Перспективы добычи метана в Печорском угольном бассейне

Изложены результаты исследований, в ходе которых собрана и обобщена горно-геологическая и горно-техническая информация по Воркутинскому месторождению, основные принципы и методология оценки участков угольных месторождений и конкретных шахтных полей Воркутинско-го месторождения по метанодобываемости. Дан анализ распределения метана по месторождению. Описаны подготовка геодинамического районирования объектов для выявления перспективных участков работ по добыче угольного метана и методика метанодобываемости угольных пластов с определением показателей природной газоотдачи угольных пластов в скважины. Рассмотрены перспективы использования угольного метана. Изложены основные экологические аспекты рассматриваемого вопроса и первичные результаты натурных исследований, проведенных на двух скважинах поля доразведки шахты Комсомольская».

Для инженерно-технических работников топливно-энергетического комплекса, специалистов научно-исследовательских и проектных организаций угольной и газовой промышленности.

1.1. Разработка требований к сбору и обработке горно-геологической и горно-технической информации 

1.1.1. Требования к сбору горно-геологической информации по Воркутинскому угольному месторождению 

1.1.2. Сбор экспериментальных данных по кавернометрии угольных пластов и по определению прочности угля 

1.1.3. Требования к сбору и обработке горно-геологической и горно-технической информации для обеспечения возможностей их компьютерной обработки 

1.2. Краткая геологическая характеристика Воркутинского месторождения 

1.2.1. Общие сведения 

1.2.2. Литолого-стратиграфическая характеристика 

1.2.3. Угленосность 

1.2.4. Тектоника 

1.2.5. Мерзлотно-гидрогеологическая характеристика 

1.2.6. Метаноносность угленосной толщи 

1.2.7. Газовый режим и метанообильность шахт 

1.2.8. Природная газоносность

1.2.9. Внезапные выбросы угля и газа

1.2.10. Геодинамическое районирование Воркутской мульды 

1.3. Горно-геологическая и горно-техническая информация по действующим шахтам при доразведке

1.3.1. Шахта «Комсомольская» 

1.3.1.1. Качество углей и их технологические свойства 

1.3.1.2. Горно-геологические условия и горно-технические особенности разработки шахтного поля

1.3.2. Шахта «Воркутинская» 

1.3.2.1. Стратиграфия и литология. Характеристика угольных пластов. Технологические свойства углей 

1.3.2.2. Горно-геологические условия и горно-технические особенности разработки шахтного поля

1.3.3. Шахта «Заполярная» 

1.3.3.1. Качество углей и их технологические свойства 

1.3.3.2. Горно-геологические и горно-технические особенности разработки шахтного поля 

1.3.4. Шахта «Северная» 

1.3.5. Обобщенные характеристики горно-геологических условий шахтных полей Воркутинского месторождения

2.1. Разработка методологии оценки участков угольных месторождений по метанодобываемости 

2.1.1. Оценка добываемости природного газа

2.1.2. Особенности добычи метана на угольных месторождениях 

2.1.3. Основные показатели, влияющие на метанодобываемость угольных месторождений 

2.1.4. Требования к сбору исходного материала для оценки метанодобываемости угольных месторождений 

2.2. Методические подходы к оценке возможной метанодобываемости угольных пластов 

2.2.1. Оценка метанодобываемости  угольных пластов 

2.2.2. Понятие интегральной оценки метанодобываемости угольного пласта 

2.2.3. Методические подходы к интегральной оценке метанодобываемости угольных пластов 

2.3. Основные принципы оценки метанодобываемости угольных месторождений 

2.4. Разработка основных принципов и методологии оценки участков угольных месторождений и конкретных шахтных полей Воркутинского месторождения по метанодобываемости на основе определения комплекса геолого-физических показателей 

2.4.1. Отличительные особенности метода 

2.4.2. Основные экспериментально установленные закономерности, положенные в основу предлагаемого метода

2.4.2.1. Определение газопроницаемости углей 

2.4.2.2. Определение кинетики десорбции метана из угля 

2.4.3. Методология оценки участков угольных месторождений и конкретных шахтных полей по метанодобываемости на основе определения комплекса геолого-физических показателей 

2.4.4. Сбор и обобщение экспериментальных данных по кавернометрии угольных пластов из геологоразведочных скважин и по определению прочности угля 

2.5. Обоснование комплекса горно-геологических и горно-технических характеристик выбора участков угольного месторождения 

