Исследование газоносности углей шахты «Березовская» АО «Угольная компания «Северный Кузбасс»
ВВЕДЕНИЕ
На протяжении многих десятилетий при разработке угольных месторождений подземным способом метан, выделяющийся из угольных пластов, являлся причиной многочисленных аварийных ситуаций, зачастую приводивших к гибели шахтеров. И в течение всех этих лет ученые, производственники, проектировщики разрабатывали различные мероприятия, направленные на предотвращение вспышек метано-воздушных смесей от различных источников. Особенно резкое выделение метана происходит при разрушении угольного пласта взрывным способом. Природа образования метана связана с образованием угольных залежей и насыщенность угольных пластов метаном зависит от условий образования и залегания угольных пластов. Физико-молекулярная связь метана с углем прочная и разорвать эти связи достаточно сложно. И лишь только при взрывном разрушении угольного пласта, особенно в ближней зоне от заряда ВВ, происходит разрушение этих связей. Исследования показали, что при взрывании каменного угля образуется до 30% мельчайших пылевидных частиц, из которых выделяется основной объем метана. Из более крупных образований, например при разрушении угля рабочими органами комбайнов, в призабойную зону попадает метан, сосредоточенный в порах и трещинах, но в любом случае, содержание его в шахтной атмосфере бывает достаточно высоким.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ГАЗОНОСНОСТИ УГЛЕЙ 5
1.1. Газоносность угольных пластов 5
1.2. Способы определения газоносности угольных пластов 6
1.3 Изучение газоносности в углях Кузбасса 9
ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ УЧАСТКА 11
2.1. Стратиграфия и литология 12
2.2. Тектоника 15 / Тектоническое строение 15
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ГАЗОНОСНОСТИ УГЛЕЙ ШАХТЫ «БЕРЁЗОВСКАЯ» 17
3.1. Методика и объемы 17
3.2. Газодинамические характеристики угольных пластов и пород 28
3.3 Газообильность шахт 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 56
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Акимбеков А.К. О проблемах извлечения и промышленного использования метана угольных месторождений Казахстана. / Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Материалы X Международной научно-практической конференции. Кемерово, ГУ КузГТУ, 23-24 ноября 2004 г. - Кемерово, 2004. С21-23.
2. Анянов А.В. Поле шахты Березовская (основное поле и юго-западная прирезка) в Кемеровском районе Кузбасса: обобщение материалов разведочных и эксплуатационных работ (геологическое строение и подсчет запасов по состоянию на 1.1.1979 г.): в 4-х тт. – Кемерово:1979. Архив ОАО «Угольная компания «Северный Кузбасс», No1
3. Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР: В 2 т./ Под ред. А.И. Кравцова. – М.: Недра,1979. – Т.2: Угольные бассейны и месторождения Сибири, Казахстана и Дальнего Востока.
4. Газообильность каменноугольных шахт СССР. Эффективные способы искусственной дегазации угольных пластов на больших глубинах /Под редакцией проф. Г.Д. Лидина. – М.: Наука, 1987. 19 с.
5. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР под ред. В.И Яворского. М.: Недра, 1969, Т.7
6. Дмитриев A.M. Проблемы газоносности угольных месторождении -М.: - Недра, 1982.
7. Инструкция по изучению и прогнозированию гидрогеологических условий угольных месторождений при геологоразведочных работах. – Ростов-на-Дону: 1985.
8. Инструкция по определению и прогнозу газоносности угольных пластов и вмещающих пород при геологоразведочных работах. – М.: Недра, 1977.
9. Кравцов A.M. // Том. II. Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР. Угольные бассейны и месторождения Сибири, Казахстана и Дальнего Востока. - М., «Недра», 1979.
10. Максимов В.М. Справочное руководство гидрогеолога. – Ленинград: Недра, 1967.
11. Методические рекомендации по применению «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Угли и горючие сланцы». – М.: 2007.
