МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ОЧАГОВ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В СКЛАДЧАТЫХ СТРУКТУРАХ КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ

Авторы

  • Е.В. Лукьянец Горный институт УрО РАН
  • Д.А. Бобров Горный институт УрО РАН

DOI:

https://doi.org/10.7242/echo.2020.2.21

Ключевые слова:

Аннотация

Высокая степень изученности процесса газодинамических явлений не вызывает сомнений, но, к сожалению, в настоящее время для условий калийных рудников на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей отсутствует понимание механизма образования очагов газодинамических явлений в складчатых структурах. Анализ геологических и горнотехнических условий проявления газодинамических явлений позволил выявить приуроченность очагов газодинамических явлений к зонам развития интенсивной складчатости и антиклинальным складкам в калийных пластах. Таким образом, представленная проблема образования очагов газодинамических явлений в складчатых структурах изучена недостаточно глубоко, и ее решение приобретает особую актуальность, имеет большое теоретическое и практическое значение. Разработан механизм образования очагов газодинамических явлений в зонах складчатых структур калийных пластов, заключающийся в формировании «газового» коллектора и области пониженной прочности соляных пород при образовании трещин складок и трещин отслоений с последующей фильтрацией свободного газа в образовавшиеся в складках пустоты из вмещающегося массива и сохранение образовавшихся газонасыщенных областей в соляном породном массиве как квазиизолированных систем пустот длительное геологическое время при условии превышения величиной начального градиента давления величины давления газа на контуре очага. Представленная совокупность трещин и расслоений, образовавшихся в пределах сформировавшейся складчатой структуры и заполненных свободным газом под давлением, представляет собой потенциальный очаг газодинамического явления, сформировавшийся в соляном породном массиве. Разработана модельная схема механизма образования очагов газодинамических явлений в складчатых структурах калийных пластов. Разработанный механизм образования очагов газодинамических явлений и его модельная схема приведут к повышению безопасности ведения горных работ в условиях складчатого строения породного массива на рудниках Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей за счет целенаправленного применения профилактических мероприятий.

Поддерживающие организации
Работа выполнена при поддержке Программ ФНИ,проекты № 0422-2019-0145-C-01 и № 0422-2019-0007-C-01.