2.6. Создание цифровой объемной модели месторождения для выбора наиболее рациональных вариантов добычи углеметана

3.1. Метаноносность угольных пластов на шахтах Воркутинского месторождения 

3.1.1. Состояние изученности газоносности угольных пластов 

3.1.2. Поле шахты «Комсомольская» 

3.1.3. Поле шахты «Воркутинская» 

3.1.4. Поля шахт № 40-«Капитальная» и 9 

3.1.5. Поле шахты «Северная»

3.1.6. Поле шахты «Заполярная» 

3.1.7. Обобщение результатов оценки природной газоносности угольных пластов на шахтах Воркутинского месторождения

3.2. Распределение запасов и ресурсов метана по месторождению и в пределах шахтных полей для выбора и обоснования первоочередных объектов 

3.3. Анализ попутной добычи метана на полях действующих и закрываемых шахт

4.1. Геодинамика недр и сущность метода геодинамического районирования 

4.2. Роль картографического материала в выполнении работ по геодинамическому районированию 

4.3. История образования рельефа земной поверхности в регионе и формирование структур

5.1. Постановка задачи 

5.2. Оценка влияния разномодульности породного массива в зоне гидрообработки и в окружающей зоне, а также влияния снижения модуля деформации угля при его увлажнении 

5.3. Оценка влияния набухания угля в зоне гидрообработки .

5.4. Оценка влияния гидростатического давления воды в зоне гидрообработки 

5.5. Оценка влияния фактической геометрии зоны гидрообработки 

5.6. Комплексная схема влияния перечисленных факторов на величину опорного давления в краевых частях области гидрообработки

6.1. Исследование динамики газопритока угольного метана в скважину, вскрывающую угольный пласт 

6.2. Исследование дебита метана из угленосного массива в трещину в угольном пласте 

6.3. Сравнительный анализ скорости газоотдачи угольного пласта через  полость скважины и свободную поверхность обнажения трещин 

6.4. Методика предварительной оценки дебитов скважин с поверхности на угленосную толщу по данным газообильности подготовительных и очистных выработок 

6.5. Методика интегральной оценки метанодобываемости шахтного поля по газоносности и эмпирической газоотдаче при ГРП

6.6. Расчет предварительной оценки дебитов скважин с поверхности на угленосную толщу по данным газообильности подготовительных и очистных выработок шахты «Комсомольская» 

6.7. Расчет интегральной оценки метанодобываемости шахтного поля «Комсомольская» 

6.8. Методика оценки метанодобываемости полей действующих шахт

7.1. Гидровоздействие на угольный пласт 

7.2. Пневмовоздействие на угольный пласт 

7.3. Тепловое воздействие на угольный пласт 

7.4. Циклическое  гидровоздействие с использованием  газообразного азота

7.5. Криогенная технология с использованием сжиженных газов 

7.6. Совершенствование технологии заблаговременной дегазации на базе извлечения угольного метана 

7.7. Пневмогидрорасчленение угольного пласта с обработкой прискважинной зоны в режиме кавитации

7.8. Гидроимпульсное воздействие с использованием пороховых генераторов давления и горюче-окислительных составов

7.9. Гидровоздействие на свиту угольных пластов в режиме фильтрации

7.9.1. Теория и механизм увлажнения в режиме фильтрации

7.9.2. Параметры увлажнения угольных пластов в режиме фильтрации на шахте «Комсомольская» ОАО «Воркутауголь»

7.10. Разработка параметров технологии гидрорасчленения с  выдержкой рабочей  жидкости 

7.11. Гидрорасчленение химически-вспенивающимися рабочими жидкостями 

7.12. Натурные исследования извлечения метана из техногенных коллекторов расчленения на производственно-экспериментальном полигоне МГГУ–УСШМД  (г. Шахтинск) 

7.13. Комплексный метод дегазации с использованием  вертикальных и пластовых скважин 

7.14. Дегазация разгруженного массива вертикальными скважинами

8.1. Обзор экологических проблем угольного метана 

8.2. Обзор и обобщение технической информации по экологическому мониторингу в области  инженерной защиты воздушной среды

8.3. Анализ методов экологического мониторинга и определение области применения при добыче метана

9.1. Использование метана в качестве топлива для котельных 

9.2. Использование угольного метана в качестве моторного топлива 

9.3. Использование метана в газотурбинных установках

9.4. Переработка шахтного метана для использования в быту 

9.5. Использование метана как сырья в химической промышленности 

9.6. Специальные методы подготовки метановоздушных смесей