Снижение выбросов парниковых газов при разработке углегазовых месторождений на основе совершенствования технологии гидрорасчленения угольных пластов

Сысенко, Валентина Алексеевна

Автореферат диссертации по теме "Снижение выбросов парниковых газов при разработке углегазовых месторождений на основе совершенствования технологии гидрорасчленения угольных пластов"

" •

На правах рукописи

Сысенко Валентина Алексеевна

УДК: 622.8:504.064.4

СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГЛЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОРАСЧЛЕНЕНИЯ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Специальность - 25.00.36 «Геоэкология^

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном горном университете

Научный руководитель доктор технических наук КОЛИКОВ Константин Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Каледина Нина Олеговна, кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Забурдяев Виктор Семенович

Ведущая организация: ННЦ ГП- ИГД им. А.А.Скочинского

Защита диссертации состоится декабря 2005 г. в^.час. на заседании диссертационного совета Д 212.128.08 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан «£3» ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.128.08

доктор технических наук, профессор -^ПЛЛлС. ЩЕК Валерий Михайлович

¿бсб-Ч ¿6396

гит*

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Климатологи межправительственной группы экспертов по проблемам изменения климата 1РСС определили, что для стабилизации концентрации парниковых газов (ПГ) на современном уровне необходимо сокращение выбросов диоксида углерода более чем на 60%, метана - на 15-20%, оксида азота - на 70-80%, фторхлорулеродов - на 7085%. Оценки специалистов Агенства по охране окружающей среды США (ЕРА) практически совпадают с этими величинами.

В 1992 г. Россия подпирала и в 1994 г. ратифицировала Рамочную конвенцию ООН об изменении климата. В 2004 г. был ратифицирован Киотский протокол, согласно которому выбросы СОг в период 2008 - 2012 не должны превышать базовый уровень эмиссии 1990 г.

При решении проблемы выбросов парниковых газов в России приоритет следует отдать совершенствованию существующих и развитию малоотходных технологий. С точки зрения развития малоотходных технологий в нашей стране наибольший интерес представляют нефтегазовая и угольная отрасли. Определяется это достаточно простой системой контроля, технологичностью, высоким удельным весом выбросов парниковых газов на единицу генерируемой тепловой энергии. В России эмиссия метана нефтегазового сектора превышает 10 млн. т в год, а добыча угля обеспечивает поступление в атмосферу 2,5 млн. т в год.

Поэтому угольные месторождения нужно рассматривать также с позиции добычи и использования метана, содержание которого в России составляет порядка 50 - 80 трлн. м3.

Расширение и развитие заблаговременной дегазации угольных пластов является базой для промышленного использования метана, например, в качестве нетрадиционного энергоносителя. Однако широкое внедрение технологий заблаговременной дегазации угольных пластов сдерживается невысокими дебитами метана из скважин, что обусловлено, в

том числе, и недостаточной изученностью физических процессов, происходящих при извлечении газов.

Таким образом, комплексное решение проблемы повышения безопасности подземных горных работ и снижения экологической нагрузки на окружающую среду обеспечивается при реализации технологии с заблаговременным извлечением метана из угольных пластов.

Основой технологии заблаговременной дегазации угленосного массива является гидравлическое расчленение угольных пластов (ГРП).

Для достижения максимальной зоны щцрорасчленения необходимо целенаправленно выбирать параметры процесса. Для этого необходимо установить закономерности газодинамических процессов, протекающих в угольном пласте, использование которых обеспечит совершенствование технологии заблаговременного извлечения метана. Поэтому построение математической модели гидрорасчленения угольных пластов является актуальной научно-технической задачей.

Целью работы является установление закономерностей гидравлической обработки неразгруженного угольного пласта в зависимости от его гидромеханических параметров и режимов работы нагнетательного оборудования, обеспечивающих повышение эффективности извлечения метана и снижение его выбросов в атмосферу.

Идея работы заключается в оптимизации режима гидравлического воздействия на неразгруженный угольный пласт на основе опытного определения его фильтрационных параметров с учетом изменения свойств угля в процессе гидрообработки и управления технологическим процессом на базе компьютерного моделирования.

Основные научные положения, выносимые на защиту и их новизна:

1. Разработан метод оптимизации процесса гидравлической обработки угольных пластов путем регулирования параметров гидродинамического воздействия на основе результатов компьютерного моделирования,

использование которого обеспечивает увеличение объемов заблаговременного извлечения и утилизации шахтного метана.

2. В процессе гидравлической обработки угольного пласта при достижении критического давления жидкости происходит разрыв сплошности пласта, что сопровождается сначала скачкообразным ростом коэффициента фильтрации, затем его монотонным возрастанием по мере роста давления и проявлением гистерезиса при убывании давления. Эта особенность учтена в аналитической и разработанной на ее базе компьютерной модели гидрообработки, построенной на соблюдении закона Дарси с переменным коэффициентом фильтрации и уравнения неразрывности фильтрационного потока.

3. Для моделирования процесса гидрообработки угольного пласта разработан метод определения его фильтрационных параметров на основе решения обратной задачи гидрообработки по сопоставлению расчетных и опытных значений давления рабочей жидкости и выборе на этой базе наиболее вероятных фильтрационных параметров по критерию наименьших квадратов отклонений.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются-.