12. Методика определения газоносности вмещающих пород угольных месторождений при геологоразведочных работах. – М.: Недра,1988.
13. Методика разведки угольных месторождений Кузнецкого бассейна - Кемеровское книжное издательство, 1978 г.
14. Миронов К.В. Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений. – М.: Недра, 1977.
15. Отчет по проведению мониторинговых наблюдений за состоянием геологической среды в 2011 году на участке «Березовский глубокий» и поле шахты «Березовская» / ОАО «Угольная компания «Северный Кузбасс», шахта Березовская, ООО «Центр гидрогеологических исследований». – Кемерово: 2012. Архив ОАО «Угольная компания «Северный Кузбасс», №1
16. Постановление Правительства Российской Федерации от 25 апреля 2011 г. № 315 “О допустимых нормах содержания взрывоопасных газов (метана) в шахте, угольных пластах и выработанном пространстве, при превышении которых дегазация является обязательной”.
17. Потапов В.Г. Тайлаков О.В. О возможных направлениях деятельности в Кемеровской области при реализации Киотского протокола. / Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах. Материалы VI Международной научно-практической конференции. Кемерово, ГУ КузГТУ, 15-16 ноября 2005 г. - Кемерово, 2005. С. 43-50.
18. Угольная база России. Т. V. Кн. 2 / Под ред. В.Ф. Че-15. реповского. М.: Геоинформмарк, 1999. 638 с.
19. Чернов О.И., Пузырёв В.Н.17. Прогноз внезапных выбросов угля и газа. М.: Недра, 1979. 296 с
20. Шитова Л.П., Аносова Е.И. и др. Поле шахты «Первомайская» в Кемеровском геолого- экономическом районе Кузбасса (обобщение разведочных и эксплуатационных работ, геологическое строение и подсчет запасов каменного угля по состоянию на 01.01.1991г. Кемеровская ГРП треста «Кузбассуглеразведка». Кемерово, 1991. Архив ОАО «Угольная компания «Северный Кузбасс», №13
Мощность зоны газового выветривания по площади изменяется в зависимости от конфигурации рельефа, на водоразделах от 170 – 134 м, в пониженных участках, в долинах рек до 112 – 83 м. Поверхность зоны метановых газов, в пределах изученного объекта, находится в интервале отметок от +83 -- +90 м. до +125 -- +142 м. (абс.). Метаноносность совокупности угольных пластов по данным опробования керногазонаборниками в зоне метановых газов возрастает с увеличением глубины залегания угольных пластов по криволинейному закону затухающими темпами от 3 – 3,5 м3/т с. б. м. на отметках от +83 м. до +142 м. абс. до 19,0 – 21,1 м3/т с. б. м. на горизонте - 100 м абс. и достигает 27,6 – 28,6 м3/т с. б. м. на нижнем горизонте -600 м. абс. Изогаза «5» м3/т с. б. м. прослеживается на отметках +70 -- +128м. абс., изогаза «10» м3/т с. б. м. на отметках +48м -- +90м абс., изогаза «13» м3/т с. б. м. на отметках +13 --+60м абс., изогаза «15» м3/т с. б. м. на отметках +35 -- -15 м абс., и изогаза «20» м3/т с. б. м на отметках от -75 -- -130м абс. и изогаза «25» м3/т с. б. м на отметках от -280 -- -336 м абс. Удельное содержание ТУ в угольных пластах изменяется от десяти тысячных долей до 4,13 м3/т с.б.м., в том числе этана от 0,001 до 3,13 м3/т с.б.м, пропана от 0,001 до 0,84 м3/т с.б.м и бутана – от 0,0004 до 0,16 м3/т с.б.м. Водород отмечен с концентрациями от 0,01 до 0,18 м3/т с.б.м Газоносность пород характеризуется значениями от 0,02 до 7,25 м3/т. Газоносность алевролитов изменяется от 0,02 до 7,25 м3/т, аргиллита 1,90 м3/т и углистых аргиллитов от 0,03 до 5,26 м3/т.