CC BY
42
1. Звягильский Е.Л., Булат А.Ф., Ефремов И.А., Бокий Б.В., Бунько Т.В., Ко-коулин И.Е. Проветривание и газовый режим шахты им. А.Ф. Засядько: состояние и пути совершенствования.- //Донецк-Днепропетровск. Украина. 2003.- 175 с.
2. Звягильский Е. Л., Бокий Б. В., Касимов О.И. Перспективы развития дегазации на шахте им. Засядько // Уголь Украины. 2003. №12. -С. 35-39.
3. Бокий Б.В., Касимов О.И. Проектирование и эффективное применение дегазации выработанных пространств. // Геотехническая механика. Днепропетровск. -2003. № 42. С. 9-18.
4. Звягильский Е. Л., Бокий Б. В Утилизация шахтного метана- путь решения проблемы выбросов метана в атмосферу.// Сборник научных докладов. Ч.1 Укр-НИМИ. 2005. С. 220-228.
— Коротко об авторах ----------------------------------
Бокий Б.В. - кандидат технических наук, заместитель генерального директора АП «шахта им. А.Ф. Засядько», г Донецк.
---------------------------------------- © Л.С. Кольцова. 2007
УДК 622.41 Л.С. Вольпова
ГЕОЛОГО-ГАЗОВАЯ ТИПИЗАЦИЯ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ ТЕНТЕКСКОЙ МУЛЬДЫ КАРАГАНДИНСКОГО БАССЕЙНА ПО УСЛОВИЯМ ДЕГАЗАЦИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ С ПОВЕРХНОСТИ
Основным фактором, определяющим газовыделение из угля, является объем фильтрационного пространства, т.е. нару-шенность угля, а в неразгруженном горном массиве первостепенное значение приобретает и напряженно-деформиро-ванное состояние массива [4].
Предлагаемая типизация проведена по комплексу этих факторов -напряженно-деформированному состоянию массива и нарушенности угля. Разное их сочетание определяет не только горно-геологические условия разработки угольных пластов, но и условия их дегазации с поверхности и позволяет давать дифференцированную оценку усло-
вий дегазации для нарушенных зон и ненарушенных участков пласта. Оценка напряженно-деформи-рованного состояния угленосных отложений проводилась по комплексу геологических признаков - тектонике шахтных полей всех масштабов ее проявления - типу крупных структур, наличию и типу пликативных и разрывных нарушений, характеру, распределению и интенсивности малоамплитудной нару-шенности, ее взаимоотношению с крупными нарушениями, присутствию и виду внутрипластовых деформаций, а также по характеру распределения газов в угленосной толще.
Напряженно-деформированное состояние определяет вид деформации и отражается в тектонике угленосных отложений.
Так, для условий сдвиго-сжатия характерны надвиги и взбросо-надвиги как крупные, так и малоамплитудные, внутрипластовые деформации с пачками перетертого угля, для сжатия - косые и продольные взбросы, для растяжения - поперечные взбросы и сбросы, как правило, дегазирующие угольные пласты [5].
Характер распределения газов в угленосных отложениях отражает интенсивность обменно-миграционных процессов и скорость вековой дегазации, которые в свою очередь, определяются структурнотектоническими условиями, напряженно-деформиро-ванным состоянием и их изменением в геотектонической истории.
Для оценки напряженно-деформированного состояния использовались глубина залегания поверхности метановой зоны (ПМЗ), а также параметры газовыделения из угля и их изменение с глубиной как в метановой зоне, так в зоне деметанизации. ПМЗ - это условная поверхность-граница, разделяющая верхнюю деметанизированную часть угольных пластов (пласта) и остальную метаноносную часть. Диапазон колебаний глубины залегания ПМЗ для изометаморфных углей, зависящий от структурно-тектонических условий, достаточно велик и составляет 200-350 м для средних марок угля.
В зонах унаследованного сдвиго-сжатия миграционно-обмен-ные процессы были затруднены, современная глубина дегазации и залегания поверхности метановой зоны (ПМЗ) минимальны, угольные пласты характеризуются более высокими градиентами нарастания мета-ноносности угольных пластов и других параметров распределения газа с глубиной и более высоким содержанием газа на равных глубинах. При высокой нарушенности угля(пачки перемятого угля, тектонические нарушения) эти зоны представляют повышенную газодинамическую опасность.
