Определение газоносности и давления метана в угольных пластах

Abstract

Проведена количественная оценка содержания свободного и адсорбированного метана в открытых порах и микроблоках каменного угля, насыщенного метаном. Для установления закономерностей степени изменения плотности потока газа из трещиноватопористой структуры угля была обоснована физическая модель угольного вещества, включающая трещины, соединенные с открытыми порами (фильтрационный объем), и закрытые поры. Установлено, что количество метана в транспортных каналах (порах) составляет более трети от общего содержания в угле. Обоснован метод и средства оценки газоносности и давления метана в угле, основанный на особенностях газовой эмиссии метана. Установлен механизм десорбции метана из угля, учитывающий особенности трещиновато-пористой структуры угля и фазового состояния метана в нем. Обоснованы технические параметры, разработан и испытан шахтный измеритель газоносности и давления метана в угольном массиве.

Проведена кількісна оцінка змісту вільного і адсорбованого метану у відкритих порах і мікроблоках кам'яного вугілля, насиченого метаном. Для встановлення закономірностей ступеня зміни густини потоку газу з трещиновато-пористоъ структури вугілля була обгрунтована фізична модель вугільної речовини, що включає тріщини, сполучені з відкритими порами (об'єм фільтрації) і закриті пори. Встановлено, що кількість метану в транспортних каналах (порах) складає більш третини від загального вмісту у вугіллі. Обгрунтований метод і засоби оцінки газоносності і тиску метану у вугіллі, заснований на особливостях газової емісії метану. Встановлений механізм десорбції метану з вугілля, що враховує особливості трещинувато-пористої структури вугілля і фазового стану метану в ньому. Обгрунтовані технічні параметри, розроблений і випробуваний шахтний вимірник газоносності і тиску метану у вугільному масиві.

Content of free and adsorbed methane in the opened pores and microblocks of methanesaturated anthracite coal was estimated by quantity. To establish regularities of changes in density of the gas streams escaping through the cracks and pores of the coals a physical model of the coal matter was created which included cracks, connected with the opened pores (filtration volume), and closed pores. It is stated that methane content in the transporting channels (pores) makes more than one third from total methane content in the coal. A method of and facilities for estimating gas content and methane pressure in the coal were created basing on peculiar features of the gas emission of methane. A mechanism of methane desorption from the coal was defined with taking into account specific crack-porous structure of the coal and phase state of methane in it. Technical parameters were grounded, and a device for measuring, in mines, gas-content and methane pressure in the coal was designed and tested.