Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса
Проаналізовані геологічні умови газоносності середнього карбону Західного Донбасу. В межах Лозовського району виділені найбільш перспективні інтервали і оцінена потенційна газонасиченість пісковиків. На підставі отриманих даних зроблено висновок про необхідність постановки геологічних робіт для вив...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53698 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса / А.Ф. Булат, Л.И. Пимоненко, К.А. Безручко, А.В.Приходченко, Д.Н. Пимоненко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 98. — С. 3-10. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-53698 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Булат, А.Ф. Пимоненко, Л.И. Безручко, К.А. Приходченко, А.В. Пимоненко, Д.Н. 2014-01-26T10:14:35Z 2014-01-26T10:14:35Z 2012 Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса / А.Ф. Булат, Л.И. Пимоненко, К.А. Безручко, А.В.Приходченко, Д.Н. Пимоненко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 98. — С. 3-10. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53698 [553.94.04+553.981.04](477.61.62) Проаналізовані геологічні умови газоносності середнього карбону Західного Донбасу. В межах Лозовського району виділені найбільш перспективні інтервали і оцінена потенційна газонасиченість пісковиків. На підставі отриманих даних зроблено висновок про необхідність постановки геологічних робіт для вивчення можливості комплексної утилізації газів: з верхніх горизонтів (до 1000 м) азоту і з нижніх (1000 – 1800м і більш) – метану. The geological conditions of gas-bearing middle carbon Western Donbass are analysed. In limits area Lozovsk district the most perspective intervals are selected and the potential gas-saturation of sandstones is appraised. On the basis of the received data a conclusion is done about the necessity statement of geological works for studying an possibility of complex utilization gases: from upper horizons (to 1000 meter) of nitrogen and from lower (1000 – 1800 meter and more) – methane. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса Perspectives of development gas-coal deposits The Western Donbass Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса |
| spellingShingle |
Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса Булат, А.Ф. Пимоненко, Л.И. Безручко, К.А. Приходченко, А.В. Пимоненко, Д.Н. |
| title_short |
Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса |
| title_full |
Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса |
| title_fullStr |
Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса |
| title_full_unstemmed |
Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса |
| title_sort |
перспективы освоения газоугольных месторождений западного донбасса |
| author |
Булат, А.Ф. Пимоненко, Л.И. Безручко, К.А. Приходченко, А.В. Пимоненко, Д.Н. |
| author_facet |
Булат, А.Ф. Пимоненко, Л.И. Безручко, К.А. Приходченко, А.В. Пимоненко, Д.Н. |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехническая механика |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Perspectives of development gas-coal deposits The Western Donbass |
| description |
Проаналізовані геологічні умови газоносності середнього карбону Західного Донбасу. В
межах Лозовського району виділені найбільш перспективні інтервали і оцінена потенційна газонасиченість пісковиків. На підставі отриманих даних зроблено висновок про необхідність постановки геологічних робіт для вивчення можливості комплексної утилізації газів: з верхніх горизонтів (до 1000 м) азоту і з нижніх (1000 – 1800м і більш) – метану.