В зонах унаследованного в геотектонической истории растяжения происходили более интенсивные обменно-миграцион-ные процессы, глубина дегазации и залегания ПМЗ здесь больше, а градиенты нарастания метаноносности и других показателей газовыделения с глубиной более низкие. При высокой нарушенности угольных пластов эти эоны можно рассматривать как природные зоны газовой разгрузки, а крупные тектонические нарушения растяжения, как каналы газовой разгрузки, где глубина ПМЗ может возрастать в 1,5 раза (Ша-ханский сброс). В настоящее время не существует прямых методов определения нарушенности структуры угля ни по геологоразведочным, ни по горным работам.
В данной работе для оценки нарушенности структуры угля использован разработанный нами метод ее оценки по динамике газовы-деления (ДГ) [1]. Метод имеет физико-химическую основу - используется изменение состава, содержания, скорости газовыделения при изменении сорбционного равновесия(за счет температуры и давления) в процессе десорбции угля.
Физико-химические свойства углеводородных газов, в том числе сорбционная способность, изменяются в углеводородном ряду от более легких (метана) к более тяжелым (ТУ)-этану, пропану, бутану и т.д. В этой связи при десорбции имеет место очередность их выхода из угля согласно изобарно-изотерми-ческой активности, которая уменьшается от более легких к более тяжелым гомологам. Чем выше сорбционная способность компонента, тем большее измельчение требуется для его десорбции; чем больше нарушен уголь, тем более тяжелые гомологи могут десорбироваться при равных условиях температуры и давления.
И наоборот - чем более высокие гомологи десорбируются из угля и больше объем их газовыделения, тем больше измельчен уголь. Поэтому параметры газовыделения ТУ в процессе десорбции - состав, содержание, скорость газовыделения и т.д. являются индикаторами степени и глубины нарушенности макропористой структуры угля [3].
Это положение было подтверждено серией лабораторных и шахтных экспериментов в Печорском и Карагандинском бассейнах, проведенных совместно со службами прогноза, что дало основание использовать динамику газовыделения тяжелых углеводородов для оценки нарушенности структуры угля [2].
Для сравнительной оценки нарушенности угольного пласта д6 использованы следующие основные покаэатели динамики газовыде-ления:
1. Общий удельный объем ТУ, мЗ/т гм, как мера общего фильтрационного объема угля.
2. Компонентный состав ТУ, отражающий структуру нарушенно-сти: чем больше содержание более тяжелого гомолога, тем сильнее измельчен уголь.
3. Скорость газовыделения ТУ из угля, мЗ/тгм/сутки, чем выше скорость, тем больше нарушен уголь.
4. Суммарное значение коэффициентов кинетики газовыделения ТУ на З -х первых этапах дегазации - К1+ К2+ КЗ , в% от общего объема газовыделения. Чем больше суммарная доля газовыделения из угля на З-х первых этапах дегазации, тем больше нарушен уголь.
5. Время дегазации угля, в сутках: чем меньше время дегазации, тем больше нарушен уголь.
Тентекская мульда расположена в северо-западной части Чуру-бай-Нуринской синклинали, ограничена с запада крупным Тентек-ским разломом, а с востока Чурубай-Нуринским взбросом. Западное крыло, примыкающее к Тентекскому разлому, более крутое, с углами падения 5Q-6Q, северо-западное крыло также крутое с углами падения 4Q-5Q, а юго-восточное и восточное крылья пологие 1Q-2Q.
Дислоцированность структуры неравномерная, как по характеру, так и по интенсивности нарушенности. Западное крыло почти не содержит крупных нарушений(площадь не разрабатывается). Южная замковая часть мульды не имеет крупных нарушений, но характеризуется интенсивной малоамплитудной нарушеннностью (по горным работам), наиболее нарушена северо-восточная часть мульды вблизи Чурубай-Нуринского взброса и Шаханского сбросо-сдвига.
