Офіційний веб сайт

Інтенсифікація розробки газовугільних родовищ з урахуванням особливостей колекторів метану

м35

Представлено Інститутом фізики гірничих процесів НАН України.

Автори: к.т.н. Дєдіч І.О., к.т.н. Пічка Т.В., Камчатний О.А.

Метою роботи є встановлення оптимально узгоджених параметрів процесів вуглевидобутку й дегазації виїмкової дільниці газовугільного родовища. Авторами на основі теоретичних досліджень і експериментів сформульовано практично значущі моделі метановіддачі вугільних пластів.

 Встановлено залежності між метаноносністю вугілля і мікроструктурою вугільної речовини з урахуванням властивостей пористо-тріщинуватої структури і природних чинників. Вирішена нова науково-практична задача прогнозування і вибору параметрів дегазації газовугільного масиву свердловинами із земної поверхні на основі встановлених нових закономірностей взаємодії дегазаційних свердловин і очисних вибоїв, а також залежності дебіту метану від швидкості посування лави, яка має велике значення для безпечного вуглевидобутку підземним способом.

Розроблено і запатентовано новий спосіб дегазації, який базується на застосуванні спеціальної форми дегазаційної свердловини, що буриться із земної поверхні.

Результати досліджень впроваджені у практиці інтенсивного відпрацювання газовугільного родовища в умовах шахтоуправління «Покровське». Поєднання швидкісного буріння свердловин із земної поверхні та їх раціонального розташування відносно очисних вибоїв  привело до досягнення небувалої за всю історію підприємства виробничої потужності - 8,3 млн. т на рік.

Кількість публікацій: 36, у т.ч. за тематикою роботи 19 статей (3 – у зарубіжних виданнях). Загальна кількість посилань на публікації авторів/h-індекс роботи згідно баз даних складає відповідно: Scopus – 1/1 Google Scholar – 5/1. Отримано 2 патенти України на винахід.

Надіслати коментар

Коментарі

Коновалов Олександр Федорович

Робота «Інтенсифікація розробки газовугільних родовищ з урахуванням особливостей колекторів метану», авторами якої є молоді науковці академічної установи «Інститут фізики гірничих процесів НАН України» та молодого кандидата наук, який працює підприємстві «ШУ «Покровське», присвячена вирішенню актуального питання раціонального використання дефіцитних українських енергетичних ресурсів.
В даній роботі авторам вдалося встановити оптимально узгоджені параметри процесів вуглевидобутку й дегазації виїмкової дільниці газовугільного родовища за рахунок отриманих наукових результатів при дослідженнях фізики гірничих процесів у лабораторних та натурних умовах.
При цьому були вивчені характеристики вугільної речовини, закономірності зміни колекторських властивостей викопного вугілля, що супроводжуються змінами мікроструктури, які викликані відмінностями гірничогеологічних умов в зонах залягання різних вугільних пластів, особливості масопереносу метану у неоднорідному вугільному пласті. Також було проведене обґрунтування параметрів поточної дегазації газовугільного масиву, узгодженості її параметрів з параметрами очисних робіт. Особливу увагу було приділено цілісності дегазаційних свердловин під час їх підробки очисними вибоями та причинам їх незадовільного стану.
Поєднання в одній команді науковців і виробничників дозволили успішно впровадити результати досліджень у практиці інтенсивного відпрацювання газовугільного родовища в умовах ш/у «Покровське» Донецької області із значним економічним ефектом.
Вважаю, що праця «Інтенсифікація розробки газовугільних родовищ з урахуванням особливостей колекторів метану», безумовно є надзвичайно актуальною, своєчасною і узгоджується з виконанням «Енергетичної стратегії України на період до 2035 року», а її автори Дєдіч І.О., Пічка Т.В., Камчатний О.А. заслуговують здобуття премії Президента України для молодих вчених у 2018 р.

Коновалов Олександр Федорович,
директор Донецького наукового центру
НАН України і МОН України,
кандидат фізико-математичних наук

Александров Сергій Миколайович

Робота, що подається на здобуття Премії Президента України збалансована як з точки зору наукових, так й технічних результатів. Так теоретичними дослідженнями й тонкими фізичними експериментами доведено, що зі зростанням глибини розробки здатність до накопичення метану у структурі вугільних макромолекул збільшується, й одночасно енергія зв’язку молекул газу з твердою вугільною наноструктурою суттєво знижується. Особливо це стосується структурних перетворень викидонебезпечного вугілля, що відбуваються під дією високих геодинамічних навантажень. При цьому виникає відрив значної кількості метильних функціональних груп з макромолекул вугільної речовини з їх подальшою можливою асоціацією з хімічно активними компонентами аліфатичної структури вугілля у вільні легкі вуглеводні. Практична ж можливість видобутку метану стримується зменшенням надійності дегазаційних свердловин, стійкість яких знижується у самий продуктивний період, коли ці свердловини підроблюються очисним вибієм. Автори встановили закономірності руйнування свердловин, а також обґрунтували й розобили ефективні способи захисту свердловин від руйнування.
Вважаю, що авторський колектив у складі Дєдіча І.О., Пічки Т.В. й Камчатного О.А. заслуговують присудження премії Президента України для молодих вчених у 2018 році.
Доктор технічних наук, Лауреат Ленінської премії
С.М.Александров

