ГЕОЛОГИЯ

Оригинальная статья

УДК 622.831.3:622.411.332:533.17 © С.Б. Алиев, В.С. Портнов, Р.К. Атыгаев, Е.Н. Филимонов, С.Б. Иманбаева, 2020

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 6-2020 /1131/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-6-50-54

Название

Изучение факторов влияющих на выбросоопасность угольного пласта Д₆

Авторы

Алиев С.Б., доктор техн. наук, профессор, академик НАН РК, старший научный сотрудник ИПКОН РАН, 111020, г. Москва, Россия, е-mail: alsamat@yandex.ru

Портнов В.С., доктор техн. наук, профессор кафедры «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, е-mail: vs_portnov@mail.ru

Атыгаев Р.К., канд. техн. наук, специалист УСШМД УД АО «АрселорМиттал Темиртау», 101407, г. Темиртау, Республика Казахстан, е-mail: eugf@mail.ru

Филимонов Е.Н., канд. техн. наук, специалист УСШМД УД АО «АрселорМиттал Темиртау», 101407, г. Темиртау, Республика Казахстан, е-mail: eugf@mail.ru

Иманбаева С.Б., PhD докторант специальности «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, е-mail: svetakaz77@mail.ru

Аннотация

Установлены закономерности изменения физико-механических свойств углей и вмещающих пород от глубины залегания пласта Д₆. К потенциально выбросоопасным относятся угли с брекчиевидной, линзовидной, землисто-зернистой тектонической структурой и имеющие мелкокусковатую текстуру прочностью менее 75 у.е. Общим характером изменения крепости, влажности и начальной удельной скорости газовыделения является уменьшение их значений с ростом глубины залегания углей. Предел прочности на сжатие и растяжние, плотность вмещающих пород долинской свиты с глубиной растет, а их пористость и влажность снижаются. Определено, что при показателе выбросоопасности равном 10,5±1,17 вскрытие угольного пласта является опасным. Основным влияющим фактором на выбросоопасность угольного пласта Д₆ является газовое давление.

Ключевые слова

Угольный пласт, вмещающие породы, крепость и влажность, скорость газоотдачи, выбросоопасность, глубина залегания.

Список литературы

1. Дрижд Н.А., Баймухаметов С.К., Тоблер В.А. и др. Карагандинский угольный бассейн: Справочник. М.: Недра, 1990, 299 с.

2. Газообильность каменноугольных шахт СССР. Комплексное освоение газоносных угольных месторождений // А.Т. Айруни, Р.А. Галазов, И.В. Сергеев и др. Под ред. Г.Д. Лидина. М: Наука, 1990. 213 с.

3. Проблемы разработки метаноносных угольных пластов, промышленного извлечения и использования шахтного метана в Карагандинском бассейне / А.Т. Айруни, Г.М. Презент, С.К. Баймухаметов и др. М: Издательство АГН, 2002. 320 с.

6. Пучков Л.А., Сластунов С.В., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. М.: Горная книга, 2002. С. 59-62.

4. Некоторые аспекты изучения газоносности пласта К₁₀ в условиях шахты «Абайская» / Е.Н. Филимонов, В.С. Портнов, В.В. Егоров и др. Караганда: КарГТУ, 2015. 95 с.

5. Методические указания по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа. Караганда: 2012. 177 с.

Иллюстрации

Рис. 1. Изменение крепости (а), начальной удельной скорости газоотдачи (б) и влажности (в) пласта Д₆ в зависимости от глубины залегания пласта на шахтах УД АО «Арселор Миттал Темиртау». Цветными точками представлены данные по различным шахтам: синие – «Шахтинская», зеленые – им. Ленина, красные – «Казахстанская»

Рис. 2. Комплексный показатель В, полученный при локальном прогнозе выброопасности пласта на шахтах Тентекского региона. Цветными точками представлены данные по различным шахтам: синие – «Шахтинская», зеленые – им. Ленина, красные – «Казахстанская»

Для цитирования

Изучение факторов влияющих на выбросоопасность угольного пласта Д₆ / С.Б. Алиев, В.С. Портнов, Р.К. Атыгаев и др. // Уголь. 2020. № 6. С. 50-54. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-6-50-54.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 15.01.2020

Одобрена рецензентами: 14.02.2020

Принята к публикации: 23.03.2020

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Изучения факторов влияющих на выбросоопасность угольного пласта Д₆», авторы: Алиев С.Б., Портнов В.С., Атыгаев Р.К., Филимонов Е.Н., Иманбаева С.Б.

Рецензент

Кряжева Т.В., доцент кафедры ГРМПИ КарГТУ.

Статья посвящена актуальной проблеме прогнозирования выбросоопасных участков при проектировании новых горизонтов угольных шахт и при проведении горных работ на действующих шахтах. Приведены характеристики промышленной угленосности пластов Карагандинского бассейна (Республика Казахстан), установлено, что наиболее угленосными являются пласты Карагандинской, Долинской и Тентекской свит. Угленосность пластов влияет на метаноносность, что обусловливает высокую газообильность шахт Карагандинского бассейна, которые относятся к опасным по внезапным выбросам угля и газа.

При добыче с глубины 250-300 м возможны внезапные выбросы угля и газа. При этом увеличиваются число выбросов и их интенсивность. Опасными по внезапным выбросам угля и газа считаются пласты K₁₈, К₁₂, К₁₀, К₇, Д₆.

Объектом исследования выбран пласт Д₆ «Кассинский», который имеет средную мощность 3,85 м, средний угол залегания 13°, предел газоносности изменяется в зависимости от глубины залегания пласта от 7 до 25 м³/т. По результатам регионального прогноза, установлены критические глубины с которых осуществляют прогноз выбросоопасности пластов. В результате исследования установлены закономерности изменения основных влияющих факторов - крепости угольных пачек, начальной удельной скорости газоотдачи и влажности угля на комплексный показатель выбросоопасности от глубины залегания угольного пласта Д₆ Тентекского региона. Показано, что опасные значения комплексного показателя выбросоопасности 10,5±1,17 возникают с глубины 480 м, при условии, что отсутствует влияние осложняющих геологических факторов, которые так же подлежат детальному исследованию, особенно, в части распределения метана в пласте.

Методика исследования, полученные результаты, используются для прогнозирования выбросоопасных участков при проектировании новых горизонтов угольных шахт и проведении горных работ на действующих шахтах.

Представленная на рассмотрение статья «Изучения факторов влияющих на выбросоопасность угольного пласта Д₆» представляет научный и практический интерес для специалистов и рекомендуется для публикации в журнале «Уголь».