ГАЗОНОСНОСТЬ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЛЯНОГО ПОРОДНОГО МАССИВА I КАЛИЙНОГО ГОРИЗОНТА ПРИ ТЕХНОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ В УСЛОВИЯХ РУДНИКА 1 РУ ОАО "БЕЛАРУСЬКАЛИЙ" (2024)
В статье представлены подробные результаты исследования газоносности и газодинамических характеристик свободного газа соляных пород I калийного горизонта при подработке и надработке горными выработками в различных горнотехнических ситуациях.
Идентификаторы и классификаторы
Истощение рудной базы 1 РУ ПАО «Беларускалий» привело к необходимости отработки верхнего сильвинитового пласта I калийного горизонта (рис. 1). При этом практически сразу же при проведении вскрывающих выработок по породам I калийного горизонта столкнулись с внезапными разрушеними пород почвы, сопровождиающимися газовыделениями [1-3]. При изучении этого явления было установлено, что оно имеет техногенную природу. Очаги газодинамических явлений сформировались вследствие неравномерной подработки I калийного горизонта горными работами на II и III калийных горизонтах.
Список литературы
- Береснев С.П., Сенюк В.В., Гончар В.И., Андрейко С.С., Литвиновская Н.А. Исследование механизма формирования опасных по газодинамическим явлениям зон в породах калийного горизонта // Горн. журн. - 2010. - № 8. - С.31-33. EDN: LMTBGW
- Андрейко С.С., Иванов О.В., Литвиновская Н.А. Прогнозирование и предотвращение газодинамических явлений из почвы при проходке подготовительных выработок в подработанном массиве соляных пород. - Пермь: изд-во ПНИПУ, 2015. - 159 с. EDN: VPLNUJ
- Литвиновская Н.А. Определение параметров мелкошпурового и глубокого профилактического бурения дегазационных шпуров в почву подготовительных горных выработок I калийного горизонта Старобинского месторождения // Вестн. ПНИПУ: Геология, нефтегазовое и горное дело. - 2011. - № 1. - С. 128-135. EDN: OIZZGV
- Литвиновская Н.А. Прогноз и предотвращение газодинамических явлений из почвы подготовительных горных выработок в условиях подработки// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2010. - № 4. - С. 180-185. EDN: NCQSBJ
- Петухов И.М., Линьков А.М., Сидоров В.С., Фельдман А.А. Теория защитных пластов. - М.: Недра, 1976. - 223 с.
- Южанин И.А., Коптиков В.П., Евдокимова В.П. Решение задач защитной разработки пластов методами математической статистики // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2011. - № 1. - С. 332-335. EDN: OMTXWJ
- Некрасов С.В. Геомеханический анализ состояния пород почвы с газовым очагом в выработанном пространстве длинного очистного забоя / Некрасов С.В. // Проблемы комплексного мониторинга на месторождениях полезных ископаемых: сб. докл.: материалы науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2001 г. - Пермь, 2002. - С. 175-177. EDN: VQPKDT
- Некрасов С.В. Трехмерный геомеханический анализ пород почвы длинного очистного забоя на основе непрямого метода граничных элементов // Моделирование стратегии и процессов освоения георесурсов: материалы междунар. конф. и науч. сес. ГИ УрО РАН. - Пермь, 2003. - С. 228-231. EDN: VPXLDB
- Некрасов С.В. Математическое моделирование геомеханических процессов при надработке лавами выбросоопасного 12 глинисто-мергелистого горизонта в условиях Старобинского месторождения калийных солей / С.В. Некрасов // Стратегия и процессы освоения георесурсов: материалы науч. сес. ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2003 г. - Пермь, 2004. - С. 266-269. EDN: VQPDJZ
-
Андрейко С.С., Некрасов С.В. Математическое моделирование геомеханических процессов при слоевой отработке лавами в условиях Старобинского месторождения // Горное Эхо. - 2005. - № 1 (19). - С. 10-16.
-
Некрасов С.В. Геомеханическое обоснование механизма газодинамических разрушений пород почвы сопряжения лава-штрек в рудниках Старобинского месторождения / С.В. Некрасов // Проблемы рудничной аэрологии и безопасной разработки месторождений полезных ископаемых: сб. докл. науч.-техн. конф., посвящ. 75-летию профессора И.И. Медведева / ГИ УрО РАН. - Пермь, 2004. - С. 56-59.
-
Андрейко С.С., Некрасов С.В. Трехмерный геомеханический анализ условий развития газодинамических явлений из почвы сопряжения лава-штрек в рудниках Старобинского месторождения на основе непрямого метода граничных элементов // Геомеханика в горном деле: докл. междунар. конф. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2005. - С. 320-327.
Выпуск
Другие статьи выпуска
В представленной работе на основании данных температурного мониторинга состояния ледопородного ограждения (ЛПО) скипового ствола строящегося калийного рудника параметризована теплофизическая модель замораживаемого массива пород. Она использована для оценки энергоэффективности работы системы замораживания. Показано, что в условиях достаточно большого интервала замораживания пород для верхних слоев наблюдаются существенные превышения фактической толщины ЛПО над требуемой толщиной, а также имеется высокая доля неэффективно используемой тепловой энергии, затраченной на замораживание пород.
