POLIAKOV Y. Substantiation of parameters for controlling hydraulic loosening regimes of coal seams during intensive unloading

Українська версія

Thesis for the degree of Candidate of Sciences (CSc)

State registration number

0424U000213

Applicant for

Specialization

  • 05.15.09 - Геотехнічна і гірнича механіка

13-09-2024

Specialized Academic Board

Д 08.188.01

Institute of Geotechnical Mechanics named after MS Polyakova of the National Academy of Sciences of Ukraine

Essay

Calculations of hydro- squeezing as a criterion for the limit state of the edge part of the coal layer during high-pressure fluid injection are performed in the work, taking into account the Coulomb - Amonton law, according to two variants: Based on results of the calculations, the dependence of pressure of the hydraulic squeeze on the depth of sealing of the well during water injection was established. Indicators of the physical and mechanical properties of emission-hazardous formations were studied. Unknown parameters were determined and the nature of the effect of the injected fluid on the stress state of the coal seam, its weakening, was investigated. The concept of deformation unloading of the formation was developed. The concept of mining power unloading of the coal seam has developed. Which is based on reducing the strength limit of a wet coal seam. The obtained laboratory data from the two-dimensional filtration of water through coal samples in the conditions of a non-equal component field of mechanical stresses acting on their skeleton made it possible to optimize the hydro processing process itself and use its current parameters to improve the prognosis of release in hazardous coal seams formation. A method of safely obtaining an indicator diagram in the process of trial injection of water into a coal seam with standard pumping equipment to estimate the allowable injection pressure has been developed. The method of quantitative assessment of rock pressure based on the value of the limit injection pressure Рпр by changing the parameters of the test well and, most importantly, changing the water flow control algorithm when obtaining the indicator diagram was refined. It can be recommended to determine the permissible value of pressure by its reverse-impulse increase during experimental injection and in isolated cases of deviation from the nominal values of the length and depth of well sealing during the current hydraulic loosening. This allows increasing the injection rate, which means the increasing productivity of hydraulic loosening. It is possible to reduce the length of the part of the filtering hole while maintaining the rate of injection due to its deeper sealing, this allows to increasing the speed of passage of preparatory works. Was conducted a comparative assessment of safe depth zone extraction of coal with different forms of barodynamic curves of the hydraulic loosening process. Was found that the proposed pulse indicator diagram, obtained in the process of injecting water into a hazardous coal seam, allows to set a pressure close to the maximum, but safe value, and on this basis to calculate the optimal parameters of hydraulic loosening.

Research papers

Мінєєв С.П., Усов О.О., Поляков Ю.Є., Напорная фильтрация в углепородном масивне // Монография УДК 622.79412(02.064) М62 напорная фильтрация в углепородном массиве: моногр./ С.П.Минеев, О.А. Усов, Ю.Е. Поляков. – Издатель Белая Е.А., 2021.-260 с. ISBN 978-617-645-432-8

Поляков Ю.Е., Минеев С.П., Усов О.А., Определение компонент горного давления по параметрам нагнетания жидкости в угольный пласт // Вестник «Национальной Академии Горных наук» - «Вестник НАНГ» №3(12)– г. Нур-Султан Республика Казахстан 2020. С. 45-52

Поляков Ю.Е., Зберовский В.В., Пазынич А.В., Ангеловський А.О., Потапенко А.А., Модель предельного состояния угольного пласта при нагнетании жидкости // Збірник наукових праць Національного гірничого університету № 36, том 1. Дніпропетровськ 2011. – С.194-200

Поляков Ю.Е., Наривский Р.Н., Антончик В.Е., Опрышко Ю.С., Чугунков И.Ф., Оценка эффективности гидрообработки краевой части выбросоопасного пласта k2н в условиях СП «Шахтоуправление «Молодогвардейское» // Межвід. зб. наук. пр. «Геотехнічна механіка». - Дн-вск: - 2012. - № 103. – С.172-181

Поляков Ю.Е., Васильев Д. Л., Костандов Ю.А, Локшина Л.Я., Метод расчёта предела прочности при сжатии усечено-конусных образцов горных пород при постоянном контактном касательном напряжении // Межвід. зб. наук. пр. «Геотехнічна механіка». – Дн-вск: - 2013. - №108. – С.206-213

Поляков Ю.Е., Усов О.А., Факторы влияния гидрообработки угля на розгрузку призабойной части массива // Межвід. зб. наук. пр. «Геотехнічна механіка». – Дн-вск: - 2016. - №129. – С. 166-172.