Самуся Володимир Ілліч

Представлена робота молодих науковців пов’язана із актуальною науково-прикладною проблемою комплексного освоєння власних газовугільних родовищ України. В умовах дефіциту енергетичних ресурсів у нашій державі раціональне використання газових ресурсів кам’яного вугілля набуває особливої актуальності.
Робота відрізняється глибиною і великим обсягом натурних інструментальних спостережень, теоретичних та лабораторних досліджень, результати яких отримані за допомогою сучасних методів ядерно магнітного резонансу (ЯМР) при дослідженні мікро і наноструктури вугільної речовини, застосування тривимірних комп’ютерних моделей. Було сформульовано практично значущі моделі метановіддачі вугільних пластів.
Важливим результатом виконання такої роботи є визначення раціональних параметрів поточної дегазації виїмкової дільниці свердловинами з земної поверхні.
При вивченні стану свердловин дегазації в роботі спостерігається перехід від непрямих доказів деформацій при математичному моделюванні до прямих спостережень безпосередньо в свердловині. Це дало можливість встановити закономірності і параметри поточного буріння свердловин з земної поверхні, а також закономірності динаміки взаємодії стовбура дегазаційної свердловини з очисним вибоєм. На цій основі розроблено методику визначення залежності дебіту дегазаційних свердловин від швидкості посування очисних вибоїв, що їх підроблюють, в тому числі з урахуванням параметрів дегазації й очисних робіт.
Використання нового способу дегазації, який базується на застосуванні спеціальної форми дегазаційної свердловини, що буриться із земної поверхні надало можливість інтенсивного відпрацювання газовугільного родовища в умовах шахтоуправління «Покровське».
Завдяки оптимальному поєднанню швидкісного буріння свердловин із земної поверхні та раціональному визначенню їх розташування було видобуто 7,3 млн м3 метану та досягнуто рекордну для України виробничу потужність вугільного підприємства – 8,3 млн т на рік. Цей прикладний аспект роботи необхідно особливо підкреслити.
Вважаю, що наукова робота «Інтенсифікація розробки газовугільних родовищ з урахуванням особливостей колекторів метану» (автори Дєдіч І.О., Пічка Т.В., Камчатний О.А.) безумовно заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених за 2018 рік.

Самуся Володимир Ілліч, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри гірничої механіки НТУ «Дніпровська політехніка», лауреат Державної премії Україні в галузі науки і техніки.

Тараненко Тетяна Вікторівна

Актуальність роботи «Інтенсифікація розробки газовугільних родовищ з урахуванням особливостей колекторів метану» не викликає сумніву. Збереження та розвиток вітчизняної вугільної промисловості набуває особливого значення з огляду на енергетичну незалежність України, а комплексне освоєння власних газовугільних родовищ є саме тим напрямом, який дає потужний поштовх розвитку національної економіки.
Мета роботи щодо встановлення оптимально узгоджених параметрів процесів вуглевидобутку й дегазації виїмкової дільниці газовугільного родовища досягнута за рахунок об’єднання зусиль молодих науковців Інституту фізики гірничих процесів НАН України та фахівця із наукової ступенню ПрАТ «ШУ «Покровське».
Розуміння авторами фізичного єства складних гірських процесів, що відбуваються при експлуатації вугільних родовищ отримано на основі комплексних натурних інструментальних спостережень, експериментальних та теоретичних досліджень спрямованих на визначення характеристик вугілля, що впливають на його колекторські властивості, параметрів масопереносу метану у неоднорідному вугільному пласті, встановлення закономірності динаміки взаємодії стовбура дегазаційної свердловини з очисним вибоєм. Такий підхід позволив впровадити ефективну дегазацію видобувних робіт при швидком посуванні очисного забою із значними показниками збільшення обсягів видобутку вугілля та економічного ефекту.
Представлений цикл робіт виконано на високому науковому рівні, а праці молодих учених опубліковані у відомих рейтингових виданнях. Тому підтримую висунення циклу праць на здобуття премії Президента України для молодих вчених за 2018 р.
ТАРАНЕНКО Тетяна Вікторівна, начальник управління вугільної промисловості та енергетики Департаменту розвитку базових галузей промисловості Донецької обласної державної адміністрації.

