Параметры месторасположения газодренажных выработок для их эффективной работы

Рассмотрена проблема дегазации угольных пластов на шахтах с высокой газоносностью и выбросоопасностью на примере шахт Угольного департамента АО
«Qarmet» (Казахстан). Ключевой проблемой является интенсивное выделение метана при разработке угольных пластов. Традиционные методы дегазации становятся менее эффективными при разработке пластов на глубинах, превышающих 500 м. Это требует внедрения более инновационных технологий для удаления метана из угольных пластов. Исследование направлено на анализ современных методов повышения эффективности дегазации. Особое внимание уделено необходимости разработки новых подходов, которые обеспечат безопасность горных работ. Одним из предложенных решений является внедрение газодренажных выработок, пройденных над разрабатываемыми пластами, что позволяет значительно увеличить эффективность удаления метана из угольных пластов. Результаты исследований показали, что использование газодренажных выработок позволяет снизить объем поступающего в горные выработки метана. Для достижения оптимальных результатов дегазации необходимо тщательно выбирать параметры заложения выработок, основываясь на детальном анализе геологических условий и характеристик угольных пластов. Учет геомеханических процессов в массиве горных пород играет ключевую роль в обеспечении устойчивости горных выработок. Внедрение газодренажных выработок в сочетании с корректным выбором параметров их заложения и учетом геомеханических факторов представляет собой перспективное направление для повышения эффективности дегазации углепородного массива. Это позволяет снизить риски и улучшить условия ведения работ, что является актуальной задачей для угольных шахт с высокими показателями газоносности.

Калыков A. К., Хуснутдинов Р. Б., Маслов А. М. Параметры месторасположения газодренажных выработок для их эффективной работы // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 8. – С. 60–70. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2025_8_0_60.

Калыков Арман Кобыландынович — горный инженер, депутат Мажилиса Парламента Республики Казахстан, Астана, Казахстан, e-mail: kalykov@parlam.kz,
Хуснутдинов Ринат Бахаутдинович¹ — ведущий инженер научного проекта кафедры БЭГП, e-mail: ibc-info@yandex.ru,
Маслов Андрей Михайлович¹ — аспирант, e-mail: maslov99-99@yandex.ru,
¹ Университет науки и технологий МИСИС.

А.М. Маслов, e-mail: maslov99-99@yandex.ru.

1. Xu C., Wang K., Li X., Yuan L., Zhao C., Guo H. Collaborative gas drainage technology of high and low level roadways in highly-gassy coal seam mining // Fuel. 2022, vol. 323, article 124325. DOI: 10.1016/j.fuel.2022.124325.

2. Ahuja M., Mondal D., Mishra D., Ghosh S., Kumar M. Assessment of financial and environmental impacts of pre-mining methane drainage in Indian scenario. A case study using Jharia coal seams // Innovation and Green Development. 2023, vol. 2, no. 3, article 100065. DOI: 10.1016/j.igd. 2023.100065.

3. Zhang R., Wang P., Cheng Y., Shu L., Liu Y., Zhang Z., Zhou H., Wang L. A new technology to enhance gas drainage in the composite coal seam with tectonic coal sublayer // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2022, vol. 106, article 104760. DOI: 10.1016/j.jngse.2022.104760.

4. Zhao H., Li J., Liu Y., Wang Y., Wang T., Cheng H. Experimental and measured research on threedimensional deformation law of gas drainage borehole in coal seam // International Journal of Mining Science and Technology. 2020, vol. 30, no. 3, pp. 397—403. DOI: 10.1016/j.jngse.2017.01.015.

5. Калыков А. К., Ялымов М. Р., Демин В. Ф. Разработка технических предложений по повышению безопасности ведения горных работ на угольных пластах, склонных к газодинамическим явлениям // Горно-металлургическая промышленность. — 2022. — № 1-2. — С. 44—49.

6. Суксова С. А., Тимофеева Ю. В., Усольцева Л. А. Способы разработки метана угольных пластов с помощью дегазации // Вестник Евразийской науки. — 2020. — № 4. — С. 17. https:// esj.today/PDF/53SAVN420.pdf.