В работе рассматриваются южное, восточное и северо-восточное крыло Тентекской мульды - З шахтных поля - им. В.И. Ленина, Казахстанская и Тентекская.
Поле ш. им В.И. Ленина расположено в южной замковой части структуры на площади резкого, под острым углом, сочленения крыльев Тентекской мульды. В его крайней юго-западной части проходит несколько параллельных меридио-нальных взбросов, отделяющих западную крутую часть толщи от восточной пологой с флексурообразным переходом от крутого залегания к пологому. Он выражен в виде
крутых перегибов угольных пластов, разделенных седловидным изгибом в центральной части участка.
На большей, центральной части шахтного поля крупные разрывные нарушения отсутствуют, развиты средние и, главным образом, малоамплитудные нарушения - преобладают взбросы, согласные и несогласные, чаще косые.
Большая часть малоамплитудных нарушений находится на юговосточном крыле шахтного поля, они не приурочены к каким-либо определенным зонам, часто слепые и угасают в северо-западном направлении, к центру мульды их количество уменьшается, наряду с взбросами появляются сбросы.
Пласт д6 имеет мощность 4,5-5 м и сложное 6-S пачечное строение. Особенностью пласта является присутствие в нижней части пачки перетертого угля мощностью Q,2-1,2 м -признака сдвиговых внут-рипластовых деформаций, с которой связаны выбросы угля и газа. Глубина залегания ПМЗ минимальная для Тентексой мульды и составляет 15Q-2QQ м. Степень метаморфизма углей характеризуется Уг 2З-28 % (марка Ж-К, К).
С глубины 257 м на шахте происходят газодинамические явления
- внезапные выбросы угля и газа. Все они произошли в центральной части шахтного поля, совпадающей с простиранием осевой части седловидного изгиба угольного пласта.
Итак, тектоника шахтного поля всех масштабов характеризует напряженно-деформированное состояние сжатия и сдвиго- сжатия, что подтверждается и высокой газодинамической опасностью при разработке.
Присутствие сброса на юго-западной границе ш.п. и в центре мульды указывает на возможные небольшие блоки с напряженно-деформированным состоянием растяжения.
Оценка нарушенности структуры угля пласта д6 дается по геологоразведочным данным в интервале глубин 5QQ-1QQQ м, т.к. верхняя часть шахтного поля была разведана еще в 6Q^ годы и не содержит определений ТУ. Однако в фондах бывшего ПО Центрказгеология имеются данные дегазации проб угля с содержаним основного газа -метана, которые также можно использовать для оценки нарушенности угля [1].
Динамика газовыделения из угля пласта д6 на п.ш. им. В.И. Ленина характеризуется высокими значениями всех параметров:
- высоким общим удельным содержанием ТУ - Q, 125; 1,Q9 и 1,5S мЗ/тгм в интервалах глубин 4QQ-6QQ, 6QQ-SQQ и SQQ-1QQQ м соответственно, т.е. высоким фильтрационным объемом угля,
- высокой общей скоростью газовыделения из угля 0,25-0^ мЗ/тгм/сутки,
- высокими градиентами нарастания содержания ТУ с глубиной -Q,45 и Q,24 мЗ/т гм на каждые 100м в интервалах глубин 5QQ-7QQ и 7QQ-9QQ м соответственно,
- относительно небольшим временем дегазации угля - от 1 до 9 суток, при средних значениях 4,2 суток в интервале глубин 6QQ-SQQ м и 6,S суток на гл.800-1000 м., что также указывает на повышенную нарушенность угля (табл. 1).
Наиболее высокую скорость газовыделения при высоком удельном содержании ТУ имеют угли в нижней части пласта по скв.14813, 14S15 и 1479З в северной части шахтного поля на глубине 6QQ-SQQ м, что указывает на широкое площадное развитие пачки перетертого угля не только на площади горных работ, но и на глубоких горизонтах шахтного поля.
Динамика газовыделения характеризует общую высокую нару-шенность макропористой структуры угля, высокую изменчивость на-рушенности в пределах одного пластопересечения, широкое развитие пачки перетертого угля как на верхних горизонтах разработки, так и на глубоких горизонтах.
