Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская)
В умовах Донецько-Макіївського району існує значима кореляційна залежність між виходом летючих та кількістю парамагнітних центрів у зразках вугілля, а також коефіцієнтом їх пасивації. Отримані рівняння регресії дозволяють оцінити параметри, що вивчаються. There is a significant correlation between t...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2010
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33484 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) / Н.С. Полякова, Е.С. Леонова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 153-158. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859827525037850624 |
|---|---|
| author | Полякова, Н.С. Леонова, Е.С. |
| author_facet | Полякова, Н.С. Леонова, Е.С. |
| citation_txt | Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) / Н.С. Полякова, Е.С. Леонова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 153-158. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | В умовах Донецько-Макіївського району існує значима кореляційна залежність між виходом летючих та кількістю парамагнітних центрів у зразках вугілля, а також коефіцієнтом їх пасивації. Отримані рівняння регресії дозволяють оцінити параметри, що вивчаються.
There is a significant correlation between the volatiles output and the number of paramagnetic centers in coal samples, as well as their passivation coefficient for the coals of DonetskMakeyevskyi Region. The obtained regression equations can be used for evaluation of the parameters under study.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:29:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
153
УДК [552.574.08:551.24] (477.61/.62)
Канд. геол. - минерал. наук
Н. С. Полякова, Е. С. Леонова
(Национальный горный университет)
ВЛИЯНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СТРУКТУРНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ УГЛЕЙ ДОНЕЦКО-МАКЕЕВСКОГО РАЙОНА
(НА ПРИМЕРЕ ШАХТЫ КИРОВСКАЯ)
В умовах Донецько-Макіївського району існує значима кореляційна залежність між ви-
ходом летючих та кількістю парамагнітних центрів у зразках вугілля, а також коефіцієнтом
їх пасивації. Отримані рівняння регресії дозволяють оцінити параметри, що вивчаються.
IMPACT OF GEOLOGICAL FACTORS ON THE COALS STRUCTURAL
PROPERTIES OF DONETSK-MAKEYEVSKYI REGION
(KIROVSKAYA MINE CASE STUDY)
There is a significant correlation between the volatiles output and the number of paramagnetic
centers in coal samples, as well as their passivation coefficient for the coals of Donetsk-
Makeyevskyi Region. The obtained regression equations can be used for evaluation of the parame-
ters under study.
Добыча метана в Донецком бассейне может существенно увеличить энерге-
тический потенциал Украины. Основная масса его содержится в угольных пла-
стах в сорбированном состоянии. Поэтому для решения целого ряда задач, свя-
занных с разведкой и промысловой добычей метана на каменноугольных ме-
сторождениях, очень важно изучать сорбционные свойства угля. Исследования,
проведенные в ИГТМ НАН Украины, установили возможность использования
метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для оценки сорбционной
способности углей [1, 2].
Парамагнитные свойства угля связаны с особенностями строения электрон-
ной структуры вещества, сформированной под влиянием геохимических, тек-
тонических и технологических процессов. Тектонические и техногенные про-
цессы приводят к активизации механохимических реакций, деструкции уголь-
ного вещества по цепному свободнорадикальному механизму, результатом чего
является увеличение концентрации ПМЦ и изменение их физико-химических
свойств.
Для оценки предельной сорбционной способности угольного вещества ис-
пользуются структурные показатели, определяемые методом ЭПР: концентра-
ция парамагнитных центров (ПМЦ) в образце и коэффициент пассивации ПМЦ.
Показатель концентрация ПМЦ характеризует структурно-химические особен-
ности органической массы углей [3], а коэффициент пассивации – процентное
содержание в угле парамагнитных центров способных к физическому (сорбци-
онному) взаимодействию с газами [4].
Объектом изучения исследований являлись угольные пласты шахты Киров-
ская (Донецко-Макеевский район). Цель исследований предполагала выяснение
закономерностей изменения показателей, определяющих структурные особен-
ности углей Донецко-Макеевского (концентрации ПМЦ и коэффициента их
154
пассивации), установление возможных взаимосвязей ними и некоторыми гео-
логическими факторами. Характер изменения изучаемых величин (глубины от-
бора проб, выхода летучих веществ, количества парамагнитных центров, коэф-
фициента пассивации) по угольным пластам шахты Кировская иллюстрируют
рисунки 1 и 2.
Анализ схем распределения изучаемых параметров по площади угольных
пластов на поле шахты Кировская позволил сделать вывод о том, что области
минимальных глубин отбора проб, максимальных значений выхода летучих,
максимальных значений концентрации парамагнитных центров совпадают.
Рис. 1 – Средние значения глубины отбора проб и выхода летучих по
угольным пластам шахты Кировская
Для количественного анализа взаимосвязи изучаемых параметров использо-
вались методы статистического анализа – корреляционный и регрессионный.