The geological conditions of gas-bearing middle carbon Western Donbass are analysed. In limits area Lozovsk district the most perspective intervals are selected and the potential gas-saturation of sandstones is appraised. On the basis of the received data a conclusion is done about the necessity statement of geological works for studying an possibility of complex utilization gases: from upper horizons (to 1000 meter) of nitrogen and from lower (1000 – 1800 meter and more) – methane.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53698 |
| citation_txt |
Перспективы освоения газоугольных месторождений Западного Донбасса / А.Ф. Булат, Л.И. Пимоненко, К.А. Безручко, А.В.Приходченко, Д.Н. Пимоненко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 98. — С. 3-10. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT bulataf perspektivyosvoeniâgazougolʹnyhmestoroždeniizapadnogodonbassa AT pimonenkoli perspektivyosvoeniâgazougolʹnyhmestoroždeniizapadnogodonbassa AT bezručkoka perspektivyosvoeniâgazougolʹnyhmestoroždeniizapadnogodonbassa AT prihodčenkoav perspektivyosvoeniâgazougolʹnyhmestoroždeniizapadnogodonbassa AT pimonenkodn perspektivyosvoeniâgazougolʹnyhmestoroždeniizapadnogodonbassa AT bulataf perspectivesofdevelopmentgascoaldepositsthewesterndonbass AT pimonenkoli perspectivesofdevelopmentgascoaldepositsthewesterndonbass AT bezručkoka perspectivesofdevelopmentgascoaldepositsthewesterndonbass AT prihodčenkoav perspectivesofdevelopmentgascoaldepositsthewesterndonbass AT pimonenkodn perspectivesofdevelopmentgascoaldepositsthewesterndonbass |
| first_indexed |
2025-11-24T21:03:19Z |
| last_indexed |
2025-11-24T21:03:19Z |
| _version_ |
1850497243517288448 |
| fulltext |
3
УДК:[553.94.04+553.981.04](477.61.62)
Академик НАН Украины,
д-р техн. наук, проф. А.Ф. Булат,
д-р геол. наук Л.И. Пимоненко,
канд. геол.-мин. наук К.А. Безручко,
инженеры А.В.Приходченко, Д.Н. Пимоненко
(ИГТМ НАН Украины)
ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ ГАЗОУГОЛЬНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОГО ДОНБАССА
Проаналізовані геологічні умови газоносності середнього карбону Західного Донбасу. В
межах Лозовського району виділені найбільш перспективні інтервали і оцінена потенційна
газонасиченість пісковиків. На підставі отриманих даних зроблено висновок про необхід-
ність постановки геологічних робіт для вивчення можливості комплексної утилізації газів: з
верхніх горизонтів (до 1000 м) азоту і з нижніх (1000 – 1800м і більш) – метану.
PERSPECTIVES OF DEVELOPMENT GAS-COAL DEPOSITS THE
WESTERN DONBASS
The geological conditions of gas-bearing middle carbon Western Donbass are analysed. In lim-
its area Lozovsk district the most perspective intervals are selected and the potential gas-saturation
of sandstones is appraised. On the basis of the received data a conclusion is done about the neces-
sity statement of geological works for studying an possibility of complex utilization gases: from
upper horizons (to 1000 meter) of nitrogen and from lower (1000 – 1800 meter and more) – meth-
ane.
Высокие темпы роста спроса и цен на природный газ и значительные ресур-
сы метана угольных бассейнов Украины обуславливают актуальность и прак-
тическую направленность исследований в этом направлении. Возможность и
экономическая целесообразность добычи метана из угольных пластов подтвер-
ждается результатами ежегодной добычи метана в США (53 млрд. м3/год), Ка-
наде (1,4 млрд. м3/год), Австралии (1,3 млрд. м3/год). По предварительным под-
счетам в Донбассе ресурсы метана могут составлять до 25 трлн. м3 [1].
Метаноносность угленосных отложений Донбасса колеблется в широких
пределах, что зависит от геологических условий накопления, преобразования и
сохранения газов, которые в различных районах существенно отличаются. Эти
различия оказывают влияние на особенности добычи и утилизации метана и
предопределяют задачи первоочередного этапа исследований.
В целом газогенерационные процессы проходят на всех этапах формирова-
ния и дальнейшего развития бассейна. В период погружения угленосных толщ,
в процессе непрерывного уплотнения пород углеводороды, образовавшиеся в
процессе метаморфизма органического вещества, выжимались из глинистых
отложений и угольных пластов и вместе с водой заполняли поровое простран-
ство песчаников, образуя в условиях наличия ловушек обширные газовые ме-
сторождения. В последующие периоды складкообразования и общего подъема
Донецкого бассейна песчаники с запечатанными в них газами были выведены
на дневную поверхность и денудированы, что обусловило интенсификацию
процесса дегазации, который в условиях всестороннего сжатия протекал весьма
4
неравномерно из-за большой изменчивости газопроницаемости отдельных сло-
ев, слагающих песчаники. По-видимому, процессы дегазации песчаников (как и
генерации газов) идут непрерывно; они продолжаются и в настоящее время и
их интенсивность зависит от термодинамических условий, количества и каче-
ственного состава органического вещества во вмещающих породах и петрогра-
фического состава углей.