В работе представлены результаты измерений фактических газовыделений от погрузочно-доставочной машины Fambition FL14 (производство - Китай) с дизельным двигателем Volvo TAD1350VE (348 л. с.). Измерения выполнены в шахтных условиях для двух режимов работы двигателя - холостой ход и максимальная нагрузка. На основании результатов измерений выполнена оценка экологичности выхлопных газов при работе погрузчика, рассчитана норма подачи воздуха на 1 л. с. мощности двигателя. Оценка выполнена в сравнении со шведским погрузчиком Epiroc Scooptram ST-14, применение которого распространено во многих полиметаллических рудниках России и стран СНГ. Результаты исследования показали, что погрузчик FL14 является менее экологичным, чем его конкурент, погрузчик ST-14. Норма подачи воздуха на 1 л. с. мощности двигателя Volvo TAD1350VE составляет 4,5 м3/мин, что является высоким показателем, однако остается приемлемым для использования машины в условиях российских шахт.
В процессе выполненных работ проведѐн анализ геологических условий газопроявлений при бурении геологоразведочных скважин на Верхнекамском месторождении, проведена оценка содержания KCl и MgCl2 для каждого зафиксированного газовыделения по каждому пласту. Большинство газовыделений, а именно 381 из 410, произошли из пластов сильвинито-карналлитовой зоны смешанного состава. Так, 351 газовыделение произошло при 0,78≤ KCl/MgCl2 ≤ 1,3 и 30 при 1,38≤ KCl/MgCl2 ≤ 4. Остальные 29 произошли для KCl/MgCl2 ≥ 7,8. Для сильвинитовой зоны газовыдения наблюдались в пласте Б смешанного и сильвинитового составов для KCl/MgCl2≥0,7. Была построена гистограмма распределения количества газовыделений из поверхностных скважин в зависимости от отношения KCl/MgCl2 для сильвинито-карналлитовой зоны пластов смешанного состава. Количество газовыделений равномерно убывает при переходе пластов от смешенного в сильвинитовый состав, достигая своего максимума на промежутке 0,8≤ KCl/MgCl2 ≤ 1.
В настоящей статье рассмотрены особенности математического моделирования переходных гидродинамических процессов в гидравлической сети пожарного трубопровода и системы водоотлива подземного рудника. Предложена модификация системы уравнений гидравлического удара, заключающаяся в учете дополнительных граничных условий, моделирующих различные объекты гидравлической сети, учете постепенного опустошения трубопровода в результате потребления воды работающей горной техникой.
На специальном полигоне в пределах соляного рудника проведены работы по исследованию околозабойной зоны сейсмическими методами на предмет обнаружения в ней контрастных протяженных границ. По результатам полноволнового моделирования выбраны параметры возбуждения и обработки полученных сигналов. Результаты обработки волновых полей удовлетворительно соотносятся с существующей геометрией шахтного поля. Выделенные волновые формы соответствуют известным границам выработок впереди забоя и в стороне от его направления. Показано применение процедуры поворота оси просвечивания на заданный угол и выделения отражений от центральной зоны конуса просвечивания.
С целью изучения деформационных процессов земной поверхности был выполнен комплекс геолого-геофизических исследований, включающий электрометрические исследования методами симметричного электропрофилирования и естественного электрического поля. Приведены результаты разложения естественного поля на составляющие с использованием алгоритма адаптивной двумерной энергетической фильтрации программномного комплекса «КОСКАД 3D». Полученные локальные поля могут быть использованы при совместной интерпретации результатов других методов для уменьшения неоднозначности истолкований.
На территории техногенного озера Верхнекамского месторождения калийных солей с 2016 года с периодичностью в 2-3 года проводятся мониторинговые гравиметрические наблюдения. Получена серия карт динамического гравитационного поля. Участок исследований находится на подработанной территории, в сложной геодинамической обстановке. Обработка методом «Полюс» основных аномалий поля показала подтверждение обнаруженной ранее закономерности смены знака аномалии в соответствии с циклами «разуплотнение-оседание-уплотнение», сделано заключение о вероятном затухании этих циклов, уточнены глубины источников аномалий, обнаружено постепенное смещение вверх по разрезу очагов геодинамической неустойчивости.
В статье представлены результаты оценки добротности для территорий Верхнекамского и Жезказганского месторождений. Детально описаны требования к подготовке данных, теоретические основы метода и выполнения измерений. Представлено обоснование для применения данной методики и невозможность использования для оценки добротности среды кода-волн.
Рассмотрены вопросы, связанные с разработкой компьютерной технологии трансформации аномалий силы тяжести в пределах больших территорий методом истокообразной аппроксимации. Для повышения точности вычисления трансформант предлагается комплексное использование глобальной и региональных моделей аномального гравитационного поля. Представлены результаты построения глобальных моделей аномалий Буге по равномерной сети точек 5 ×5 и по разреженной сети 5 ×(5-60) в полярных областях Земли при глубине точечных масс 550 км. В первом случае после выполнения 500 итераций среднеквадратическая погрешность аппроксимации составила более 7 мГал, во втором - менее 0.001 мГал.
