Регистрация / Вход
Прислать материал

14.604.21.0096

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.604.21.0096
Тематическое направление
Рациональное природопользование
Исполнитель проекта
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук
Название доклада
Разработка комплекса методических и скважинных технических средств гидроразрыва углепородного массива химически активными составами, вибрационного воздействия, прогнозной оценки газодианамической активности и измерений геомеханического состояния угольных пластов для повышения безопасности и производительности подземной добычи угля
Докладчик
Патутин Андрей Владимирович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Выполняемый проект направлен на создание и внедрение новых видов научно-технической продукции для повышения безопасности подземной разработки газоносных угольных пластов.
Цель и задачи реализуемого проекта:
1) разработка методических принципов и технических решений в области измерений геомеханического состояния и газоотдачи угольных пластов;
2) разработка технологии вибрационного воздействия на угольный пласт в комплексе с направленным гидроразрывом углепородного массива для повышения продуктивности дегазационных скважин;
3) разработка технологии направленного гидроразрыва углепородного массива химически активными составами для разупрочнения монолитных песчаников в кровле угольного пласта, закрепления разрушенных участков углепородного массива и снижения опасности обрушения пород кровли при подземной добыче угля.
Актуальность и новизна исследования
Решение совокупности указанных научно-технических проблем является актуальной задачей инновационного развития угледобывающей промышленности, что обеспечит безопасность, высокую эффективность и производительность подземной добычи угля.
Новизна исследований состоит в комплексном решении технических и методических вопросов, в повышении комплексности исследований геомеханического состояния и газоотдачи угольных пластов, в применении комплекса направленного гидроразрыва химически активными составами и вибрационного воздействия для повышения продуктивности дегазационных скважин.
Описание исследования

В ходе выполнения проекта в текущем году проведены следующие научные исследования:

1) испытания экспериментальных образцов разработанного ранее скважинного оборудования и химически активных составов гидроразрыва;

2) разработка лабораторного технологического регламента вибрационного воздействия на угольный пласт и направленного гидроразрыва углепородного массива химически активными составами;

3) разработка лабораторного технологического регламента прогнозной оценки газодинамической активности и измерений геомеханического состояния угольных пластов;

4) численные расчеты режимов вибрационного воздействия на угольный пласт с использованием комплекса вычислительных и программных средств СВК-128, предоставляемого Индустриальным партнером;

5) обобщение и оценка полученных результатов, разработка рекомендаций по использованию результатов исследований в реальном секторе экономики;

6) разработка проекта Технического задания на проведение опытно-технологических работ по перспективным темам исследований.

Результаты исследования

В текущем году выполнены исследовательские испытания экспериментальных образцов скважинного оборудования и химически активных составов гидроразрыва по согласованной с Заказчиком программе и методикам. Составлены лабораторные технологические регламенты вибрационного воздействия и направленного гидроразрыва углепородного массива химически активными составами, а также прогнозной оценки газодинамической активности и измерений геомеханического состояния угольных пластов. В ходе реализации проекта выполнены численные расчеты режимов вибрационной обработки угольного пласта с использованием комплекса СВК-128 и определены оптимальные параметры воздействия.

На отчетном этапе выполнены исследовательские испытания экспериментальных образцов скважинного оборудования (рисунок а) и химически активных составов гидроразрыва (рисунок б), разработан лабораторный технологический регламент вибрационного воздействия на угольный пласт и направленного гидроразрыва углепородного массива химически активными составами, разработан лабораторный технологический регламент прогнозной оценки газодинамической активности и измерений геомеханического состояния угольных пластов, выполнены численные расчеты режимов вибрационного воздействия на угольный пласт. Результаты выполненных в отчетный период исследовательских испытаний в лабораторных и шахтных условиях оформлены актами и протоколами. Разработаны и утверждены лабораторные технологические регламенты, предусмотренные план-графиком исполнения обязательств и техническим заданием проекта. Полученные результаты представлены в докладах на трех конференциях.

Результаты выполненных исследовательских испытаний оформлены актами и протоколами, опубликованы статьи в научных журналах.

Результаты работы могут быть рекомендованы для выполнения исследований в области разработки методов интенсификации предварительной дегазации угольных пластов, методов диагностики и мониторинга геомеханического состояния массивов горных пород при подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых, направленных на повышение эффективности и безопасности горных работ.

Область применения результатов – повышение безопасности и эффективности подземной разработки газоносных угольных пластов. Способы использования полученных результатов:

1) научная основа для выполнения ОКР по разработке технологии управления прочностью горных пород в кровле угольного пласта и технологии интенсификации предварительной дегазации угольных пластов комплексным методом гидроразрыва и вибрационного воздействия;

2) прямое использование отдельных научно-технических результатов для развития существующих технологий, например для повышения эффективности направленного гидроразрыва для посадки кровли в очистных и подготовительных забоях;

3) научная основа для выполнения дальнейших исследований в области повышения безопасности и эффективности подземной разработки месторождений твердых полезных ископаемых.

Практическая значимость исследования
Практическая значимость ожидаемых результатов проекта связаны с внедрением и расширением масштабов применения в отечественной угледобывающей промышленности современной технологии направленного бурения разведочных и дегазационных пластовых скважин, с возрастающей ролью метана угольных пластов, как самостоятельного вида углеводородного сырья, с задачами предотвращения катастрофических проявлений газодинамических и геомеханических процессов при высокоинтенсивной подземной разработке газоносных угольных пластов.