Но геологическое развитие Западного Донбасса существенно отличается от
остальной части бассейна [2]. Геоструктурный облик района определяется при-
уроченностью каменноугольных отложений к пологому северо-восточному
склону Украинского щита. Для него не характерны мощные инверсионные и
складкообразовательные движения. Складчатые дислокации проявляются в ви-
де волнистого залегания пород, которое иногда переходит в мелкую пологую
складчатость. Главным типом разрывных дислокций являются сбросы со сдви-
говой составляющей различного генезиса, что свидетельствует об отсутствии
сильных сжимающих усилий, но активных сдвиговых. В результате в зонах
влияния диагональных сбросов сформировались значительные по величине зо-
ны дробления (до 50 м), вдоль продольных сбросов они существенно меньше
(до 10 м) [3]. Параметры зон обусловили их различную газопроницаемость, а,
следовательно, и способность дегазации массива.
Геотермические условия в пределах района нестабильны: в центральной
части расположена температурная аномалия (до 45°С), вытянутая в северо-
восточном направлении. Повышенные температуры могут способствовать про-
цессам метаногенерации на этом участке.
В юго-западной части района залегают газовые малометаморфизованные
угли, которые, к северо-востоку, на глубинах 600 – 800 м переходят в жирные.
Согласно прогнозу, в крайней, северо-восточной части района, на глубине бо-
лее 1200 м, возможен переход углей в марку К. На разведанных площадях (Г –
Ж) выход летучих составляет 37 – 45 %, что в большой степени зависит от пет-
рографического состава углей нижнего карбона. Прогнозная метаноносность
углей составляет 10 – 20 м3/т.с.б.м.
По предварительным данным нижняя граница зоны газового выветривания
погружается с юга на север-северо-запад от 100-200 до 500 – 600 м. По составу
газы этой зоны преимущественно азотно-метановые. Наличие свободных газов
подтверждается суфлярными выделениями на шахтах «Степная» и «Тернов-
ская», выбросом метана на окраине с. Коховки дебитом около 100 тыс. м3/ су-
тки.
Наиболее мощным газогенерационным потенциалом обладают угли Петро-
павловского района Западного Донбасса. Петропавловский район сложен ком-
плексом образований девонского (5 – 8 м), каменноугольного (2700 – 3000 м),
(пермского (1- 44 м) триасово-юрского (от нескольких м на юге до 600 м на се-
вере), палеогенового (45 – 80 м), неогенового (до 20 м) и четвертичного возрас-
та (15 – 35 м), залегающих на породах докембрийского кристаллического фун-
дамента.
Породы докембрийского возраста представлены выветренными биотитовы-
ми гнейсами, гранодиоритами и кварцитами.
5
Девонские отложения (в южной части района) представлены маломощной
толщей серых крупнозернистых аркозовых песчаников. И породы фундамента
и девона могут служить коллекторами газа (по аналогии с месторождениями
Днепровско - Донецкой впадины), особенно в зонах глубинных разломов. Воз-
можно наличие стратиграфических ловушек.
Каменноугольные отложения несогласно перекрывают отложения девона и
сложены всеми свитами нижнего и среднего отделов карбона (породы верхнего
отдела вскрыты только одной скважиной, расположенной за северной границей
района на Мечебиловском куполе). Общая мощность этих отложений 2700 –
3000 м. Литологический состав свит нижнего и среднего карбона существенно
отличается (табл.1).
