Проблемы отработки газоносных и опасных по внезапным выбросам угольных пластов с низкой проницаемостью в Карагандинском угольном бассейне

Пласты, которые отрабатываются в Карагандинском угольном бассейне, имеют высокую газоносность и низкую проницаемость. Кроме этого, угольные пласты являются опасными по внезапным выбросам угля и газа. Представлен краткий обзор по параметрам горных работ и выбору способов подготовки. Внимание фокусируется на текущих и возможных в будущем практиках по Карагандинскому бассейну. Традиционные методы подработки (и надработки) угольного пласта и достижение более высокого уровня проницаемости за счет разгрузки массива не всегда осуществимы по горно-геологическим условиям. Выбросы при проходке, особенно по пласту d6, до сих пор являются большой проблемой, и апробируются новые технологии предотвращения выбросов и прогноза геологических аномалий. Управление газовыделением при ведении очистных работ также требует внедрения специальных способов. Представлены результаты по улучшению герметизации устья скважин предварительной дегазации, что обеспечило значительное повышение концентрации метана и позволило использовать его для получения электроэнергии. В статье рассмотрены применяемые и перспективные методы для обеспечения эффективного управления газовыделением и извлечения кондиционного метана.

Баймухаметов С. К., Имашев А. Ж., Муллагалиев Ф. А., Муллагалиева Л. Ф., Коликов К. С. Проблемы отработки газоносных и опасных по внезапным выбросам угольных пластов с низкой проницаемостью в Карагандинском угольном бассейне // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 10-1. — С. 124—136. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_101_0_124.

Баймухаметов Сергазы Кабиевич¹ — докт. техн. наук, профессор, вице-президент экспертной группы по шахтному метану Европейской экономической комиссии ООН (г. Караганда), e-mail: S.Baimukhamet@mail.ru;
Имашев Аскар Жанболатович¹ — доктор Ph.D, зав. кафедрой «Разработка месторождений полезных ископаемых»;
Муллагалиев Фандус Ахматгалиевич¹ — канд. техн. наук, ст. преподаватель, e-mail: fandus@mail.ru;
Муллагалиева Лилия Фандусовна¹ — докторант;
Коликов Константин Сергеевич² — докт. техн. наук, доцент, зав. кафедрой безопасности и экологии горного производства, e-mail: kolikovks@mail.ru;
¹ Карагандинский Технический университет, Казахстан, Караганда;
² Горный Институт Национального исследовательский технологического университета «МИСиС».

1. Баловцев С. В. Сравнительная оценка аэрологических рисков на действующих угольных шахтах// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 5—17. DOI: 10.25018/0236—1493—2021—21—0-5—17.

2. Куликова Е. Ю. Мониторинг — основа снижения геориска при освоении подземного пространства// Маркшейдерский вестник. 2019. № 1 (128). С. 57—64.

3. Каледина Н. О., Королева В. Н. Об изменении подхода к оценке метаноопасности газовых шахт// Уголь. 2016. № 12 (1089). С. 56—58.

4. Сластунов С. В., Ютяев Е. П., Мазаник Е. В., Ермак Г. П. Исследование эффективности усовершенствованной технологии подземного гидроразрыва угольного пласта для его дегазации// Горный журнал. 2018. (1), c. 83—87.

5. Баймухаметов С. Проблемы безопасной добычи угля с пластов с высоким содержанием газа. Караганда, 2006. 205 с.

6. Gray Ian Dr. Through the drill string or core bit DST system. Australia. 2011261172. 2013.

7. Мухамеджанов Д. и др. Технологии Вентиляции и извлечения газа из пластов с высоким содержанием газа в Казахстане. Конференция Руководителей Горнодобывающих предприятий, Астана, 2009г.

8. Патент РК № 2002/0918.1.// Баймухаметов С. К., Полчин А. И. и др.

9. Baisheng Nie, Xianfeng Liu, Shaofei Yuan, Boqing Ge, Wenjie Jia et al. Sorption charachteristics of methane among various rank coals: impact of moisture // Adsorption. 2016. Vol. 22. No. 3. P. 315—325.

10. Yili Kang, Fansheng Huang, Lijun You, Xiangchen Li, Bo Gao. Impact of fracturing fluid on multi-scale mass transport in coalbed methane reservoirs // International Journal of Coal Geology. 2016. Vol. 154—155. P. 123—135.

11. Pinkun Guo, Yuanping Cheng. Permeability prediction in deep coal seam: A case study on the № 3 coal seam of the Southern Qinshui Basin in China, The Scientific World Journal, 2013, Vol. 2013, 10 p.

12. Batugin A. A proposed classification of the earth’s crustal areas by the level of geodynamic threat // Geodesy and Geodynamics, 2021. No 12(1), pp. 21—30. doi:10.1016/j. geog.2020.10.002

13. Мазина И. Э., Муллагалиева Л. Ф., Стельмахов А. А. Моделирование напряженно-деформированного состояния очистного забоя с технологией управления кровлей полным обрушением и закладкой выработанного пространства// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6—1. — С. 99—106.

14. Ульянова Е. В., Малинникова О. Н., Пашичев Б. Н., Малинникова Е. В. Микроструктура ископаемых углей до и после газодинамических явлений// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2019. № 5. С. 10—17.

15. Малашкина В. А. Мониторинг эффективности системы дегазации угольной шахты — основа безопасного труда горнорабочих. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. — № 6-1. — С. 38—45. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-61-038-45