Коэффициенты корреляции между значениями глубины отбора проб и зна-
чениями коэффициента пассивации ПМЦ не значимы. Коэффициент корреля-
ции между глубиной отбора проб и количеством парамагнитных центров зна-
чим [5] и равен 0,42.
Между значениями выхода летучих веществ и глубиной отбора проб существу-
ет обратная корреляционная связь с коэффициентом корреляции, равным - 0,46.
Значимыми оказались коэффициенты корреляции между выходом летучих
веществ и количеством парамагнитных центров в углях, коэффициентом пассива-
ции (рис. 3, 4). Значения коэффициента корреляции равны -0,68 и -0,57. Для пла-
ста
3
h эти значения возрастают до -0,82 и -0,80 (рис. 5, 6). Несмотря на небольшое
количество измерений, коэффициенты корреляции значимы [2]. Уравнения линии
регрессии могут быть использованы для оценки концентрации парамагнитных
центров в углях, коэффициента пассивации ПМЦ по известным значениям выхода
155
летучих. Для смешанной выборки по данным пластов
3
h и 8
h значения коэффици-
ентов корреляции тоже высоки -0,73 и -0,65 соответственно.
Рис. 2 – Средние значения концентрации ПМЦ и коэффициента их пассивации по
угольным пластам шахты Кировская
Необходимо отметить, что для угольных пластов
3
h и 8
h отмечается прямая
корреляционная зависимость между глубиной отбора проб и выходом летучих,
что может быть обусловлено восстановленностью углей [6].
В результате проведенного корреляционного анализа были установлены
тесные корреляционные связи между выходом летучих веществ (геологический
фактор) и концентрацией парамагнитных центров в угольных пробах и коэф-
фициентом их пассивации. Полученные уравнения регрессии могут быть ис-
пользованы для оценки перечисленных параметров для условий шахты Киров-
ская Донецко-Макеевского района.
Очень важным является тот факт, что с помощью структурных показателей
угля (концентрации парамагнитных центров и коэффициента пассивации) могут
быть рассчитаны значения их предельной сорбционной способности (1, 2, 4, 7).
Для решения целого ряда задач, связанных с разведкой и промысловой добычей
метана на каменноугольных месторождениях, очень важно изучать сорбционные
свойства угля, т.к. основная масса его содержится в угольных пластах в сорбиро-
ванном состоянии.
156
Рис. 3 – График зависимости концентрации парамагнитных центров от вы-
хода летучих (поле шахты Кировская, по данным ИГТМ) к = - 0,68
y = -1,1616x + 93,274
20
30
40
50
60
70
80
90
15 20 25 30 35 40 45
выход летучих, %
К
о
э
ф
ф
и
ц
и
е
н
т
п
а
с
с
и
в
а
ц
и
и
Рис. 4 – График зависимости коэффициента пассивации от выхода летучих
(шахта Кировская, по данным ИГТМ) к = - 0,57)
y = -0,1279x + 7,2315
0
1
2
3
4
5
6
7
15 20 25 30 35 40 45
выход летучих, %
ко
н
ц
е
н
тр
а
ц
и
я
п
а
р
а
м
а
гн
и
тн
ы
х
ц
е
н
тр
о
в
,
N
a
1
0
1
9
г-1
157
y = -0,1917x + 9,1267
0
1
2
3
4
5
6
7
15 20 25 30 35 40
выход летучих, %
ко
н
ц
е
н
тр
а
ц
и
я
П
М
Ц
,
N
a
∙1
0
1
9
,
г-
¹
Рис. 5 – График зависимости концентрации ПМЦ от выхода летучих
(пласт
3
h ) k = -0,82
y = -2,4516x + 128,49
20
30
40
50
60
70
80
90
15 20 25 30 35 40
выход летучих,%
ко
э
ф
ф
и
ц
и
е
н
т
п
а
с
с
и
в
а
ц
и
и
Рис. 6 – График зависимости коэффициента пассивации от выхода летучих (пласт
3
h ) k = -0,80
Полученные данные свидетельствуют о перспективности структурных ис-
следований при изучении и оценке сорбции углей, что имеет существенное
значение для решения задач, связанных с разведкой и добычей метана.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лукинов В. В. О возможности оценки сорбции выбросоопасных углей Донбасса методом электронного
парамагнитного резонанса / В. В. Лукинов, В. А. Гончаренко, А. В. Бурчак // Геотехническая механика: Меж.
вед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск.– 2000. – Вып. № 17.– С. 104 – 109.
158
2. Рекомендации для оценки перспективности добычи угольного газа на участке Северо-Родинский - 2 по
теме № 956 «Определение сорбционных свойств угля и петрографических характеристик вмещающих песчани-
ков для оценки возможности добычи угольного газа на участке Северо-Родинский-2»:– Днепропетровск, ИГТМ
НАН Украины, 2000. – 38 с.