Таблица 1 - Литологическая характеристика отложений Западного Донбасса
(Петропавловский район)
Отделы Угли, % Песчаники, % Алевролиты и
аргиллиты, %
Известняки, %
средний 0,05 – 1,8 16 - 65 30 – 80 0,2 – 2,6
нижний 0,1 – 3,0 17 - 30 2(С1
1) - 48 0,8 – 98
Для нижнего карбона характерно преобладание морских и болотных усло-
вий осадконакопления (карбонатные толщи нижнего карбона (С1
1) могут слу-
жить газоматеринскими породами). Основной угленосной является свита С1
3,
которая содержит около 60 пластов и пропластков угля, некоторые из них, наи-
более выдержанные, отрабатываются шахтами района. Для отложений свиты
характерны: невыдержанность угольных пластов, изменчивость состава и мощ-
ностей вмещающих пород по простиранию и в разрезе. При такой структуре
для осадочной толщи характерно наличие субвертикальных нарушений (спо-
собствующих дегазации массива), присутствие незначительных по величине и
мощности линз песчаников-коллекторов (определить параметры которых дос-
таточно сложно). По характеру пористости возможно наличие гранулярных и, в
меньшей мере, трещинных коллекторов, в известняках - кавернозных. По-
крышки – неоднородные; для Западного Донбасса, в составе отложений, в ос-
новном, встречаются отдельные линзы известняка (мощностью до 0,6 м), кото-
рые не могут являться надежными газоупорами. Поэтому здесь роль экрани-
рующих горизонтов могут выполнять серии сближенных угольных пластов. В
отложениях нижнего карбона должны преобладать ловушки литологического и
структурного типов.
В отложениях среднего карбона содержится около 50 пластов и пропластков
угля, но в районе пока не отрабатываются. В отличие от нижнего карбона, от-
ложения среднего представлены мощными пачками разнообразных по вещест-
венному составу, зернистости и физико-механическим свойствам песчаников,
которые могут служить коллекторами метана (коэффициент открытой пористо-
сти 18 – 24%). Можно выделить интервалы: G2– g2; Н1 – Н4; Н5
0 – I1; К1 – L7
2; M4
– М8. В этих отложениях будут доминировать гранулярные коллекторы; роль
экранирующих горизонтов – выполнять известняки; преобладать ловушки ли-
6
тологического и структурного типов. В целом в разрезе литолого-фациальные
условия благоприятны для формирования скоплений метана (особенно в песча-
никах среднего карбона).
Особую роль в газоносности Западного Донбасса играет петрографический
состав угольного вещества. Доказано, что наибольшим газогенерационным по-
тенциалом характеризуются микрокомпоненты (МК) группы липтинита, мень-
шим – витринитовой группы и незначительным - инертинитовой группы; сорб-
ционный потенциал наибольший у МК группы витринита. При определенных
термобарических условиях фюзиниты могут неоднократно аккумулировать и
отдавать свободные газы. На сорбционную способность влияет нарушенность
углей. Наиболее хрупкими являются МК группы витринита, МК группы липти-
нита обладают большей вязкостью и, как следствие, меньшей нарушенностью.
Очевидно (табл. 2) существенное различие вещественно-петрографического
состава углей нижнего и среднего карбона. В целом увеличение в составе угля
липтинита (для марок Г – Ж) способствует увеличению газогенерации и сохра-
нению метана (за счет меньшей нарушенности). Для углей среднего карбона
увеличение в составе угля витринитовых МК и уменьшение инертинитовых бу-
дет способствовать увеличению общего объема свободных и сорбированных
газов.
Таблица 2 - Вещественно-петрографический состав углей Западного Донбасса
Содержание в углях,% Состав
нижний карбон средний карбон
Гелифицированное вещество 46 – 68 62 – 96
Фюзенизированное вещество 16 – 37 2 – 15
Спорово-кутиновое вещество 13 – 29 1 – 13
Особый интерес представляют результаты опробования горных пород с це-
лью определения качественных и количественных характеристик в десяти гео-
логоразведочных скважинах на двух участках: поле шахты «Успеновская» и
Александровско - Лозовской площади [4]. Всего была отобрана 41 проба (из
них представительных 39) в интервале глубин 342 – 1905 м. Полученные ре-
зультаты определения химического состава газов вмещающих пород столь ин-
тересны, что полностью приведены в табл. 3. В отличие от других районов
Донбасса в составе газов основным компонентом вмещающих пород является
азот. Различий в составе газов песчаников, алевролитов и аргиллитов нет. С
увеличением глубины опробования в пробах увеличивается частота встречае-
мости тяжелых углеводородов. По составу газа опробованный интервал соот-
ветствует верхним частям зоны метаноазотных газов. Можно предположить:
если в исследуемых породах газовая зональность существует, то верхняя гра-
ница зоны метановых газов залегает ниже глубин, на которых в настоящее вре-
мя ведется разведка.
