ПОЛЯКОВ Ю. Є. Обґрунтування параметрів управління режимами гідророзпушування вугільних пластів при інтенсивному розвантаженні

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0424U000213

Здобувач

Спеціальність

  • 05.15.09 - Геотехнічна і гірнича механіка

13-09-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 08.188.01

Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова Національної академії наук України

Анотація

В роботі виконані розрахунки тиску гідровіджиму як критерію граничного стану крайової частини пласта при високонапірному нагнітанні рідини з урахуванням закону Кулона - Амонтона за двома варіантами. За результатами виконаних розрахунків встановлені залежності тиску гідровіджиму від глибини герметизації шпуру при нагнітанні води. Були досліджені показники фізико-механічних властивостей викиднебезпечних пластів. Визначено невідомі параметри та досліджено характер впливу рідини, що нагнітається, на напружений стан вугільного пласта, його розміцнення. Була розроблена концепцію деформаційного розвантаження пласта. Набула розвитку концепція гірничо-силового розвантаження вугільного пласта. Яка ґрунтується на зниженні межі міцності вологого вугільного пласта. Отриманні лабораторні дані із двовимірної фільтрації води через вугільні зразки в умовах не рівно компонентного поля механічних напружень, що діють на їх скелет, дозволили оптимізувати сам процес гідрообробки та використовувати його поточні параметри для вдосконалення прогнозу викидонебезпечності пласта. Розроблено спосіб безпечного отримання індикаторної діаграми у процесі пробного нагнітання води у вугільний пласт стандартним насосним обладнанням для оцінки допустимого тиску нагнітання. Був дороблений метод кількісної оцінки гірського тиску за величиною граничного тиску нагнітання Рпр шляхом зміні параметрів дослідної свердловини і, головне, зміни алгоритму управління витратою води при отриманні індикаторної діаграми. Це дозволило рекомендувати визначення допустимої величини тиску шляхом її зворотно-імпульсного підвищення, як під час експериментального нагнітання, так і при поодиноких випадках відхилення від номінальних значень довжини та глибини герметизації свердловини при поточному проведенні гідророзпушування. Що дозволяє підвищити темп нагнітання, а значить і продуктивність гідророзпушування, або зберігаючи темп нагнітання скоротити довжину частини шпуру, що фільтрує, за рахунок його більш глибокої герметизації, це дозволяє підвищити швидкість проходження підготовчих виробок. Було проведено порівняльну оцінку глибини зони безпечного вилучення вугілля при різних формах бародинамічних кривих процесу гідророзпушування. Було встановлено, що запропонована імпульсна індикаторна діаграма, одержана в процесі нагнітання води у викидонебезпечний вугільний пласт, дозволяє встановити близьке до максимального, але безпечне значення тиску і на цій основі розрахувати оптимальні параметри гідророзпушування.

Публікації

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

Файли

Схожі дисертації