Разработка геолого-геофизической модели формирования аномальных скоплений метана на угольных шахтах в зонах динамического влияния разломов. Разработка физико-математических моделей процесса распространения и регистрации сейсмических волн, определение информативных параметров волновых полей, зональности радонометрической активности разломов и газоносности углей

Отчет 245 с., 1 кн., 88 рис., 13 табл., 149 источн., 1 прил. Объект исследования – зона динамического влияния разлома с аномальным скоплением метана. Цель исследования – определение информативных параметров сейсмических волновых полей, радонометрической активности и газоносности углей зоны динамического влияния разлома. Методология исследования основывается на комплексном использовании физико-математического моделирования процесса распространения и регистрации сейсмических волн, геолого-генетической интерпретации изменения природной газоносности углей и полевых радонометрических исследований для установления информативных параметров аномальных скоплений метана на сейсмических изображениях дифрагированных и отраженных волн, а также для выявления пространственной изменчивости геодинамической активности граничных разломов шахтного поля, обусловливающей формирование аномальных скоплений метана. В результате исследования разработаны физико-математические модели процесса распространения и регистрации сейсмических волн, используя которые определены информативные параметры волновых полей трещиноватых и флюидонасыщенных зон углепородного массива, представленные на сейсмических изображениях методов дифрагированных и отраженных волн соответственно признаком образования и потери синфазности сейсмических волн. По петрофизическим данным установлено существенное увеличение удельного электрического сопротивления (в 2 раза) и уменьшение скорости распространения продольных и поперечных упругих волн (на 35-45 %) аномальных скоплений метана за счет трещиноватости и смены водного флюида газовым при прочих равных условиях. Определены структурно-тектонические условия шахтного поля и приуроченность наиболее интенсивных газопроявлений в скважинах к зоне шарнирного перегиба верхнего крыла Калиновской флексуры или к центральной сводовой части Калиновского купола. Установлена зональность радонометрической активности разлома и газоносности углей, свидетельствующая о геодинамической активности разрывной структуры. Выявлено, что аномально высокое давление газа, обусловившее образование многопластовых положительных аномалий газоносности в широком стратиграфическом диапазоне, связано с областью сжатия, выделяемой по низким значениям содержания радона в подпочвенном слое. По результатам проведенных исследований опубликовано 23 статьи и сделано 8 докладов на 6 конференциях.