Ushbu ishda kvant maydonlari va geologik kelib chiqishi makroob'ektlari o'rtasidagi munosabatni topish uchun muvozanatsiz statistik termodinamikadan foydalaniladi. Ko'mir qatlamining gaz tarkibiga uning namligi juda kuchli ta'sir qilishi aniqlandi. Masalan, namlikning 1% ga oshishi gaz miqdorining taxminan 4 m3 / t ga kamayishiga olib keladi. Bir qator ko'mirlarda gigroskopik namlik ularning metamorfizm darajasiga qarab o'zgaradi. Uzoq olovli va gazsimon ko'mirlarda namlik yuqori qiymatga ega bo'lib, keyin yog'siz ko'mirlarga kamayadi, ammo antrasitda uning g'ovakligi yuqori bo'lganligi sababli yana ortadi. Bundan tashqari, maksimal gaz miqdori o'rtacha metamorfizm darajasiga, ya'ni K-OS-T navlariga tegishli bo'lgan ko'mirlarda kuzatiladi. Ular eng past namlikka ega va bu ko'mir qatlamlari ko'pincha ko'mir va gazning to'satdan portlashiga duchor bo'ladi. Tadqiqotimiz natijalari shuni ko'rsatadiki, ko'mir va neft (gaz kondensati) kollektorlaridagi namlik holati muhim rol o'ynaydi. Ko'mir va gazning to'satdan portlashi va gaz favvorasi paydo bo'lishi paytida ko'mir va gaz kondensati tizimlari uchun W = 0,04% kichik bo'ladi.
В настоящей работе использована неравновесная статистическая термодинамика для нахождения связи между квантовыми полями с макрообъектами геологического происхождения. Обнаружено, что на газоносность угольного пласта его влажность влияет довольно сильно. Так, например, увеличение влажности на 1% приводит к снижению газоносности около 4 м3/т. Гигроскопическая влажность в ряду углей изменяется в соответствие со степенью их метаморфизма. В длиннопламенных и газовых углях влага имеет высокое значение, а после она снижается до тощих углей, но в антраците она вновь увеличивается из-за его большой пористости. Также показано, что максимальная газоносность наблюдается у углей, которые относятся к средней степени метаморфизма, а именно к маркам К-ОС-Т. Они имеют самую низкую влажность и с этими угольными пластами часто происходят внезапные выбросы угля и газа. Результаты нашего исследования показывают, что состояние влажности и в угольном и в нефтяном (газоконденсатном) пласте играет важную роль. Оно становится малым W = 0,04 % для угольных и газоконденсатных систем в момент внезапного взрыва угля и газа и в момент образования газового фонтана.
Ushbu ishda kvant maydonlari va geologik kelib chiqishi makroob'ektlari o'rtasidagi munosabatni topish uchun muvozanatsiz statistik termodinamikadan foydalaniladi. Ko'mir qatlamining gaz tarkibiga uning namligi juda kuchli ta'sir qilishi aniqlandi. Masalan, namlikning 1% ga oshishi gaz miqdorining taxminan 4 m3 / t ga kamayishiga olib keladi. Bir qator ko'mirlarda gigroskopik namlik ularning metamorfizm darajasiga qarab o'zgaradi. Uzoq olovli va gazsimon ko'mirlarda namlik yuqori qiymatga ega bo'lib, keyin yog'siz ko'mirlarga kamayadi, ammo antrasitda uning g'ovakligi yuqori bo'lganligi sababli yana ortadi. Bundan tashqari, maksimal gaz miqdori o'rtacha metamorfizm darajasiga, ya'ni K-OS-T navlariga tegishli bo'lgan ko'mirlarda kuzatiladi. Ular eng past namlikka ega va bu ko'mir qatlamlari ko'pincha ko'mir va gazning to'satdan portlashiga duchor bo'ladi. Tadqiqotimiz natijalari shuni ko'rsatadiki, ko'mir va neft (gaz kondensati) kollektorlaridagi namlik holati muhim rol o'ynaydi. Ko'mir va gazning to'satdan portlashi va gaz favvorasi paydo bo'lishi paytida ko'mir va gaz kondensati tizimlari uchun W = 0,04% kichik bo'ladi.
In this work, nonequilibrium statistical thermodynamics is used to find the relationship between quantum fields and macroobjects of geological origin. It was found that the gas content of the coal seam is affected by its moisture quite strongly. So, for example, an increase in humidity by 1% leads to a decrease in gas content of about 4 m3/t. The hygroscopic humidity in a series of coals varies in accordance with the degree of their metamorphism. In long-flame and gaseous coals, moisture has a high value, and then it decreases to lean coals, but in anthracite it increases again due to its high porosity. It is also shown that the maximum gas content is observed in coals that belong to the average degree of metamorphism, namely, to the grades K-OS-T. They have the lowest moisture and these coal seams are often subject to sudden outbursts of coal and gas. The results of our study show that the state of moisture in both coal and oil (gas condensate) reservoirs plays an important role. It becomes small W = 0.04% for coal and gas condensate systems at the moment of a sudden explosion of coal and gas and at the moment of formation of a gas fountain.
