Обґрунтування параметрів нетрадиційного гідродинамічного видобутку вугілля - Автореферат

Однак, якщо урахувати що Україна найбільш забезпечена вугіллям, і у майбутньому саме вугілля має бути пріоритетним видом палива, однією з задач галузі повинно бути залучення до розробки максимальної кількості пластів, які до останнього часу визнаються до цього непридатними. Створення технологій, які дозволяють досягнути високого ступеня безпеки гірничих робіт та достатньо високих коефіцієнтів виймання вугілля з газонасичених, викидонебезпечних, малопотужних пластів, які залягають у складних гірничо-геологічних умовах і по тим чи іншим причинам непридатні для розробки традиційними методами є актуальною науково-практичною задачею, тому що дозволяє уникнути значних втрат енергетичної та коксохімічної сировини. Матеріали дисертації звязані з планами науково-дослідних робіт Інституту геотехнічної механіки Національної Академії наук України з проблеми "Розробити технологічні схеми способу пошарового руйнування напружених газонасичених середовищ при нетрадиційній гідродинамічній дії" (№№ держреєстрації 0183U341345 і 0114U042676), а також за програмою Мінвуглепрому України "Розробити системи контролю, способи та технології управління станом крайнапружених і вибухонебезпечних гірничих порід та вугілля" (№№ держреєстрації UA01015901Р і 0195U016052). Ідея роботи полягає у використанні підвищення вязкості робочої рідини у відповідності до зростання пористості пласта в процесі видобутку вугілля, метою якого є збільшення коефіцієнту виймання. Практичне значення одержаних результатів полягає в отриманні вихідних даних для розробки технології нетрадиційного гідродинамічного видобутку вугілля з коефіцієнтом виймання не менш ніж 0,6; обґрунтуванні раціонального змінення значення параметрів гідродинамічної дії в відповідності зі зміненням параметрів пласта у процесі видобутку вугілля; розробці технологічних схем нетрадиційного гідродинамічного видобутку вугілля через свердловини з коефіцієнтом виймання не менш ніж 0,6; включенні розроблених схем до альбому "Технологические схемы ведения горных работна пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа".Цей метод при його подальшому розвиненні та удосконаленні у напрямку підвищення коефіцієнта виймання вугілля може бути основою для розробки нових елементів технології нетрадиційного гідродинамічного видобутку вугілля з високим ступенем виймання. Розроблений в ІГТМ НАНУ метод гідродинамічної дії на пористі тіла передбачає створення в пористій системі градієнта тиску шляхом подання рідини з подальшим скиданням тиску на вільній межі пористого тіла, при цьому термін скидання тиску повинен бути, як мінімум, на порядок нижче ніж термін зворотної фільтрації рідини з пористого тіла. У третьому розділі викладено результати лабораторних досліджень факторів інтенсифікації процесу руйнування пористих тіл при гідродинамічній дії, при цьому підтверджено значину руйнувального градієнту тиску - 2 МПА, яку було визначено аналітичним шляхом; установлено закономірності змінювання градієнта тиску у залежності від параметрів гідродинамічної дії, та визначено шляхи його підвищення для інтенсифікації процесу руйнування пористих тіл. У процесі нетрадиційного свердловинного видобутку вугілля здійснюється змінення властивостей вугільного пласта: пористість зростає відповідно обсягу видобутого вугілля, а газовміст, як правило, падає. Якщо виходити з вказаних особливостей процесу гідродинамічного руйнування, обєктами досліджень було обрано тіла, пористість яких відрізнялась на порядок: це вугілля з пористістю від 3 до 6 % і газобетони з пористістю від 20 до 50 %.Теоретичними, лабораторними та шахтними експериментальними дослідженнями установлено закономірності змінювання руйнувального градієнта тиску при гідродинамічній дії на газонасичені пористі тіла у залежності від значин вязкості робочої рідини, газовмісту пористого тіла, його проникності та терміну скидання тиску на вільній поверхні. Установлено, що стабільне руйнування пористих тіл здійснюється при величині руйнувального градієнта тиску не менш ніж 2 МПА; зниження його приводить до порушення стабільності руйнування а при значинах P нижче 1,5 МПА процес припиняється. Установлено, що єдиним фактором, що дозволяє підтримувати процес гідродинамічного руйнування, є поетапне зростання вязкості робочої рідини до розрахункових значин у відповідності з поступовим зростанням проникності та зниженням газовмісту пласта в процесі гідродинамічного видобутку вугілля.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