Таким образом, п.ш. им. В.И. Ленина характеризуется напряженно-деформированным состояним сдвиго-сжатия и сжатия в сочетании с интенсивной, преимущественно слепой, малоамплитудной нару-шенностью взбросового типа, интенсивными внутрипластовыми деформациями угольного пласта и высокой нарушенностью макропористой структуры угля.
Широкое площадное развитие и значительная мощность пачки перетертого угля(по геологоразведочным данным), из которой происходят выбросы, позволяет полагать, что газодинамическая опасность будет сохраняться и при дальнейшей разработке.
Наибольшую опасность представляет центральная часть шахтного поля, где проходят флексурные перегибы и седловидный изгиб пласта при наличии мощной пачки перетертого угля. К восточной границе ш.п. газодинамическая опасность возможно будет снижаться, так как, с одной стороны, уменьшается мощность пачки перетертого
угля, с другой появляются поперечные сбросы и изменяется напря-женно-деформиро-ванное состояние массива. Условия дегазации угольных пластов с поверхности неблагоприятные, особенно в нарушенных зонах. В условиях сдви-го-сжатия дегазация в ненарушенных участках даже предпочти-тельнее, чем в зонах нарушений.
Поле ш. Казахстанская расположено на юго-восточном и восточном крыле Тентекской мульды и является северо-восточным продолжением п.ш. им. В.И. Ленина, характеризуется спокойным пологим (10-15) моноклинальным залеганием, пликативные дислокации выражены в виде небольших очень пологих складок. В средней части шахтного поля имеется довольно крупное нарушение типа поперечного взброса (сброса) с 2 плоскостями смещения, протяженностью около 1,5 км и амплитудой опускания центральной части по пласту д6 50-80 м, размер опущенного блока около 1 км.
Малоамплитудная нарушенность развита незначительно и, в отличие от п.ш. им. В.И. Ленина, только вблизи крупных разрывных нарушений.
Итак, п.ш. Казахстанская имеет довольно простое строение и может быть разделено на 2 части - северную и южную. В южной, примыкающей к п.ш. им. В.И. Ленина, развиты несколько поперечных взбросов (сбросов) с опущенным блоком между ними, что позволяет полагать здесь преобладание напряженно-деформиро-ванного состояния растяжения.
В северной части крупные разрывные нарушения геологоразведочными работами не установлены, возможно она представляет собой единый крупный блок с напряженно-деформи-рованным состоянием растяжения.
Пласт д6 здесь подвержен размывам и расщеплениям, мощность пачки перетертого угля резко сокращается по сравнению с п.ш им. В.И. Ленина до 0,2-0,3 м, что указывает на уменьшение внутрипла-стовых деформаций.
Глубина залегания ПМЗ стабильно составляет около 200 м и только в тектоническом блоке в средней части ш.п. несколько понижается. Динамика газовыделения из угля пласта д6 характеризуется более низкими, чем на п.ш. им. В.И. Ленина, значениями всех параметров при одинаковой степени метаморфизма (Уг 24-28 %) и на равных интервалах глубин:
- общее содержание ТУ составляет 0,596 и 0,751 м3/т г м на глубинах 600-800 и 800-1000м соответственно, что в 2 раза меньше, чем на п.ш. им. В.И. Ленина,
- скорость газовыделения - 0,118 и 0,114 м3/т г м/сутки по указанным выше интервалам глубин, что также в 2-3 раза ниже, чем на п. ш. им. Ленина,
- содержание наиболее тяжелых гомологов - С3Н8 и С4Н10 на сопоставимых глубинах и этапах дегазации в 2 раза ниже, чем на п.ш.им. В.И. Ленина,
- среднее время дегазации проб угля при колебаниях от 2 до 14 дней, составляет 7,2 и 8,2 суток на глубинах 600-800 м и 800-1000 м, что вдвое больше, чем на п. ш. им. В. И. Ленина,
- градиенты нарастания содержания ТУ с глубиной 0,23 и 0,077 м3/т г м на каждые 100 м в интервалах глубин 600-800 и 800-1000 м, что в 2-4 раза ниже, чем на п.ш. им. В.И. Ленина (табл. 1). Все основные параметры динамики газовыделения из угля пласта д6 при близких показателях степени метаморфизма и на сопоставимых глубинах в два раза ниже, чем на п.ш. им. В.И. Ленина. Это дает основание считать, что и нарушенность макропористой структуры угля также в 2 раза меньше, чем на п.ш. им. В.И. Ленина.