Петльований Михайло Володимирович

Питання інтенсифікації гірничих робіт в умовах газовугільних родовищ з одночасним освоєнням енергетичних ресурсів є сучасним прикладом інноваційного розвитку гірничодобувних регіонів, що дозволяє зменшити залежність від природного газу промислових та цивільних об’єктів, а дослідження в цьому напрямі є вельми актуальними та своєчасними для економіки України.
Проте незважаючи на великий обсяг виконаних досліджень на даний час недостатньо вивчені характеристики вугільної речовини, закономірності зміни колекторських властивостей викопного вугілля, що супроводжуються змінами мікроструктури, особливості масопереносу метану у неоднорідному вугільному пласті та параметрів поточної дегазації газовугільного масиву, узгодженості її параметрів з параметрами очисних робіт.
Представлена робота без сумніву має нові наукові результати для встановлення яких використано сучасних комплексний підхід, що містить фізико-хімічні методи дослідження , чисельне та математичне моделювання, експериментальні та натурні дослідження. Досягнені колективом авторів вагомі наукові результати впроваджено у практику в умовах ш/у «Покровське», що дозволило сягнути рекордного річного видобутку 8,3 млн. т, вилучити 7,3 млн. м3 метану й забезпечити промислові об’єкти альтернативним видом палива.
Вважаю, що за визначення характеристик вугілля, що впливають на його колекторські властивості, параметрів масопереносу метану у неоднорідному вугільному пласті та встановлення нових закономірностей взаємодії дегазаційних свердловин і очисних вибоїв, дебіту метану від швидкості посування лави наукова робота колективу молодих вчених «Інтенсифікація розробки газовугільних родовищ з урахуванням особливостей колекторів метану» заслуговує на присудження премії Президента України.

Петльований Михайло Володимирович,
кандидат технічних наук, доцент кафедри підземної розробки родовищ
НТУ «Дніпровська політехніка»
(м. Дніпро)

Соболев В.В.Гість

Проблема раціонального використання енергетичних ресурсів в Україні набула особливої актуальності. Тому представлена робота «Інтенсифікація розробки газовугільних родовищ з урахуванням особливостей колекторів метану» є дуже своєчасною і важливою як з наукової, так і практичної точок зору. Авторський колектив вдало поєднав результати фундаментальних наукових досліджень з технічними розробками та успішно впровадив їх в практику роботи гірничого підприємства.
Слід підкреслити новизну і актуальність отриманих авторами результатів, серед яких можна виділити визначення чинників, що впливають на збільшення метаноносності однаково метаморфізованого вугілля, на реакційну здатність вугілля та швидкість емісії метану з нього, нові теоретичні рішення задач фільтрації метану у неоднорідних пластах вугілля, які дозволяють точно змоделювати метановіддачу вугільних пластів. Дуже важливо, що технічні розробки авторів захищені двома патентами на винахід.
В результаті виконаних досліджень авторам вдалося оптимально узгодити параметри процесів вуглевидобутку й дегазації виїмкової дільниці газовугільного родовища, що дозволило підвищити видобуток вугілля та супутнього вугільного метану і принесло суттєвий економічний ефект.
Вважаю, що автори роботи заслуговують присудження премії Президента України для молодих вчених у 2018 році.

Соболєв Валерій Вікторович, доктор технічних наук, професор, професор кафедри будівництва, геотехніки і геомеханіки ДВНЗ «Національний гірничий університет», лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки.

Налисько Микола Миколайович

Робота є актуальною та своєчасною, вирішує ряд важливих питань пов’язаних з безпекою ведення робіт, сприяє підвищенню енергетичної безпеки країни. За оцінками організації U.S. Environmental Protection Agency Україна займає 8 місце в світі за покладами метану, проте тільки 8% використовується в якості енергоносію. Ще більш критична ситуація за раптовими викидами метану, за цими показниками Україна займає 4 місце в світі. Тому, виникла потреба в раціоналізації використання, вказаного джерела енергії, при одночасному підвищенні безпеки ведення робіт. Завдяки запропонованому авторами методу швидкісного буріння свердловин із земної поверхні та оптимальному розташуванню, близько очисних вибоїв, було видобуто 7,3 млн м куб. метану це дозволило не тільки забезпечити підприємство власним альтернативним джерелом енергії, але і значно підвищити безпеку ведення робіт. Слід зазначити, що практична цінність роботи полягає у обґрунтуванні параметрів газовугільного родовища, які увійшли до «Вказівок НПАОП …» та успішно використовуються на шахтах Донбасу. Врешті решт, згідно закону України про газ (метан) вугільних родовищ, вказаний енергоносій є супутнім при видобутку вугілля та не потребує окремих дозволів на розробку, тобто при правильному підході метан може стати додатковим джерелом фінансування підприємства та альтернативним енергоносієм в зведеному балансі країни. Вважаю, що молоді автори роботи заслуговують присудження премії Президента України у 2018 році.

Налисько Миколай Миколайович,
кандидат технічних наук, доцент,
Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.