Для оценки количества газа в песчаниках был применён объемный метод.
Максимальная потенциальная газонасыщенность песчаников представляет со-
7
бой произведение коэффициента эффективной пористости, выраженного в до-
лях единицы, на давление газа в атмосферах, на соответствующей глубине.
С учетом введения поправок на температуру и сверхсжимаемость газа, мак-
симальная потенциальная газонасыщенность Vmax (м3 газа/м3 породы) песчани-
ков определяется по формуле:
o
ппэ
pZ
fРk
V
⋅
⋅⋅⋅
=
β..
max ,
где kэ.п. – коэффициент эффективной пористости в долях единицы; Рп– дав-
ление газа на указанной глубине, в атмосферах; f – поправка на температуру,
для приведения объема газа к стандартной температуре; Z – коэффициент
сверхсжимаемости газа; β – коэффициент газонасыщения; po – нормальное дав-
ление воздуха (0,1 МПа).
Давление газа в углепородном массиве Рп (Па), как известно, составляет 80 -
90% от гидростатического [2] и определяется по формуле:
gНP вп ⋅⋅⋅= ρ85,0 ,
где ρв – плотность воды, равная 1000 кг/м3; Н – глубина залегания пласта
песчаника, м; g – ускорение свободного падения, м/с2.
Расчётное давление газа на глубине 500 м составит 4,17 МПа.
При среднем значении массовой влажности песчаников равной 3,5 %, сред-
ней объёмной плотности 2130 кг/м3 и открытой пористости 20,5 %, степень за-
полнения пор влагой составляет 36,4 % (газом – 63,6 %), соответственно, коэф-
фициент эффективной пористости песчаников, в среднем, равен 13 %. Рассмат-
ривая газонасыщенность песчаников, коэффициент относительной газонасы-
щенности, исходя из результатов определения химического состава газов в пес-
чаниках, принимается равным 0,9 для азота, для метана – 0,1.
Поправка на температуру, для приведения объема газа к стандартной темпе-
ратуре рассчитывается по формуле:
.
.
пл
ст
T
Tf =
где Тст. – абсолютная температура при стандартных условиях (293 К);
Тпл. – абсолютная пластовая температура, К.
Коэффициент сверхсжимаемости Z для метана определяется при помощи
номограммы [5] по расчетным значениям приведенного псевдокритического
давления (PR) и приведенной псевдокритической температуре (ТR), которые
рассчитываются по формулам:
r
R P
PP = ;
8
r
R T
TT = ,
где Pr и Tr – критическое давление и температура метана.
Для плотности метана по воздуху при температуре 20ºС и давлению 760 мм
рт. ст. критическое давление составляет 46,95 кгс/см2, критическая температура
190,55 К. Для глубины 500 м пластовая температура составляет 306,5 К, приве-
денная псевдокритическая температура ТR = 1,6, приведенное псевдокритиче-
ское давления PR = 0,9, коэффициент сверхсжимаемости Z = 0,92. Для азота ко-
эффициент сверхсжимаемости определялся по номограмме [5] по значениям
давления и температуры. Для указанных выше условий коэффициент Z для азо-
та равен 1,01. Поправка на температуру f = 0,956.
Таким образом, максимальная потенциальная газонасыщенность песчаников
для метана составит:
56,0
МПа 1,092,0
1,0956,0МПа 17,413,0
)max( 4
=
⋅
⋅⋅⋅
=CHV м3/м3
Максимальная потенциальная газонасыщенность песчаников для азота сос-
тавит:
62,4
МПа 1,001,1
9,0956,0МПа 17,413,0
)max( 2
=
⋅
⋅⋅⋅
=NV м3/м3.