Библиографические ссылки

  1. 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.
  2. Андрейко С.С., Иванов О.В., Нестеров Е.А. Борьба с газодинамическими явлениями при разработке Верхнекамского и Старобинского месторождений калийных солей // Науч. исслед. и инновации. - 2009. - Т. 3, № 4. - С. 34-37.
  3. Андрейко С.С., Литвиновская Н.А. Локальный прогноз зон, опасных по газодинамическим явлениям из почвы горных выработок пласта АБ на южной части шахтного поля БКПРУ-4 Верхнекамского месторождения калийных солей // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2013. - № 4. - С. 205-211.
  4. Andreiko S., Baryakh A., Lobanov S., Fedoseev A. Geo mechanical Estimation of Danger of Gas-Dynamic Failure During Potash Deposits Mining / // ISRM European Rock Mechanics Symposium (EUROCK). - 2017. - V. 191. - P. 954-961.
  5. Барях А.Б., Андрейко С.С., Федосеев А.К. О механизме локализации очагов газодинамических явлений в почве сильвинитовых пластов // Вестн. ПНИПУ: Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2017. - Т. 16, № 3.- С. 247-254. DOI
  6. Андрейко С.С., Лукьянец Е.В., Литвиновская Н.А., Нестеров Е.А., Бобров Д.А., Поляков А.Л., Лутович Е.А. Параметры профилактической дегазации пород почвы горных выработок при слоевой отработке третьего калийного пласта на рудниках ОАО «Беларуськалий» // Вестн. ПНИПУ: Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2017. - Т. 16, № 3.- С. 280-290. DOI
  7. Андрейко С.С., Мальцев В.М., Аникин В.В., Жихарев С.Я. Обоснование безопасных параметров буровзрывной отработки сильвинитовых пластов некондиционной мощности совместно с комбайновой выемкой кондиционных пластов на рудниках Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей // Вестн. ПНИПУ: Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2017. - Т. 16, № 4.- С. 357-369. DOI
  8. Andreyko S.S., Lyalina T.A. Rockburst from floors // Soils and Rocks. - 2019. - V. 42, 1. - P. 77-82. DOI
  9. Андрейко С.С. Современное состояние проблемы газодинамических явлений на действующих и вводимых в эксплуатацию калийных рудниках // Горное эхо. - 2019. - № 2 (75). - С.82-89.
  10. Андрейко С.С., Иванов О.В., Нестеров Е.А. Исследование способов предотвращения внезапных отжимов призабойной части соляных пород // Горный журнал. - 2018. - № 6. - С.30-34. DOI
  11. Андрейко С.С., Литвиновская Н.А., Сиренко Ю.Г., Чаянов А.Б. Предотвращение газодинамических явлений из почвы горных выработок при различных вариантах столбовой системы разработки на рудниках ОАО «Беларуськалий» // Горн. журн. - 2018. - № 8. - С. 29-33.
  12. Андрейко С.С., Зверева Е.В. Прогнозирование зон, опасных по газодинамическим явлениям, на шахтном поле рудника СКРУ-3 ОАО «Уралкалий» на основе структурно-тектонического анализа строения пласта АБ // Вестн. ПНИПУ: Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2013. - Т. 12, № 7. - С. 79-88.
  13. Лукьянец Е.В. Безопасное ведение подготовительных и очистных горных работ по пласту АБ в выработках ПАО «Уралкалий», опасных по газодинамическим явлениям, на основе структурно-тектонического анализа строения // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. - 2015.- № 1. - С. 243-247.
  14. Андрейко С.С., Литвиновская Н.А. Modeling sudden failure of floor of underground excavations in undermined salt rock mass. - Eurasian Mining. Moscow, Tiso Print, 2015, №2 (24), P. 15-17.
  15. Андрейко С.С. Анализ структурно-тектонических условий проявления газодинамических явлений в надвиговых и сдвиговых зонах на шахтных полях рудников БКПРУ-2 и БКПРУ-4//Стратегия и процессы освоения георесурсов: сб. науч. тр. - Пермь: ГИ УрО РАН.-2015.- Вып. 13.-С. 225-228.
  16. Andreiko S.S., Litvinovskaya N.A., Lyalina T.A. Control of gas-dynamic processes in floor rock mass in sylvinite bed AB of the Upper Kama Potassium Salt Deposit // Gornyi Zhurnal. - 2015. - № 4. - P. 89-92. DOI
  17. Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. - 2-изд., перераб. - М.: Эпсилон Плюс, 2013. - 368 с.
  18. Копнин В.И., Коротаев М.А. Стратификация соляной толщи Верхнекамского местрождения калийных солей // Строение и условия формирования месторождений калийных солей. - Новосибирск, 1981 - С. 79-94.
  19. Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / под ред. Н.М. Джиноридзе. - СПб; Соликамск, 2000. - 400 с.
  20. Лукьянец Е.В. Анализ структурно-тектонических условий проявления газодинамических явлений в надвиговых и сдвиговых зонах на шахтном поле рудника БКПРУ-2 // Стратегия и процессы освоения георесурсов: сб. науч. тр. Вып. 16 / ГИ УрО РАН. - Пермь, 2018. - С. 329-332. DOI87
  21. Чайковский И.И. Разноранговость и природа пликативных структур в сильвинитах Верхнекамского месторождения // Стратегия и процессы освоения георесурсов: сб. науч. тр. Вып. 9 / ГИ УрО РАН. - Пермь, 2011. - С. 3-6.
  22. Копнин В.И., Пшеничников А.Г. Структурно-тектонические условия газодинамических явлений на Березниковских калийных рудниках и вопросы прогнозирования выбросоопасных зон // Разработка калийных месторождений: Межвуз. сб. науч. тр. -Пермь, 1984. - С.96-99.
  23. Нестеров Е.А. Исследование и разработка методов прогнозирования и способов предотвращения внезапных отжимов призабойной части пород при отработке калийных пластов: автореф. дис. … к.т.н.; 25.00.20 / Нестеров Егор Анатольевич. - Пермь, 2016. - 19 с.

Загрузки

Опубликован

06.08.2020

Выпуск

№ 2 (2020)

Раздел

Статьи

Как цитировать

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ОЧАГОВ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В СКЛАДЧАТЫХ СТРУКТУРАХ КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ. (2020). Горное эхо, 2, 106-114. https://doi.org/10.7242/echo.2020.2.21