3. Алексеев А. Д. Радиофизика в угольной промышленности / А. Д. Алексеев, В. Е. Зайденварг,
В. В. Снолицкий, Е. В. Ульянова. – М. : Недра, 1992. – 184 с.
4. А.с. №1679325, СССР. МКИ
4
.GOI N24/10. Способ анализа углей методом ЭПР / А. С. Поляшов,
В. Е. Забигайло, А. В. Бурчак, Н. И. Насос (СССР).– опубл. 16.04.1991. Бюл. ¹3.
5. Методическое руководство по практической обработке геологических данных статистическими метода-
ми. Красноярск, Красноярское геологическое управление, 1969. – 107 с.
6. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 1. – М. : Госгортехиздат, 1963. – 110 с.
7. Лукинов В. В. Перспективы определения сорбционных свойств угля методом электронного парамагнит-
ного резонанса / В. В. Лукинов, В. А. Гончаренко, А. В. Бурчак // Уголь Украины. – 2001. – №6. – С.44 – 46.
УДК 553.08:519.24
Вед. инж. Т. М. Дрожжа
(ИГТМ НАН Украины)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
В статті розглянуті математичні методи, необхідні для дослідження геологічних
матеріалів, одним з яких є легко реалізуємий числовий метод послідовних наближень.
THE MATHEMATICAL METHODS TO USE FOR INVESTIGATSJNS OF
GEOLOGICAL MATERIAL
In the article it is suggested to mathematical methods for investigation of geological material,
the solution can be found by the numeric method of consecutive approximations.
В последнее время с одной стороны резко выросло количество геологиче-
ской информации, полученной при поисках и разведке месторождений и, в свя-
зи с изменением направлений геологоразведочных работ, требующей новой пе-
реинтерпретации, с другой – увеличилось количество разных методик исследо-
вания геологических объектов. Классические методы интерпретации огромного
и разнопланового материала уже не дают необходимого эффекта; и чем слож-
нее геологическая задача, тем более сложные логические посторения исполь-
зуются для ее решения. Поэтому решение геологических задач настойчиво тре-
бует обоснования и применения для каждой геологической информации обос-
нованных математических методов.
Одним из основных показателей при интерпретации любых геологических
данных считается корреляционная связь, но определение ее можно считать чисто
технической и промежуточной операцией. В то время как для окончательных вы-
водов, т.е. получения уравнения связи, необходимо рассмотреть и выявить все
взаимоотношения в изучаемых процессах и состояниях. Кроме того, даже полу-
чив такую связь, неизвестно, что является причиной, а что – следствием; проис-
ходят процессы параллельно, либо влияет еще какая-то третья сила. Задача состо-
ит в такой обработке экспериментальных данных, при которой по возможности
точно была бы отражена тенденция зависимости у от х и возможно полностью ис-
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-33484 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:29:51Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Полякова, Н.С. Леонова, Е.С. 2012-05-28T14:41:22Z 2012-05-28T14:41:22Z 2010 Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) / Н.С. Полякова, Е.С. Леонова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 153-158. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33484 [552.574.08:551.24] (477.61/.62) В умовах Донецько-Макіївського району існує значима кореляційна залежність між виходом летючих та кількістю парамагнітних центрів у зразках вугілля, а також коефіцієнтом їх пасивації. Отримані рівняння регресії дозволяють оцінити параметри, що вивчаються. There is a significant correlation between the volatiles output and the number of paramagnetic centers in coal samples, as well as their passivation coefficient for the coals of DonetskMakeyevskyi Region. The obtained regression equations can be used for evaluation of the parameters under study. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) Impact of geological factors on the coals structural properties of Donetsk-Makeyevskyi region (Kirovskaya mine case study) Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) Полякова, Н.С. Леонова, Е.С. |
| title | Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) |
| title_alt | Impact of geological factors on the coals structural properties of Donetsk-Makeyevskyi region (Kirovskaya mine case study) |
| title_full | Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) |
| title_fullStr | Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) |
| title_full_unstemmed | Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) |
| title_short | Влияние геологических факторов на структурные особенности углей Донецко-Макеевского района (на примере шахты Кировская) |
| title_sort | влияние геологических факторов на структурные особенности углей донецко-макеевского района (на примере шахты кировская) |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33484 |
| work_keys_str_mv | AT polâkovans vliâniegeologičeskihfaktorovnastrukturnyeosobennostiugleidoneckomakeevskogoraionanaprimerešahtykirovskaâ AT leonovaes vliâniegeologičeskihfaktorovnastrukturnyeosobennostiugleidoneckomakeevskogoraionanaprimerešahtykirovskaâ AT polâkovans impactofgeologicalfactorsonthecoalsstructuralpropertiesofdonetskmakeyevskyiregionkirovskayaminecasestudy AT leonovaes impactofgeologicalfactorsonthecoalsstructuralpropertiesofdonetskmakeyevskyiregionkirovskayaminecasestudy |