УДК: 622
Газоносность и газодинамические явления по шахтоучастку «Октябрьский» Заречная»
- профессор ФБГУ ВПО КузГТУ, г. Кемерово
- горный инженер, директор филиала КузГТУ в г. Белово
- д. т.н., профессор филиала КузГТУ в г. Белово;
- главный геолог -Кузбасс» г. Ленинск-Кузнецкий
- ст. ГПс-122 ФБГУ ВПО КузГТУ, г. Кемерово
Изучение газоносности на поле шахты «Октябрьская» проводилось в два этапа. Первый этап (1963-1970 гг.), непосредственно на поле шахты было отобрано 56 проб из 14 скважин, кроме того для характеристики газоносности использованы результаты— определений по 222 пробам из 26 разведочных скважин, пробуренных на смежных полях шахт. Второй этап (1981-1983 г. г.) отобрано 248 проб из 18 скважин. Объемы опробования Таблица 37.
Всего для прогноза газоносности использовано 526 проб из 58 скважин, пробуренных на поле шахты «Октябрьская» и смежных полях. Отбор, обработка, оценка представительности проб, анализ газа, расчет природной газоносности выполнялись в соответствии с требованиями действующей «Инструкции по определению и прогнозу газоносности угольных пластов и вмещающих пород при геологоразведочных работах» Расчет действительной газоносности при отборе с пласта одной пробы выполнялся по формуле:
Хпл=1,25∙х (1.1)
Хпл-действителъная газоносность, см3 /т с. б.м.
1,25-поправочный коэффициент, компенсирующий возможность потерь газа при отборе и лабораторной обработке проб,
х - лабораторная газоносность.
Состав газов
Состав газов изменяется по падению угольных пластов, образуя по вертикали четыре газовых зоны.
Газовая зональность
Название газовых зон | Глубина от поверхности, м | Газоносность, м3/т |
Углекисло-азотная | 35,0-66,0 | - |
Метано-азотная | 46,0-93,0 | 0,15-2,3 |
Азотно-метановая | 77,0-176,0 | 2,3-4,8 |
метановая | 126,0-458,0 | Более 4,8 |
Характер изменения природной метаноносности от поверхности метановой зоны с глубиной имеет вид криволинейной зависимости.
Наиболее четко увеличение газоносности прослежено до глубины 300-400 м от дневной поверхности, градиент нарастания ее составляет 4,6 м3/т с. б.м, ниже изменение газоносности менее изучено, но по предварительным данным градиент нарастания - составляет 3 м3/т с. б.м. По падению наблюдается изменение газоносности от 5,4 м3/т с. б.м на горизонте +100 м до 18,8 м3/т с. б.м на -300
Какого-либо заметного изменения метаноносности пластов по площади под влиянием регионального метаморфизма не наблюдается.
Пласт Байкаимский, имеющий большую мощность (2,69м), непосредственную кровлю, представленную в основном аргиллитами и алевролитами, характеризуется наиболее высокой газоносностью, макс. (13,9 м3/т с. б.м) по результатам прямого опробования установлена на глубине 309,0 м (скважина 15493).
Газоносность вмещающих пород изучена по 8 пробам. Этими пробами охарактеризованы углистые породы, аргиллиты, алевролиты. Различные литологические типы пород имеют неодинаковую газоносность, углистые породы-2,2 м3/т с. б.м, алевролиты -1,1 м3/т с. б.м, песчаники-0,02 м3/т с. б.м, что обуславливается минералогическим составом пород и содержанием в них органического вещества.
Газообильность «Заречная» шахтоучасток «Октябрьский» по данным за 2010 год.
Наименование выработок (места определения газообильности) | Газообильность по СН4 | Газообильность по СО2 | ||
Абсолютная, м3/мин. | Относительная, м3/мин. | Абсолютная, м3/мин. | Относительная, м3/мин. | |
пл. Полысаевский-1 | 6,93 | 2,75 | 4,32 | 1,72 |
пл. Надбайкаимский | 11,24 | 5,72 | 5,62 | 2,86 |
Принято по шахте: | 60,91 | 16,3 | 13 54 | 3,07 |
Прогноз метаноносности пласта Надбайкаимского по горизонтам.