С целью совершенствования параметров системы разработки на руднике Жомарт проведены лабораторные испытания механических свойств песчаника, а также натурные измерения модуля деформации пород в барьерных и междукамерных целиках с использованием скважинного гидродомкрата. Установлено, что средний модуль деформации песчаника в барьерных целиках составляет порядка 5,9 ГПа, в междукамерных целиках - 6,2 ГПа. Средний модуль деформации, полученный в лабораторных условиях, примерно в 3 раза превышает соответствующий показатель, определенный в натурных условиях.
Взрыв рассматривается как адиабатический процесс. В работе использовано уравнение Пуассона для идеального газа. Получена зависимость полного импульса скважинного заряда от массы взрываемого ВВ. Для распределенного скважинного заряда определен импульс отдельных частей, разделенных воздушным промежутком, взрываемых последовательно. Дана оценка величины дополнительного импульса при использовании забойки.
Представляются методика создания и содержание базы данных разломов Соликамской впадины (БД), обобщающей данные о разломах и разломных зонах, выделенных различными методами. На данный момент БД включает 355 разломов и разломных зон, снабжѐнных географической привязкой объектов, и спроецирован в WGS84. Каждый объект БД снабжѐн их названиями, данными о морфологии и кинематике, амплитудах смещений за разные отрезки времени, важнейших параметрах разломов, их кинематике в рамках принятой в структурной геологии типизации, ранге скорости позднечетвертичных движений и степени достоверности выделения разлома в качестве активного. База данных предполагает периодическое обновление и дополнение новой информацией.
В 2015-17 гг. МОО «Русское общество спелестологических исследований» (РОСИ) на территории Крымского района Краснодарского края проводила работы по поиску и обследованию подземных полостей с целью оценки их пригодности для экскурсионной деятельности. Территория Турецкой крепости расположена на крутом мысе, образованном слиянием рек Баканка и Колхозка, к востоку от станицы Нижнебаканская. Пласт сильно корродированного плотного известняка обнажается в 2-х м ниже края обрыва, на высоте 60 м выше уровня рек. В этом обнажении имеются многочисленные навесы и гроты. В западной части обнажения была исследована труднодоступная естественная пещера длиной около 12 м. В 200 метрах от неѐ находится разведочная штольня длиной 14 метров.
Малые и средние водохранилища широко используются в нашей стране для обеспечения питьевых, промышленных и сельскохозяйственных нужд. Анализ возможных последствий загрязнения таких водных объектов вследствие залповых выбросов или аварийных ситуаций требует оценки скоростей распространения поллютантов и в первую очередь поверхностных скоростей течений. Как правило, доминирующим фактором в формировании поверхностных течений выступают ветровые нагрузки. Использование БПЛА открывает новые возможности оценки скоростей на таких водных объектах в Лагранжевой постановке. Представлены результаты таких оценок на примере Верхне-Зырянского водохранилища, активно использующегося для технического водоснабжения промышленными предприятиями г. Березники.
Показаны особенности влияния гидрологического режима Камского водохранилища на устойчивость систем технического водоснабжения г. Березники. Так как наблюдаемые характеристики уровенного режима по гидропостам пгт. Тюлькино и г. Березники не отражают действительное распределение уклонов водной поверхности на изучаемом участке, было проведено соответствующее численное гидрологическое моделирование. В качестве рабочего инструмента для оценки распределения уклонов была использована модель в HEC-RAS. Представлены расчеты для различных сценариев, в том числе тех, при которых наблюдается вертикальная стратификация водных масс на водозаборе АО «БСЗ», изменения притока и уровней воды на Камском водохранилище. Показаны условия, при которых возможны наблюдаемые «залповые» повышения концентрации хлоридов в забираемых на водозаборах водных массах.
Оценка изменения микроклиматических показателей в Кунгурской Ледяной пещере проводилась путем сравнения данных, полученных в периоды 1951-99 и 2000-23 гг. Устойчивое повышение температуры воздуха на поверхности, изменения в режиме проветривания в пещере в последнее двадцатилетие привело к изменению температуры воздуха в разных микроклиматических зонах пещеры. Изменились среднегодовые и среднемесячные многолетние температурные параметры в гротах пещеры, динамика этих изменений различна.
Издательство
- Издательство
- ПФИЦ УрО РАН
- Регион
- Россия, Пермь
- Почтовый адрес
- 614990, г. Пермь, ул. Ленина, зд.13А
- Юр. адрес
- 614990, г. Пермь, ул. Ленина, зд.13А
- ФИО
- Плехов Олег Анатольевич (Директор)
- E-mail адрес
- psc@permsc.ru
- Контактный телефон
- +7 (342) 2126008
- Сайт
- http://www.permsc.ru