Запропоновано метод визначення вибійного тиску під час проведення потужних гідравлічних розривів пластів (ПГРП), який передбачає врахування виміряного устьового тиску та тиску гідравлічних втрат, а також дозволяє визначити тиск і момент розкриття тріщини в пласті. Установлено взаємозв'язки між гідравлічними втратами за умов помпування технологічних рідин у разі ПГРП та їх релогічними характеристиками, конструкцією свердловини та станом насосно-компресорних труб (НКТ), що дозволяє контролювати втрати тиску на тертя рідини в НКТ у реальному часі ведення процесу. Розроблено структуру установки УВРП-1 для дослідження реологічних властивостей технологічних рідин за термобаричних умов ведення процесу ПГРП. Розроблено вдосконалену структуру системи контролю за підготовкою та проведенням ПГРП, що дає змогу контролювати параметри на усті свердловини, а також визначати певні вибійні технологічні параметри.

На підставі встановлених закономірностей динаміки фільтраційних потоків у масиві та на поверхні шахтного поля обгрунтовано параметри виїмкових полів під час підземної розробки вугільних пластів, що зумовлюють гідробезпеку гірничих робіт і знижують екологічне навантаження на підземну гідросферу за складних гідрогеологічних умов. Установлено кількісні співвідношення у зміні режиму грунтових вод на шахтному полі, що визначаються положенням меж області фільтрації та природної (чи штучної) дрен. Ці зміни супроводжуються уповільненням руслових потоків з суміжних площ, а також збільшенням випару за рахунок підйому рівнів. Домінувальним фактором у цьому процесі є цілеспрямована зміна меж відробки вугільних пластів. Доведено, що формування інтенсивних шахтних притоків підземних вод зумовлене гідродинамічним взаємовпливом сучасних русел і палеорусел вуглевмісної товщі, що дозволяє мінімізувати водопритоки гідрозахисними щілинами, а їх контури визначаються апробованою числовою моделлю. Досліджено додатковий резерв водозахисних властивостей вуглевмісної товщі, зумовлених внутрішнім тертям на контакті "пливун - вугленосна порода", що розширює виїмкове поле. Установлено нестаціонарність перетоків через щілини за тріщинами вертикального гідророзриву та через водоперепускні свердловини, в яких наявна дія фільтраційного опору затопленого масиву. Обгрунтовано етапи водорегулювання на шахтному полі, що визначаються часом підготовки та відпрацювання кожного з пластів. Розроблено та реалізовано методичні підходи до програм гірничих робіт, що враховують гідрозахист гірничих виробок.

  Скачати повний текст

Определена рациональная частота струи и шаг разрушения угольного массива импульсной струей и предложена новая схема отработки пласта с легкообрушающимся, трещиноватым углем.

Рассмотрена задача использования устройства автоматического управления процессом гидравлического воздействия на угольный пласт для повышения его эффективности как одного из мероприятий по охране труда.

Исследована напорная фильтрация жидкости в углепородном массиве. Изложены результаты исследований процесса нагнетания воды в угольные пласты насосными установками высокого давления. Разработана бародинамическая модель трехмерной напорной фильтрации в неоднородном анизотропном угольном пласте. На базе бародинамической модели трехмерной фильтрации предложены методы оценки фильтрационных свойств пласта и его напряженного состояния по результатам пробных нагнетаний (инжекционных тестов). Выдвинут и теоретически обоснован механизм деформационной разгрузки пласта за счет изменения модуля Юнга и коэффициентов Пуассона увлажненного угля. Рассмотрены распространенные способы гидравлического воздействия на горный массив в динамическом режиме. Предложен метод непосредственного пересчета результатов стендовых измерений гидравлических колебаний в напряжения на контуре скважины в реальном массиве. Проанализированы перспективные параметры технических средств гидрорыхления угольных пластов. Особое место занимает анализ результатов лабораторных исследований двумерной фильтрации воды через угольные образцы кубической формы с центральным отверстием. Установлено, что в реализации нелинейности закона фильтрации большую роль играют кольматационные и суффозионные скин-эффекты процесса. Поэтому построение адекватной реальным процессам системы уравнений двумерной фильтрации является актуальной задачей подземной гидравлики угольных пластов.