Горизонт | Газоносность, м3/т с. б.м |
+100 | 5,5 |
0 | 10,2 |
-100 | 13,2 |
-200 | 15,8 |
Газодинамические явления по шахтоучастку «Октябрьский»
Газодинамические явления на шахтоучастке «Октябрьский» наблюдаются с ростом глубины газоносности в угольных пластах и вмещающих породах это способствует аккумуляции газа в разного рода ловушках, чем объясняется влияние глубины на плотность и интенсивность суфлярных выделений.
Газодинамические явления приурочены к участкам с повышенной трещиноватостью и обводненностью, пликативным нарушениям.
Пликативные нарушения, в которых происходят суфлярные выделения газа, представляют собой синклинальные изгибы пород по простиранию или падению.
Эти нарушения образовались в результате вторичного тектогенеза на фоне крупных складок. Поле шахты Октябрьская, располагается в центральной части Ленинской синклинали - крупной асиметричной складки. Углы падения пород в северо - восточном крыле от 5 до 20°, а в юго-западном, вблизи замка складки -8-15°, а на верхних горизонтах значительно круче -40-45°. Синклиналь имеет мульдообразную форму с широким и пологим замком, ширина которого' достигает 300м. Минимальный изгиб пликативных нарушений (отношение высоты складки к ее длине), при которой происходят суфлярные выделения газа, составляют 1/35 для синклинальных складок. В синклинальных складках суфляры происходят только в седловине. При увеличении амплитуды нарушения, расстояние от смещения до места расположения суфляров возрастает. Чаще суфляры встречаются в мелко амплитудных нарушениях, являющихся апофизами крупных нарушений (газодинамическое явление наблюдается на конв. штреке 1126 пл. Надбайкаимского от разрезной печи до монтажной камеры). Величина трещинообразования зависит от физико-механических свойств горных пород в районе геологических нарушений, что свидетельствует о наличии связи суфлярных выделений газа с литологическим составом пород (наблюдаемые газодинамические явления в Лаве 1124, конв. штреке. 1126, монтажной камере приурочены к локальным зонам повышенной трещиноватости ). Повышенной склонностью к трещинообразованию обладают упругие породы. Коллекторами газа могут быть трещиноватые зоны, которые широко развиты в песчаниках. Суфляры геологического происхождения по площади пластов расположены не равномерно и представляют собой различно ориентированные зоны, тесно связанные с ориентировкой геологических нарушений начального катагенеза, Суфлярные выделения ориентированы в основном в крест простиранию пластов. Суфлярные выделения газа могут происходить из трещин и пустот возникающих при ведении горных работ. Суфляры, возникающие вследствие разгрузки угольных пластов и пород от горного давления, наблюдаются в тех случаях, когда в почве или кровле выработки на небольшом расстоянии залегают угольные пласты, пропластки или газоносные породы (пл. Надбайкаимский состоит из 2-х угольных пачек разделенных породным прослоем от 0,4 до 4,55м с увеличением в сторону увеличения глубины). Метан в этих случаях поступает в выработку вследствие деформации пород и образования в них трещин при наличии в кровле прослойков и пластов на расстоянии не более 10 м и в почве - не более 5 м, а при наличии в почве пучащих пород - до 15 м (породы непосредственной почвы пласта Надбайкаимского склонны к пучению).
Таким образом, условия проявления суфлярных выделений газа (природа суфляров) определяются наличием газа под большим давлением в трещинах и полостях, образовавшихся в массиве горных пород, вследствие тектонических процессов, происходивших в земной коре или при ведении горных пород. Механизм суфлярного выделения газа представляет собой свободное истечение газа, находящегося под давлением, из трещин и полостей в массиве горных пород при их вскрытии горными выработками или скважинами.
Список литературы:
1. Заблаговременная дегазация угольных пластов месторождений. Переработка дегазированного метана / статья ТЭК и ресурсы Кузбасса. - 2012. - № 4(63) С. 32-47. / , ,
2. История развития дегазации метана на шахте Октябрьская ПО Ленинскуголь в 1984-1989 гг. / статья Вестник КузГТУ - 2012. - № 5(93) С. 40-46. / ,