Таким образом, поле ш. Казахстанская в целом характеризуется преобладанием напряженно-деформированного состояния растяжения в сочетании с небольшой малоамплитудной нарушенностью, связанной только с крупными разрывными нарушениями, и низкой нару-шенностью макропористой структуры угля.
Северная часть ш. поля неблагоприятна для дегазации угольных пластов с поверхности из-за низкой нарушенности угля. Однако на этой площади не исключены зоны слепой малоамплитудной нару-шенности, не связанные с крупными нарушениями, которые могут быть более благоприятны для дегазации, чем ненарушенные угли.
В южной части ш.п. более благоприятны для дегазации зоны малоамплитудной нарушенности вблизи крупных открытых дегазирующих разрывных нарушений.
Тентекский участок является северо-восточным продолжением п.ш. Казахстанская, объединяет п.ш.Тентекская и разведочный участок 8 Тентекский и расположен на северо-восточном окончании восточного моноклинального крыла Тентекской мульды и ее северовосточном замыкании с сопряжением крыльев почти под прямым углом.
Угленосные отложения имеют пологое залегание с углами падения 15-20.
На востоке участок ограничен крупным меридиональным Чуру-бай-Нуринским взбросом, в средней части разорван крупным широтным Шаханским сбросо-сдвигом, в результате чего южная и северная части участка по линии разрыва смещены на 2-2,5 км, образуя 2 тектонических блока - северный и южный, которые существенно различаются положением в общей структуре, характером разрывной тектоники, напряженно-деформиро-ванным состоянием и нарушенностью структуры угля.
Северный блок (севернее Шаханского сброса) расположен на северо-восточном замыкании Тентекской мульды, почти не содержит крупных разрывных нарушений, лишь в южной части блока проходит субмеридиональный косой взброс, примыкающий с севера к Шахан-скому сбросу. Малоамплитудные нарушения(менее 10 м) проявляются резкой сменой углов падения, небольшими зонами дробления и межслоевыми подвижками в пределах мощных угольных пластов. Пликативные нарушения развиты слабо, вблизи тектонических разрывов наблюдаются изгибы пластов. Глубина залегания ПМЗ в северном блоке составляет 230-250 м. Структурное положение северного блока в северо-восточной замковой части Тентекской мульды, отсутствие крупных разрывных нарушений, единичные косые взбросы, изгибы пластов вблизи тектонических разрывов дают основание полагать напряженно-деформированное состояние сжатия, однако для однозначной оценки нужны дополнительные сведения о характере малоамплитудной тектоники.
Южный блок занимает площадь к югу от Шаханского сброса до северной границы п.ш.Казахстанская, содержит крупный сбросо-сдвиг, параллельный Шаханскому, в 3,5 км к югу от него и характеризуется интенсивной сбросовой тектоникой с преобладанием поперечных согласных вэбросов и сбросов, имеющих ориентировку Шаханского сброса и дегазирующих угленосные отложения. Шаханский сброс является более поздним по отношению к основному герцинско-му этапу складчатости и наложен на Тентекскую структуру. Глубина залегания ПМЗ в зоне Шаханского сброса самая большая в Тентекской мульде и достигает 300 м.
Структурное положение южного блока на пологом моноклинальном крыле Тентекской мульды, крупные поперечные сбросы, интенсивная малоамплитудная сбросовая тектоника, увеличение глубины
ПМЗ в зоне Шаханского сброса до 300м четко и однозначно характеризуют напряженно-деформиро-ванное состояние растяжения.