Если считать, что в пределах Лозовского участка (в интервале глубин 400 -
1800 м) наиболее перспективными коллекторами газа могут служить только
средне- и крупнозернистые песчаники в интервале Н1 – J1 (220 м) и свите C2
5
(190 м), то удельная метанонасыщенность составит 229,6 м3 / м2.
В целом по Лозовскому району общие запасы угля составляют 8668 млн.т,
из них 4051 – марки Д и 4617 – марки Г. При средней газоносности
10 м3/т.с.б.м. – количество метана в угольных пластах должно составить около
86,68 млн м3.
Необходимо отметить, что столь высокое содержание азота в пробах газа
неслучайно. Газовая зональность в горных породах и несовпадение газовых зон
угольных пластов и вмещающих их отложений отмечались и ранее. К.И. Баг-
ринцева и В.В. Шершуков [7], анализируя закономерности изменения газового
состава углей и пород в Красноармейском районе, пришли к выводу, что вме-
щающие породы, даже вблизи угольных пластов, содержат газы, по соотноше-
нию метана и азота отличающиеся от газов угольных пластов.
Б.М. Зимаков [8] приводит данные, свидетельствующие о том, что газы, за-
ключенные в горных породах, содержат 40 – 60 % азота значительно ниже зоны
активного газообмена (1000 м и более). На несоответствие соотношений основ-
ных компонентов газов угольных пластов и вмещающих их пород указывал
также В.Я. Орда [9].
В том, что условия формирования газового состава порового пространства
пород отличаются от условий образования газовой зональности в угольных
пластах, важную роль, по нашему мнению, играют коллекторные свойства гор-
9
ных пород. В районах развития низкометаморфизованных углей мощные пла-
сты песчаников, обладающие хорошими коллекторными свойствами, в значи-
тельной мере водонасыщенны, и зона активного водообмена находится значи-
тельно глубже, чем в угольных пластах, обладающих пониженной газопрони-
цаемостью и залегающих среди газонепроницаемых аргиллитов и алевролитов.
На таких площадях углеводородные газы могут накапливаться в разного рода
ловушках. Об этом свидетельствует анализ свободных газопроявлений [3, 10],
суфлярные выделения газов [11, 12], результаты опробования на газоносность
отложений свиты 3
1С в южной зоне краевых дислокаций Днепровско - Донец-
кой впадины [3].
Принимая во внимание высокое содержание свободного азота N2, необхо-
димо отметить, что соединения азота чрезвычайно широко используются в раз-
личных отраслях промышленности. Азот может быть использован для создания
инертной среды при консервации взрывоопасных шахт, для тушения трудно-
доступных очагов возгорания, позволяя всего за несколько часов создать в ава-
рийном участке инертную атмосферу, в которой процесс горения полностью
прекращается. При использовании бесшахтных способов извлечения метана из
угленосных месторождений, жидкий азот применяется в качестве реагента для
искусственного стимулирования газоотдачи дегазируемых пластов. В химиче-
ской промышленности свободный азот используется для производства аммиа-
ка, который затем перерабатывается в азотную кислоту, удобрения, взрывчатые
вещества и т.д.
Это позволяет рассматривать следующие возможные варианты его утилиза-
ции:
- получение сжатого или сжиженного азота с их последующей реализацией;
- использование на угледобывающих предприятиях для пожаротушения;
- применение жидкого азота в качестве агента-пропанта (в смеси с диокси-
дом углерода и другими составляющими) при бесшахтной добыче метана [13].
- использование в качестве сырья для химической промышленности.
Таким образом, по Лозовскому району наиболее благоприятные геологиче-
ские условия для добычи газа из углепородной толщи сложились на северо-
востоке района. Перспективы промышленной метаноносности здесь могут быть
связаны с более глубокими горизонтами - в зоне метановых газов. На основа-
нии данных по составу газов пород среднего карбона (см. табл.3), на северо-
востоке Западного Донбасса необходима постановка геологических работ для
изучения возможности комплексной утилизации газов: с верхних горизонтов
(до 1000 м) азота и с нижних (1000 – 1800м и более) метана.
