогноза газоносности угольных пластов. Накопление значительного фактического материала по газоносности угольных месторождений позволило в г. Инструкцию по определению газоносности углей и составлению карт прогноза газоносности угольных пластов при разведке шахтных нолей» для условий Кузбасса. Инструкция включала схемы расположения скважин в зависимости от структурно- тектонических типов месторождений, изложение техники и методики отбора проб при перебуривании пластов различной мощности, методики лабораторных работ по определению газоносности проб углей и состава газов, расчета содержания метана в каждой пробе и пласте в целом, определения действительной газоносности пласта, построения участковых карт прогноза газоносности на основе структурных гипсометрических карт угольных пластов и некоторые рекомендации по применению их для определения ожидаемой газообильности шахт. Инструкция была подготовлена к печати и в г.