Поляков Ю.Е. Деформационная модель розгрузки увлажненного угольного массива // Межвід. зб. наук. пр. «Геотехнічна механіка». – Дн-вск: - 2016. - №130. – С. 125-136

Поляков Ю.Е., Васильев Д.Л., Методика определения показателей физико–механических свойств выбросоопасных пластов // Межвід. зб. наук. пр. «Геотехнічна механіка». – Дн-вск: - 2017. - №132. – С. 138-148

Поляков Ю.Є., Мінєєв С.П., Усов О.О. Можливість оцінки ефективності гідророзпушування за асимптотичною формою бародинамічної кривої // Межвід. зб. наук. пр. «Геотехнічна механіка». – Дніпро: - 2022. - №162. – С. 66-75

Poliakov Yu. E., Vasilyev D.L., Potapenko A.A. Method of calculation of the minimum pressure of hydro breaking of the coal layer // Mining of Mineral Deposits. Annual Scientific-Technical Collection. CRC Press Taylor & Francis Group/ A Balkema Book. 2013 – p.177-179

Poliakov Yu. E., Usov O.O., Andriievska L.I. Investigation of the deformation characteristics of water-saturated coal samples with a hole for estimating the discharge of the reservoir during hydrolysis // 2019/.//E3S Web of conferens 109, 00107 (2019). Essays of Mining Science and practice DOI:0.1051/e3sconf/201910900107

Поляков Ю.Е., Зберовский В.В., Пазынич А.В. Математическая модель предельного состояния угольного пласта при нагнетании жидкости // Матеріали міжнародної наукової конференції (Том 1). «Математичні проблеми технічної механіки». – Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ 13-15 квітня 2011р. С.197-200

Поляков Ю.Е., Усов О.А., Минеев С.П., Дякун Р.А., Трохимец Н.Я., Янжула А.С., Рудь В.П. Лабораторные исследования двумерной фильтрации воды через угольные образцы // Форум гірників - 2017: матеріали між нар. конф., 4-7 жовтня 2017р., м. Дніпро. – Д.: Національний гірничий університет, 2017. С. 298-307

Поляков Ю.Е., Усов О.А., Минеев С.П. Экспериментальное определения допустимого давления гидрорыхления угольного пласта по импульсной индикаторной диаграмме // Форум гірників - 2018: матеріали між нар. конф., 10-13 жовтня 2018р., м. Дніпро. – Д.: Національний гірничий університет, 2018. С. 251-256

Поляков Ю.Е. Возможность проведения гидрорыхления через сокращённую скважину и ориентировочные затраты времени на процесс // Матеріали VIII ювілейної міжнародної науково-технічної конференції студентів, аспірантів і молодих вчених, присвячена 20-річчю ради молодих вчених Дніпропетровської області. «Молодь: наука та інновації» 26-27 листопада 2020 р

Поляков Ю.Є., Мінєєв С.П., Усов О.О. Обґрунтування формулювання доповнень нормативного документа СОУ 10.1.00174088011-2005 підрозділами, що характеризують об'єктивний зв'язок гідравлічних і геомеханічних параметрів гідро розпушування. // XIX Всеукраїнська наукова-технічна конференція «Потураєвські читання», Конференція присвячена 99-й річниці з дня народження академіка НАН України В.М.Потураєва., 22 квітня, Дніпро 2021, С. 3-5

Поляков Ю.Є., Мінєєв С.П., Усов О.О., Костриця А.О. Оцінка напруженого стану та ступеню розвантаження вугільного пласта за гідравлічними показниками нагнітання // Форум гірників - 2021: матеріали між нар. конф., 4-5 листопада 2021р., м. Дніпро. – Д.: НТУ «Дніпровська політехніка», 2021. С. 90-99

Поляков Ю.Є. Оцінка ефективності гідророзпушування за асимптотичним характером бародинамічної кривої з визначальним параметром – кінцевий тиск нагнітаня // ХХ Міжнародна конференція молодих учених «Геотехнічні проблеми розробки родовищ» 27 жовтня 2022р., м. Дніпро Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, 5

Files

Similar theses