№ | Имя автора | Должность | Наименование организации |
---|---|---|---|
1 | Portnov V.S. | professor | A.S.Saginova nomidagi Qarag'anda texnika universiteti |
2 | Raimjanov B.R. | professor | MPVQI MTTU Olmaliq filiali |
3 | Yurov V.M. | dotsent | E.A.Buketov nomidagi Qarag'anda universiteti |
4 | Imanbayev S.B. | doktorant | A.S.Saginova nomidagi Qarag'anda texnika universiteti |
№ | Название ссылки |
---|---|
1 | Фельдман Э.П., Василенко Т.А., Калугина Н.А. Истечение метана из угля в замкнутый резервуар: роль явлений диффузии и фильтрации // Физика и техника высоких давлений, 2006. – Т. 16. – № 2. – С. 99-114. [Feldman E.P., Vasilenko T.A., Kalugina N.A. The outflow of methane from coal into a closed reservoir: the role of diffusion and filtration phenomena // Physics and Technology of High Pressures, 2006. - V. 16. - No. 2. - P. 99-114]. |
2 | Пучков Л.А., Каледина Н. О., Кобылкин С.С. Системные решения обеспечения метанобезопасности угольных шахт // Горный журнал, 2014. – № 5. – С. 12-16. [Puchkov L.A., Kaledina N.O., Kobylkin S.S. System solutions for ensuring the methane safety of coal mines // Mining Journal, 2014. - No. 5. - P. 12-16]. |
3 | Баймухаметов С.К., Полчин А.И., Коликов К.С. Совершенствование управлением газовыделением шахт в Карагандинском бассейне // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2008. - № S4. - С. 337-340. [Baymukhametov S.K., Polchin A.I., Kolikov K.S. Improving the management of mine gas emission in the Karaganda basin // Mining information and analytical bulletin, 2008. - No. S4. - P. 337-340]. |
4 | Портнов В.С., Юров В.М. Связь магнитной восприимчивости магнетитовых руд с термодинамическими параметрами и содержанием железа // Известия вузов. Горный журнал, 2004. - № 6. - С. 122-127. [Portnov V.S., Yurov V.M. Communication of magnetic susceptibility of magnetite ores with thermodynamic parameters and iron content // Izvestiya VUZov. Mining Journal, 2004. - No. 6. - P. 122-127]. |
5 | Зейнуллин А.А., Хасен Б.П., Ожогин Т.В., Крысин А.В., Лис С.Н. Ключевые параметры углей карагандинского бассейна для добычи метана угольных пластов // Геология и охрана недр, 2016, №2(59). – С. 12-23. [Zeinullin A.A., Khasen B.P., Ozhogin T.V., Krysin A.V., Lis S.N. Key parameters of coals of the Karaganda basin for the production of coal-bed methane // Geology and mineral resources protection, 2016. - No. 2(59). – P. 12-23]. |
6 | 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. [Kabirova S.V., Voroshilov V.G., Portnov V.S., Akhmatnurov D.R. Evaluation of the gas content of the K10 formation within the Sherubainurinsky section of the Karaganda coal basin // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Engineering of georesources, 2019. - T. 330. - No. 5. - P. 64-74]. |
7 | Чернышева Е.Н. Влага в углях как параметр качества продукции // Уголь, 2016. - №7. – С. 125-128. [Chernysheva E.N. Moisture in coals as a parameter of product quality // Coal, 2016. - No. 7. - P. 125-128]. |
8 | Федеральный институт повышения квалификации. «Оценка качества угля». – Москва, 2018. – 105 с. [Federal Institute for Advanced Studies. "Assessment of coal quality". - Moscow, 2018. - 105 p.]. |
9 | Бирюков Ю.М. Каталог внезапных выбросов угля и газа. - Калининград: «КГТУ» Академия горных наук, 2009. - 158 с. [Biryukov Yu.M. Catalog of sudden outbursts of coal and gas. - Kaliningrad: "KSTU" Academy of Mining Sciences, 2009. - 158 p.]. |
10 | Ермолкин В.И., Керимов В.Ю. Геология и геохимия нефти и газа. - М.: ООО «Издательский дом Недра», 2012. - 460 с. [Ermolkin V.I., Kerimov V.Yu. Geology and geochemistry of oil and gas. - M.: Nedra Publishing House LLC, 2012. - 460 p.]. |
11 | Гафаров Ш. А. Физика нефтяного пласта. - Уфа: Издательство УГНТУ, 1998. - 141 с. [Gafarov Sh. A. Physics of an oil reservoir. - Ufa: UGNTU Publishing House, 1998. - 141 p.]. |
12 | Игревский В. И., Мангушев К. И. Предупреждение и ликвидация нефтяных и газовых фонтанов. - М.: Недра, 1974. – 192 с. [Igrevskiy V. I., Mangushev K. I. Prevention and liquidation of oil and gas fountains. - M.: Nedra, 1974. - 192 p]. |
13 | Богоявленский В.И., Перекалин С.О., Бойчук В.М., Богоявленский И.В., Каргина Т.Н. Катастрофа на Кумжинском газоконденсатном месторождении: причины, результаты, пути устранения последствий // Арктика: экология и экономика, 2017. - № 1 (25). – С.32-46. [Bogoyavlensky V.I., Perekalin S.O., Boychuk V.M., Bogoyavlensky I.V., Kargina T.N. Disaster at the Kumzhinskoye gas condensate field: causes, results, ways to eliminate the consequences // Arctic: Ecology and Economics, 2017. - No. 1 (25). - P.32-46]. |