Фундаментальные исследования газокинетической реакции газоносных угольных пластов на технологическое воздействие с применением инновационного горно-экспериментального метода для повышения эффективности дегазации

Проект направлен на получение новых знаний о процессах десорбции метана из угля в условиях нелинейности геомеханических процессов, вызванных техногенным влиянием. Выполненные авторами Проекта исследования указывают на качественные и количественные отличия условий сосуществования угля и метана в пласте, то есть в условиях всестороннего сжатия, от искусственной системы «сорбент-сорбат», то есть системы с искусственным насыщением газа. Поэтому изучение закономерностей процесса газовыделения необходимо проводить на образцах угля, состояние которых максимально приближено к состоянию пласта до начала ведения горных работ. Исследования уникального объекта – природной системы «уголь-метан» (уголь, не подвергшийся процессам окисления и газоистощения в результате техногенного воздействия) позволят установить закономерности выделения метана из призабойной части угольного пласта по мере изменения геомеханического состояния углепородного массива в ходе ведения горных работ. В настоящее время, с точки зрения фундаментальной задачи, именно газокинетические процессы в пласте, происходящие наиболее активно и динамично в начальной стадии, малоизучены, а их исследование обладает научной новизной, так как предлагается получение достоверной информации о газокинетике на неокисленных и недегазированных образцах. Авторы Проекта предлагают решать указанную задачу с применением инновационного горно-экспериментального метода, включающего отбор пластовых проб с использованием разработанного оборудования, предназначенного для отбора образцов угля из горных выработок, их герметизации и хранения, накопления информации о характеристиках газовыделения из угля, начиная с первых секунд отбора проб до их полной дегазации. А также выполнять лабораторные исследования угольных и газовых образцов на современном оборудовании и проводить аналитическую оценку полученных экспериментальных данных. В результате всесторонних исследований будут получены новые зависимости газокинетической реакции угольного пласта в его приконтурной части от меняющихся геомеханических напряжений. Полученные в результате реализации Проекта зависимости с широким спектром натурных и лабораторных исследований пластовых проб углей, отобранных в режиме, изолированном от воздушного пространства выработки, позволят установить комплексную характеристику углей – показатель их газокинетической активности, который будет выражаться в виде количественной зависимости реализации газового потенциала пласта от техногенного воздействия в процессе отработки газоносных угольных пластов. В свою очередь, полученные закономерности будут положены в основу расчета безопасных по газовому фактору технологических параметров на угледобывающих предприятиях с целью повышения эффективности дегазации.