10
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Углепородный массив Донбасса как гетерогенная среда / А. Ф. Булат, Е. Л. Звягильский, В. В. Лукинов [и
др.]. − К. : Наук.думка, 2008. − 412 с.
2.Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. Угольные бассейны и месторождения юга Ев-
ропейской части СССР / Под ред. И.А. Кузнецова, В.В. Лапушина, М.Л. Левенштейна [и др.] – М.: Гос. научн.-
техн. изд-во лит. по геол. и охране недр. – 1963.– Т. 1. – 1209 с.
3.Забигайло В.Е. Проблемы геологии газов угольных месторождений. / Забигайло В.Е., Широков А.З.− К.:
Наукова думка, 1972. − 172 с.
4. Козлов С.С. Газонасыщенность среднекарбоновых пород Лозовского углепромышленного района / С.С.
Козлов, Ю.Г. Свербихин // Геомеханика управления состоянием напряженного газонасіщенного массива. – К. :
Наукова думка, 1985. – С. 43-46.
5. Коротаев Ю.П. Добыча, транспорт и подземное хранение газа / Ю.П.Коротаев // М.: Недра, 1984. –488 с.
6. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных скважин/ Под ред. Г.А. Зотова,
З.С. Алиева.- М.: Недра, 1980.-301 с.
7. Багринцева К.И. Газоносность вмещающих пород и их значение в естественной дегазации угольных пла-
стов / К.И.Багринцева, В.В.Шершуков // Уголь, 1960. - № 4. С. 36 – 38.
8.Зимаков Б.М. Нефтепроявления в Воркутском угленосном районе Печорского бассейна / Б.М. Зимаков,
Ю.В. Степанов // Советская геология, 1965, №3. – С. 125 – 127.
9. Орда В.Я. Газоносность углей среднего карбона Донбасса и методика ее прогноза // Методы определе-
ния газоносности пластов и прогноза газообильности шахт. – М.: Госгортехиздат, 1962. - С. 75 – 88.
10. Широков А.З. Некоторые закономерности изменения пористости и газопроницаемости нижнекаменно-
угольных отложений Западного Донбасса /А.3. Широков, П.С. Исаев, И.Т. Кондратюк, В.Е. Забигайло // Геоло-
гия и геохимия месторождений твердых горючих ископаемых, 1969. – № 1. – С. 14 – 21.
11.Тетеревенков В.В. Суфляры метана на шахтах Донбасса.– М.: Углетехиздат, 1952.– 48 с.
12. Фролов М.А. Суфлярные выделения метана в угольных шахтах. / М.А. Фролов, А.И. Бобров. – М.: Не-
дра, 1971.– 159 с.
13. Малышев Ю.Н. Фундаментально прикладные методы решения проблемы метана угольных пластов /
Ю.Н. Малышев, К.Н. Трубецкой, А.Т. Айруни. – М. – Академия горн. наук, 2000. – 320 с.
УДК 662.87:66.093:621.387.143
Инж. С.Л. Давыдов
(ИГТМ НАН Украины)
ПАРОПЛАЗМЕННАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЫ-
ВОДА - УГОЛЬ
В роботі приведені результати розрахунків параметрів термодинаміки процесу паро-
плазмової переробки водовугільної дисперсної системи та складено матеріальний баланс
цього процесу.
THE STEAM PLASMA CONVERSION OF WATER-DISPERSED
CARBON
The work presented the calculation results of thermodynamic parameters of the process for
steam plasma conversion of the water-coal dispersed system and compiled the material balance of
this process.
Непрерывное удорожание на мировом рынке легких энергетических ресур-
сов нефти и газа, ограниченная их добыча и в то же время наличие значитель-
ного количества альтернативных источников энергии, в том числе низкосорт-
ных углей, отходов углеобогащения, загрязняющих окружающую среду, обу-
славливают актуальность процесса эффективной их переработки.
В мире 25% энергии производится из угля, запасов которого по многим про-
гнозам хватит, по меньшей мере, на несколько столетий и значение его как
природного сырья возрастает. Однако при непосредственном сжигании угля
|