Степень восприимчивости угольного массива к изменениям при вибровоздействии и технические решения по увеличению метаноотдачи из пласта

Рассмотрена проблема организации управленческих мероприятий по повышению извлечения метана при формировании трещин в низкопроницаемом газонасыщенном угольном массиве с использованием вибрационного воздействия. Для повышения газоотдачи из угольного пласта ставится задача принятия управленческих решений при известных параметрах угольного массива и параметрах вибрационного воздействия. В качестве исследовательской задачи авторами сделана попытка оценить степень восприимчивости угольного пласта к изменениям в результате воздействия внешних факторов, таких как вибрация,, для осуществления дестабилизации угольного массива. Изменение трещиноватости в угольном массиве в результате деформаций и перемещений движущегося объекта в угольном пласте может рассматриваться как одна из наиболее сложных задач. Благодаря организации управленческих решений можно направлено изменять такие параметры, как частота, время воздействия, амплитуда колебаний и управлять степенью метаноотдачи из низкопроницаемого угольного пласта. При использовании комплексного метода преобразований в газоносном угольном массиве для решения задачи эффективной подготовки угольного пласта предложен метод комплексного воздействия на массив. Рассмотрены два возможных подхода к преобразованию массива: на основе использования гидровоздействия и последующего вибровоздействия. Обсуждаются и демонстрируются преимущества предложенных подходов, главным образом, с использованием вибрационного воздействия на заключительном этапе.

Ключевые слова: угольный массив, восприимчивость, управленческие действия, метаноотдача, трещиноватость, вибровоздействие, технология, микротрещины, проницаемость, частота.
Как процитировать:

Павленко М.В., Иванов П.Д. Степень восприимчивости угольного массива к изменениям при вибровоздействии и технические решения по увеличению метаноотдачи из пласта // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 174–183. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-21-0-174-183.

 

Благодарности:
Номер: 2
Год: 2021
Номера страниц: 174-183
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.831.325.3(043.3)
DOI: 10.25018/0236-1493-2021-21-0-174-183
Дата поступления: 14.01.2021
Дата получения рецензии: 28.01.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 01.02.2021
Информация об авторах:

Павленко Михаил Васильевич — кандидат технических наук, доцент, e-mail: mihail_ mggy@mail.ru;
Иванов Павел Дмитриевич — старший преподаватель МГТУ им. Н.Э. Баумана, e-mail: ivanovpd@yandex.ru;

 

Контактное лицо:

Павленко М.В., e-mail: mihail_mggy@mail.ru.

Список литературы:

1. Dawe R.A., Mahers E.G. and Williams J.K. Pore scale physical modeling of transport phenomena in porous media / in “Advances in transport phenomena in porous media” Bear J. and Corapcioglu M.Y. eds. // Martinus Nijhoff Publ. 1987, pp. 48—76.

2. Лебедев В.С., Скопинцева О.В. Остаточные газовые компоненты угольных пластов: состав, содержание, потенциальная опасность // Горный журнал. — 2017. — № 4 — С. 84—86. DOI: 10. 17580/gzh.2017.04.17.

3. Pavlenko M.V. The Formation of zones of the coal fray volumetric impregnation as a result of the vibration impact. 23th International Gonference Enginiring Mechanics. Svratka. Czech Republik. 2017, pp. 758—761.

4. Николаевский В.Н. Механизм воздействия вибросейса на нефтеотдачу месторождений и доминирующую частоту // Тр. АН СССР. — 1989. — Т. 307. — № 3. — С. 570—575.

5. Павленко М.В., Барнов Н.Г., Кузиев Д.А., Кенжабаев К.Н., Монзоев М.В. Вибрационное воздействие через скважины и технология дегазационной подготовки низкопроницаемого угольного пласта // Уголь. — 2020. — № 1. — С. 36—40. DOI: http:// dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-1-36-40.

6. Pavlenko M.V. Operational control of efficient and effective treatment of coal bed using complex action taking into account resonant natural frequencies of the block // 24rd International Conference Engineering Mechanics 2018. Svratka, Czech Republic, 2018, pp. 645—648. Doi: 10.21495/91-8-645.

7. Wei J.P., Wang H.L., Wang D.K., Yao B.H. An improved model of gas flow in coal based on the effect of penetration and diffusion // Journal of China University of Mining & Technology. 2016, vol. 45, no 5, pp. 873–878.

8. Michael J. Landry. The coset construction for non-equilibrium systems. High Energy Phisics — Theory. Submitted on 27 Dec 2019, p. 35. https://arxiv.org/abs/1912.12301.

9. M. Baggioli and M.J. Landry. Effective field theory for quasicrystals and phason dynamics [arXiv:2008.05339 [hep-th]].

10. Yao B., Ma Q., Wei J., Ma J., and Cai D. Effect of protective coal seam mining and gas extraction on gas transport in a coal seam. International Journal of Mining Science and Technology. 2016, vol. 26, no 4, pp. 637–643.

11. Li X.L., Wang E.Y., Li Z.H., Liu Z.T., Song D.Z., Qiu L.M. Rock burst monitoring by integrated microseismic and electromagnetic radiation methods. Rock Mechanics & Rock Engineering. 2016, vol. 49, no 11, pp. 4393–4406.

12. Omid Dorostkar, Robert A. Guyer, Paul A. Johnson, Chris Marone, Jan Carmeliet. On the role of fluids in stick-slip dynamics of saturated granular fault gouge using a coupled computational fluid dynamics-discrete element. approach. Journal of Geophysical Research Solid Earth. 2017. DOI:10.1002/2017jb014099.

13. Скопинцева О.В., Баловцев С.В. Управление аэрологическими рисками угольных шахт на основе статистических данных системы аэрогазового контроля // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 1. — С. 78–89. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-1-0-78-89.

14. Баловцев С.В. Оценка аэрологического риска аварий на выемочных участках угольных шахт, опасных по взрывам газа и пыли // Горный журнал. — 2015. — № 5. — С. 91—93. DOI: 10.17580/gzh.2015.05.19.

15. Ганова С.Д., Скопинцева О.В., Исаев О.Н. К вопросу исследования состава углеводородных газов угольных пластов и пыли с целью возможного прогнозирования их потенциальной опасности // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330. — № 6. — С. 109—115.

16. Nyoni W., Pillay M., Rubin M., Nyoni W., Nyoni W., Ma J., Dai H. A methodology to construct warning index system for coal mine safety based on collaborative management. Safety Science, 93, 2017, pp. 86—95.

17. Zhang L., Zhang H., Guo H. A case study of gas drainage to low permeability coal seam. International Journal of Mining Science and Technology. 2017, no 27(4), pp. 687—692.

18. Баловцев С.В. К методике прогноза взрывобезопасности выемочных участков угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 11. — С. 218—226. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-11-0-218-226.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.