Динамика газовыделения из угля пласта д6 изучалась отдельно для северного и южного блоков, сравнительный анализ ДГ показывает:
- общее газовыделение ТУ из угля в южном блоке в 1,5 раза меньше, чем в северном и составляет 0,004 и 0,03 м3/т г м на глубинах 300-400 и 400-600 м по сравнению с 0,006 и 0,06 м3/т г м в северном блоке на соответствубщих глубинах, что указывает на большую на-рушенность угля в южном блоке и большую глубину дегазации,
- скорость газовыделения из угля, наоборот, в южном блоке в 2 раза выше, чем в северном и составляет соответственно 0,003 и 0,013 м3/т г м/сутки на глубине 300-400 м и 400-600 м по сравнению с 0,001 и 0,008 м3/т г м/сутки в северном блоке, что также подтверждает более высокую нарушенность угля в южном блоке,
- коэффициенты кинетики газовыделения (К1+К2+К3) из угля в южном блоке в 1,5 раза выше, чем в северном, при средних в южном блоке 73 % и 88 % в интервалах глубин 300-400 м и 400-600 м, а в северном 68 % и 36 %, что также подтверждает более высокую нару-шенность угля в южном блоке,
- время дегазации проб угля в южном блоке меньше, чем в северном и составляет 4,2 суток на глубине 400-600 м по сравнению и 7,7суток в северном блоке (табл. 2).
Сравнительная оценка нарушенности угля пласта д6 южного и северного блоков Тентекского участка, проведенная по динамике га-зовыделения, показывает, что уголь пласта д6 в южном блоке характеризуется в 1,5-2 раза более высокой нарушенностью до гл.600-700 м, чем уголь того же пласта в северном блоке.
Оценка нарушенности угля по ДГ сопоставлялась с данными массовых лабораторных определений коэффициента крепости угля по Протодьяконову. Коэффициенты крепости угля в южном блоке в 1,5 раза ниже, чем в северном как по крайним колебаниям, так и по средним значениям (табл. 2), что подтверждает оценку нарушенности по ДГ и более высокую в 1,5 раза нарушенность угля в южном блоке.
Следует подчеркнуть, что степень метаморфизма углей пласта д6 в южном блоке даже несколько выше, чем в северном - в каждом интервале глубин Уг на 2 % выше, следовательно и содержание ТУ в составе газов в южном блоке в соответствии со степенью метаморфизма
должно быть даже несколько выше, чем в северном. Следовательно, более низкое содержание ТУ в южном блоке является результатом большей нарушенности массива и большей скорости его дегазации в условиях растяжения.
На высокую скорость дегазации в зоне Шаханского сброса указывают также некоторые особенности состава газов выше границы ПМЗ, а именно - присутствие в составе газов ТУ. При высокой скорости дегазации газы с высокой сорбционной способностью еще не успели десорбироваться, тогда как дегазация более легкого компонента -метана уже произошла. Зона газового выветривания, по-видимому, здесь еще не пришла в состояние полного равновесия.
Комплексный анализ структурно-тектонических условий и характера дегазации угольных пластов, как показателей напряженно-деформированного состояния, и динамики газовыделения из угля, как показателя его нарушенности, в пределах Тентекской мульды позволяет провести типизацию шахтных полей по сочетанию этих факторов и выделить 3 типа шахтных полей с разными условиями дегазации угольных пластов с поверхности (табл. 3).
1 тип - п.ш. им. В.И. Ленина, характеризуется напряженно-деформированным состоянием сдвиго-сжатия и сжатия в сочетании с общей высокой малоамплитудной нарушенностью угольных пластов и высокой нарушенностью макропористой структуры угля.
Такое сочетание определяется структурным положением участка в южной замковой части мульды с резким, под острым углом, сопряжением крыльев, осложненным дополнительной складчатостью в виде флексурных перегибов интенсивной малоамплитудной нарушенно-стью, преимущественно слепой и несвязаной с крупными нарушениями, интенсивными и широко развитыми внутрипластовыми деформациями. Сочетание сдвиго-сжатия с высокой нарушенностью угля создает неблагоприятные условия для дегазации угольных пластов с поверхности. При этом крупные разрывные нарушения взбросового типа в условиях сдвиго сжатия, как правило, имеют закрытый характер и неблагоприятны для дегазации. Для зтого типа предпочтительнее дегазация в ненарушенных участках пласта.
