3. Розділ природних газів в вугленосній товщі.
Природні гази в відкладенях вугільних місце зароджень розподілені вельми нерівномірно. Міграція газів при метаморфізмі вугілля і породи, а також газів радіоактивного розпаду до земної поверхні і біохімічних процесів в зворотньому напрямку створюють у верхній частині вугленосної товщі газову зольність, відзеркалюючих переважання того чи іншого компоненту газу на визначених глибинах. Газова зольність вугленосних відкладень, приведена в таблиці, дозволяє оценити природню газоносність вугільних пластів і очікувану газообільність гірничих виробок.
Потужність газових зон на вугільних місце зародженнях коливаються від 0-100м, що пояснює специфікою геологічних умов цих місце зароджень.
Зазвичай чотири верхні газові зони об’єднуються в зону газового вивітрювання і практичних задач по виявленню газової зональності на ділянках, місце зародження, в басейнах заклечається в визначених глибинах повної демитанізації вугільних пластів, встановленної потужності зони газового вивітрювання, тобто глибини залягання верхньої границі зони метанових газів.
Газообільність шахти, ділянки – це об’єм газу, виділений в гірничі виробки в одиницю часу(абсолютна – м3/хв. Або м3/доба) і віднесений до тонни середньодобової добичі вугілля ( відносна – м3/т вугілля). Газообільність виробок визначається службою ВіТБ(Вентиляції і техніки безпеки) шахти і ВГСЧ( воєнізована гірничо-рятувальна частина).
Газові шахти в залежності від газообільності розділяють на чотири категорії по метану:
-
Категорії по газу(метану)
Кількість метану, виділяю чого в сутки на 1т середньо встановленої добичі вугілля, м3/т
І
До 5
ІІ
Від 5 до 10
ІІІ
Від 10 до 15
Надкатегорійна
Більше 15 м3, а також шахти, розробляючі пласти, небезпечні по викидам і суфлярам
4. Вплив геологічних факторів на розподіл природних газів.
Сучасна газоносність вугленосних відкладів визначається газоємністю вугілля і породи і різноманіттям геологічних факторів. Газоємність вугілля обумовлюється їх фізико-хімічним властивостям, котрі в свою чергу являються похідними степені метаморфізму і речового складу вугілля. При метаморфізмі вугілля виникає колосальна кількість метану, при чому тим більше, чим вища ступінь метаморфізму, що витікає з самого механізму перетворення речовини. Виключне положення займають вугілля самої високої степені метаморфізму – антрацити, в котрих за рахунок молекулярної перебудови структури вугільної речовини проходять зменшення внутрішньої поверхні пористості вугілля, отже, зменшення їх сорбіонної газоемності.
Основними факторами, визначаючими розподілення газів в вугільній товщі, являються історія геологічного розвитку басейну, тектонічна будова і гідрогеологічні умови місце зародження, вугленасиченість, літологічної складової вміщаючи порід, характер відкладень, багатолітня мерзлота.
Історія геологічного розвитку як фактор, визначаючий сучасне розподілення газів в відкладах вугільних місце зароджень, має загальний характер. В процесі формування басейну в різний час складаються умови як для генерації газів в вугільній товщі, так і для її наступних дегазацій.
Тектонічна будова місце зародження має важливе значення в перероспреділенні природніх газів в вугільній товщі. Газоносність відкладів вугільних місце зароджень в значній степені залеже від їх структурної форми. Як правило, в осьових частинах синкліналей вмісту метану менше, чим в замках антикліналей в умовах однакових глибин.В антиклінальних складках газоносність пластів, не оголошених на поверхню, значно вище ніж котрі мають вихід на поверхню. При пологому заляганні пластів в крилах синклінальних структур міграція метану проходить повільніше, чим при крутому, тому в першому випадку поверхня метанової зони розташовуються зазвичай ближче до поверхні.
Велике значення в роз положенні природних газів мають розривні порушення. По степені газопроникності розривні порушення підрозділяють на погано проникаємі (закриті) і добре проникаємі (відкриті).
Вугленасиченість осадової товщі набувати значення при зрівнянні окремих свит, так як газонасиченість порід знаходиться в прямій залежності від потужності, кількості, положення і газонасиченості вугільних пластів.
Літологічний склад порід і їх фізичні властивості визначаються газопроникністю і газонасиченістю вміщаючих вугілля відкладень. Літологічний склад пород крівлі і підошви пласта в якійсь мірі визначає його газоносність. Так, переважання в товщі пород глинистих різностей сприяє повишеному складу газів в вугільних пластах. Літологічний склад породи в совокупності з тектонічними порушеннями визначають характер вільних виділень газів у виглді суфлярів і раптових викидів породи і газу.
Покрівні відкладення затрудняють дегазацію перекриваючих вугленосних відкладень. В зв’язку з цим місце зародження закритого типу при міцних рівних умовах володіють великою газоносністю, чим місце зародження відкритого типу.
Багаторічна мерзлість, як і покрівні відкладення, затрудняє дегазацію вугленосної товщі, і під нею нерідко виникає накопичення газів.
Види газопроявлення в шахтах. Розробка вугільних місце зароджень приводить до порушень газового балансу вугленосної товщі на експлуатаційній ділянці і веде за собою виділення природних газів в гірничих виробках.
Газовиділення в шахтах можуть бути: 1) вільними, з рівномірним виділенням газу з оголеної поверхні вугільних пластів і вміщаючи порід; 2) газопроявлення у вигляді суфлярів; 3) раптові викиди вугілля і газу; 4) раптові викиди породи і газу.