7. Zhao C., Liu J., Lyu C., Chen W., Li X., Li Z. Experimental study on mechanical properties, permeability and energy characteristics of limestone from through-coal seam (TCS) tunnel // Engineering Geology. 2022, vol. 303, article 106673. DOI: 10.1016/j.enggeo.2022.106673.

8. Васильев А. Н., Шишляев В. В., Кузнецов Р. В. Методические подходы к построению геолого-гидродинамических моделей для оценки снижения газоносности угольных пластов при проектировании заблаговременной дегазации шахтных полей // Проблемы недропользования. — 2022. — № 2 (33). — C. 5—22. DOI: 10.25635/2313-1586.2022.02.005.

9. Клишин В. И., Тайлаков О. В., Соколов С. В., Макеев М. П. Оценка геомеханического состояния углепородного массива выемочных участков угольных шахт // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2022. — № 4. — С. 435—444.

10. Кулибаба С. Б., Федоров Е. В. Перераспределение максимальных вертикальных деформаций горного массива в процессе его подработки // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2022. — № 1. — С. 303—316. DOI: 10.46689/2218-5194-2022-1-1303-316.

11. Забурдяев В. С., Малинникова О. Н., Трофимов В. А. Метанообильные шахты: добыча угля, газовыделение, метановая опасность. — Калуга: Изд-во Манускрипт, 2020. — 334 с.

12. Золотых С. С. Заблаговременная дегазация угольных пластов как фактор повышения безопасности на шахтах Кузбасса // Горная промышленность. — 2019. — № 5. — С. 18—22. DOI: 10.30686/1609-9192-2019-05-18-22.

13. Куликова Е. Ю. Мониторинг — основа снижения геориска при освоении подземного пространства // Маркшейдерский вестник. — 2019. — № 1 (128). — С. 57—64.

14. Зборщиков М. П., Водянов В. Ф. Смещение пород контура подготовительных выработок при их подработке // Уголь Украины. — 1983. — № 2. — С. 9—12.

15. Мусин Р. А., Асанова Ж. М., Халикова Э. Р., Юсупов Н. Д., Голик A. В. Разработка технологических критериев оценки для выбора перспективных участков добычи угольного метана // Уголь. — 2024. — № 4. — С. 102—108. DOI: 10.18796/0041-57902024-4-102-108.

16. Кабирова С. В., Ворошилов В. Г., Портнов В. С., Ахматнуров Д. Р. Оценка газоносности пласта К10 в пределах Шерубайнуринского участка Карагандинского угольного бассейна // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330. — № 5. — С. 64—74. DOI: 10.18799/24131830/2019/5/277.

17. Филимонов Е. Н., Портнов В. С., Егоров В. В., Стефлюк Ю. Ю., Кенетаева А. А. Некоторые аспекты исследования газоносности пласта k10 в условиях шахты «Абайская» УД АО АМТ. — Караганда: Изд-во КарГТУ, 2016. — С. 98.

18. Кузина Е. С. Создание механизма обеспечения безопасности труда при подземной добыче угля // Уголь. — 2022. — № 9. — С. 79—83. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-9-79-83.

19. Мазаник Е. В., Могилева Е. М., Коликов К. С. Перспективные направления извлечения кондиционных метановоздушных смесей при дегазации угольных месторождений // Вестник КузГТУ. — 2017. — № 5 (123). — C. 101—106. DOI: 10.26730/1999-4125-2017-5-101-105.

20. Логинов А. К., Мешков А. А., Мазаник Е. В., Коликов К. С., Вержанская Н. Д. Заблаговременная дегазация угольных пластов и добыча метана угольных пластов. Проблемы и перспективы развития // Уголь. — 2024. — № 10. — С. 62—67. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-10-62-67.

21. Баймухаметов С. Проблемы безопасной добычи угля с пластов с высоким содержанием газа. — Караганда, 2006. — 205 с.

22. Зотов В. В., Коликов К. С., Гусева И. П., Пецык А. А., Белянкина О. В. К вопросу о предельной скорости подачи очистного комбайна с учетом параметров газовыделения угольного пласта // Уголь. — 2024. — № 6. — С. 96—100. DOI: 10.18796/00415790-2024-6-96-100.