2 тип - п.ш. Казахстанская характеризуется напряженно-деформированным состоянием растяжения в сочетании с невысокой малоамплитудной нарушенностью и низкой нарушен-ностью макропористой структуры угля.
Такое сочетание определяется положением на восточном крыле Тентекской мульды со спокойным пологим моноклинальным залеганием пластов и относительно простыми структурно-тектоническими условиями - отсутствием крупных разрывных нарушений в северной половине шахтного поля и локальным развитием поперечных взбросов в южной, небольшой малоамплитудной нарушенностью, связанной только с зонамии крупных нарушений.
Южная половина шахтного поля, где в зонах крупных нарушений развита малоамплитудная нарушенность, характеризуется более благоприятными условиями для дегазации угольных пластов с поверхности - в зонах малоамплитудной нарушенности вблизи крупных открытых нарушений (дегазирующих сбросов и поперечных взбросов).
Северная часть шахтного поля, где отсутствуют крупные разрывные нарушения, может быть менее благоприятна для дегазации угольных пластов из-за низкой нарушенности угля.
3 тип - южный блок Тентекского участка характеризуется сочетанием напряженно-деформированного состояния растяжения с высокой трещиноватостью угольных пластов и высокой нарушенностью макропористой структуры угля.
Структурное положение - на северо-восточном окончании пологого моноклинального крыла Тентекской мульды, нарушенного крупными широтными сбросами с интенсивной малоамплитудной сбросовой тектоникой.
Распределение газов в зоне Шаханского сброса характеризуется увеличением зоны газового выветривания и погружением ПМЗ до 300 м, что указывает на высокую скорость дегазации этой части структуры.
Высокие показатели динамики газовыделения и низкая крепость угля характеризуют высокую нарушенность угля как на уровне трещин, так и на уровне макропористой структуры (табл. 2).
Сочетание условий растяжения массива с высокой нарушенно-стью угля, является наиболее благоприятным для дегазации угольных пластов с поверхности.
При разработке угольных пластов возможны суфлярные выделения метана, газодинамические явления могут появиться на больших глубинах, более 700-800 м. при наличии пачек перетертого угля.
Предложенная типизация шахтных полей может быть использована и для Карагандинской синклинали бассейна (Промышленного район) [2].
1. Вольпова Л.С. Метод оценки динамики газовыделения из угля и его использование для горно-геологического прогнозирования. Москва. ИКФ Каталог. 2005.
2. Вольпова Л.С. Основные закономерности газогеохимической динамики как показателя выбросоопасности угольных пластов. Отчет МГРИ.1995.
3. Эттингер И.Л. Внезапные выбросы угля и газа и структура угля. - М.: Недра. 1969.
4. Яновская М.Ф., Иванов Б.М. и др. Физико-химия газодинамических явлений в шахтах. - М.: Недра. 1973.
5. Костливцев А.А. Тектоника шахтных полей Карагандинского каменноугольного бассейна. Автореферат диссерт. на соискание канд. геол.-мин. наук Караганда. 1985.
— Коротко об авторах -------------------------------------------
Вольпова Лариса Самуиловна - кандидат геолого-минералоги-ческих наук, ведущий научный сотрудник МГРУ.
------------------------------------ © Л.А. Пучков, Н.О. Каледина,
2007
УДК 622.3:658.657
Л.А. Пучков, Н.О. Каледина
ПРОГНОЗ ГАЗОПРИТОКОВ В СКВАЖИНЫ ПРИ ДОБЫЧЕ МЕТАНА ИЗ СТАРЫХ ВЫРБОТАННЫХ ПРОСТРАНСТВ
~П настоящее время проблема извлечения и использования метана угольных пластов приобрело весьма актуальное значение во всем мире. Это вызвано, с одной стороны, повышением значимости природоохранного аспекта проблемы - снижения объемов выделения метана в атмосферу Земли как парникового газа, а с другой стороны, с повышением роли ресуросбережения и комплексного использования недр в мировой экономике. Как отмечалось ранее [1], доля угольной промышленности в общей эмиссии метана довольно значительна, при этом данный источ-
