Критерии определения аномальных газонасыщенных зон во вмещающих породах угленосной толщи

Abstract

Рассмотрены основные геологические факторы, которые определяют фильтрационно-емкостные свойства породного массива и влияют на формирование аномальных газонасыщенных зон в геотехнологических системах, то есть техногенных скоплений метана в углевмещающих породах в зонах влияния подземных горных работ − условия осадконакопления, постдиагенетических преобразований и тектонических воздейс твий. В качестве критериев для определения аномальных газонасыщенных зон во вмещающих породах угленосной толщи предложены следующие физические характеристики: коэффициент открытой пористости, коэффициент эффективной пористости, относительная газонасыщенность, остаточная водонасыщенность, размер основных фильтрующих каналов, абсолютная газопроницаемость и газоносность. По указанным характеристикам определены количественные критерии, характеризующие зоны скопления метана во вмещающих породах угленосной толщи. Предложена новая формула для определения минимальной газоносности в зонах скопления свободного метана во вмещающих породах для различных глубин.

Розглянуті основні геологічні чинники, які визначають фільтраційно-ємнісні властивості породного масиву та впливають на формування аномальних газонасичених зон в геотехнологічних системах, тобто техногенних скупчень метану у вуглевміщуючих породах в зонах впливу підземних гірничих робіт − первинні умови осадконакопичення, умови постдіагенетичних перетворень і тектонічні умови. Як критерії для визначення аномальних газонасичених зон у вміщуючих породах вугленосної товщі запропоновані наступні фізичні характеристики: коефіцієнт відкритої пористості, коефіцієнт ефективної пористості, відносна газонасиченість, залишкова водонасиченість, розмір основних фільтрувальних каналів, абсолютна газопроникність та газоносність. За вказаними характеристиками визначені кількісні критерії, що характеризують зони скупчення метану у вміщуючих породах вугленосної товщі. Запропонована нова формула для визначення мінімальної газоносності в зонах скупчення вільного метану у вміщуючих породах для різних глибин.

The article analyzes the key geological factors, which determine filtration-volumetric properties of the rock massif and influence formation of abnormal gas-saturated zones in geotechnological systems, namely technogeneous methane accumulations in coal-enclosing rocks in zones under the impact of underground mining operations: conditions of deposition accumulation, postdiagenetic changes and tectonic influences. As the criteria for the determining the abnormal gas-saturated zones in the enclosing rocks of coal-bearing strata the following physical characteristics were offered: open porosity ration, effective porosity ratio, relative gas saturation, residual water saturation, size of the main pore throats, absolute permeability and gas content. By these characteristics, quantitative criteria, characterizing zones with methane accumulation in the enclosing rocks of the coal-bearing strata were determined. A new formula for determining the minimum gas content in zones with free methane accumulation in the enclosing rocks for different depths was offered.