Старіков Г. П. Прогнозування нестійкості системи "вугілля - газ" при відпрацюванні викидонебезпечних вугільних пластів

В основі роботи лежать теоретичні дослідження, які дозволяють розробити фізичну модель та встановити закономірності, які оцінюють стійкість системи "вугілля-газ" залежно від щільності заповнення її метаном, розглянути умови виходу метану (викид вугілля та газу) з поруватої структури вугілля за рахунок хвилі розвантаження і механізм зміни процесу дифузії на фільтрацію. Грунтуючись на результатах теоретичних досліджень експериментально в умовах об'ємного нерівнокомпонентного навантаження, моделюючого стан привибійної частини пласта, вперше встановлено, що високошвидкісне розвантаження газонасиченого вугілля переводить його із граничного стану в умовах узагальненого стиснення в плоский напружений стан з формуванням узагальненого розтягування як за напруженнями, так і за деформаціями, із зміненням фізико-механічних властивостей, що характеризують перехід від зсувного механізму руйнування до пошарового відриву за рахунок вскриття частини закритих пор, в яких знаходиться 70-75% сорбованого метану. Це дозволило обгрунтувати критерій викидонебезпечності газоносних пластів, враховуючих в явному вигляді вміщення флюідів у вугіллі, напружений стан та міцність вугілля. За зміненням вільної енергії вугілля, що визначається щільністю заповнення його відкритих та закритих пор метаном, обгрунтовані критерії визначення місцерозташування осередків викиду вугілля та газу, а за ступенем пошкодженості сорбційного об'єму вугілля, оцінюваного енергією активації виходу метану та часом його десорбції, - критерій кваліфікації типу ГДЯ. Наукові результати дисертаційної роботи увійшли до нормативних документів, що регламентують порядок застосування розроблених автором способів.