РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ МНОГОФАЗНЫХ ГЕО- И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТЕХНОГЕННО ИЗМЕНЯЕМОМ ГАЗОНАСЫЩЕННОМ УГЛЕПОРОДНОМ МАССИВЕ

Объектом исследования являются гео- и газодинамические процессы, структура техногенно нарушенных углепородных массивов и технологические процессы отработки месторождений Кузнецкого, Печорского и Донецкого угольных бассейнов. Цель работы – повышение безопасности ведения очистных и подготовительных работ на угольных шахтах, предотвращение инцидентов, аварий и аварийных происшествий, связанных с перераспределением горного давления; загазированностью горных выработок, образованием локальных скоплений и вспышками метана, накопление взрывоопасных отложений угольной пыли, запылённостью рудничной атмосферы. В ходе выполнения работы проводились теоретические исследования, математическое моделирование, отбирались пробы угля в шахтах, производились аэрогазовые съемки, применялись комплексные лабораторные исследования свойств, газонасыщенности, структуры и состава угля, оценивалось изменение состояния угля при термическом воз-действии и др. При обработке результатов использовались статистические методы. Результатами работы в 2023 году является следующее. Экспериментально подтверждена гипотеза «абиогенного» образования метана в угольных пластах в присутствии воды при каталитическом действии железосодержащих минеральных включений. Включения пирита в угле соответствуют более высокой газоносности и повышенным количеством химически активных парамагнитных центров в алифатической составляющей угля, отличаются неоднородностью микроструктуры, легко присоединяют и удерживают молекулы метана непосредственно в структуре угля, поэтому, уголь, содержащий пирит более насыщен метаном. Теоретически и экспериментально показано, что деформирование и разрушение пород кровли при увеличении объемов выработанного пространства в значительной степени определяют закономерности массопереноса флюидов. Модель расчета геомеханических параметров углепородного массива с учетом его строения, разуплотненого формирования техногенного пространства обрушением пород кровли и применяемых способов крепления горных выработок определяющая изменения в нем напряженно-деформированного состояния при подвигании забоя лавы. Модель позволяет определить устойчивость горных выработок в пространственно-неоднородном, техногенно-нарушенном углепородном массиве, с учетом технологии ведения горных работ, оценить эффективность дегазации выемочного участка и темпы очистных работ.