• использованием фундаментальных законов гидромеханики и численных методов при решении задачи моделирования процесса гидрообработки угольных пластов;

• удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с экспериментальными данными (погрешность не более 15%);

• положительными результатами апробации разработанной компьютерной модели процесса гидрорасчленения угольных пластов.

Научное значение работы заключается в разработке методических основ прогнозирования зоны гидрообработки метаноносных угольных пластов в зависимости от горно-геологических и гидромеханических параметров пласта и режима воздействия, позволяющих увеличить

извлечение парникового газа, минимизировать энергетические и материальные затраты при реализации технологии и снизить выбросы метана в атмосферу.

Практическое значение работы:

• разработана и апробирована методика определения базовых фильтрационных параметров угольного пласта по принципу обратной связи с учетом известных опытных данных о процессе гидрорасчленения;

• разработана и апробирована методика прогнозирования результатов и оптимизации параметров заблаговременного гидравлического воздействия на метаноносные угольные пласты, основанная на компьютерном моделировании процесса обработки.

Реализация работы.

Результаты работы использованы при оптимизации параметров заблаговременного гидравлического воздействия при обработке особовыбросоопасного пласта Дб через скважину № 35 на поле шахты «Казахстанская».

Апробация работы. Результаты, изложенные в диссертации, докладывались на научных симпозиумах «Неделя горняка-2000», «Неделя горняка-2002», «Неделя горняка-2003», «Неделя горняка-2004», на 6-ом Всероссийском совещании-семинаре «Инженерно-физические проблемы новой техники», на студенческой Научно-технической конференции Аэрокосмического факультета МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 5 научных статьях.

Объем и структура. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 89 наименований, содержит 129 страниц текста, 61 рисунок, 20 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Добыча угля сопровождается выбросами твердых, жидких и газообразных отходов. Анализируя данные по выбросам парниковых газов,

можно отметить, что угольная промышленность представляет большой интерес с точки зрения сокращения выбросов метана за счет возможности его попутной добычи и утилизации. Определяется это локальностью источников выброса и высоким удельным газовыделением.

В итоге, при дегазации шахт и утилизации метана решаются сразу несколько проблем:

• Снижение объемов выделения метана в горные выработки повышает безопасность ведения горных работ.

• Снижение метанообильности выемочных участков позволяет в 1,3 -1,8 раз повысить нагрузку на забой, что обеспечивает снижение затрат на добычу угля.

• Дегазация позволяет получать экономический эффект от промышленного использования метана.

• Сокращается эмиссия метана из шахт в атмосферу Земли, что уменьшает опасность глобального потепления.

• При замене части сжигаемого угля шахтным метаном получим значительное сокращение эмиссии двуокиси углерода и токсичных веществ.

Наибольший интерес с учетом использования добытого метана представляет технология заблаговременного извлечения метана угольных пластов, обеспечивающая полностью кондиционную газовую смесь, пригодную к утилизации. Базовым элементом технологии является гидрорасчленение угольных пластов. Ее сущность заключается в том, что в пласт через скважины закачивают рабочую жидкость с темпом, превышающим естественную приемистость пласта. В результате происходит раскрытие, расширение и соединение пластовых трещин. Этот способ заблаговременной дегазации, предложенный Н.В. Ножкиным, в дальнейшем получил свое развитие в работах С.А.Ярунина, Ю.Ф.Васючкова, С.В.Сластунова, К.С.Коликова и др. Способ стал применяться в широких промышленных масштабах в США только через 20 лет и сейчас используется целым рядом горнодобывающих стран.

Технология гидрорасчленения должна обеспечивать выполнение следующих условий:

• Глубокая дегазация угольных пластов для снижения газоносности до безопасного уровня;

• Равномерная обработка угольного пласта на больших площадях;

• Уменьшение способности угольного массива накапливать потенциальную энергию.

Следует отметить, что для некоторых горно-геологических и горнотехнических условий только путем гидрорасчленения угольного пласта невозможно обеспечить выполнение указанных требований. Поэтому необходимо совершенствовать метод гидрорасчленения.

На этом пути одна из важнейших задач - это теоретическое исследование процесса гидравлического расчленения. Необходимо правильно определять темп нагнетания воды для достижения наилучшего результата. Эта задача обусловлена следующими факторами:

1. В некоторых случаях, например при обработке свиты угольных пластов К1, К10, К11, К12 на поле шахты «Сокурская» ПО «Карагандауголь» (скв. № 15 - 24), режим ГРП не был реализован, хотя проектные параметры были выполнены.

2. Необходимо оценить нужное количество нагнетательной техники в условиях ее дефицита.

Поэтому требуется разработка аналитической модели процесса гидравлического расчленения угольных пластов, которая позволит корректно подбирать параметры процесса.

Процесс гидрорасчленения обладает рядом особенностей, усложняющих поиск метода решения:

1. Фильтрационные свойства угольного пласта анизотропны.

2. Коэффициент фильтрации угольного пласта является сложной функцией давления. При достижении некоторого критического давления и разрыве

микротрещин он скачкообразно возрастает. График зависимости коэффициента фильтрации от давления представлен на рис. 1. 3. При нагнетании воды в угольный пласт присутствуют потери воды в кровлю и почву, которые зависят от давления.

Рис. 1. Принципиальная зависимость коэффициента фильтрации от давления.

Основные гипотезы, предположения, допущения, априорная информация о протекании процесса

На основе проведенных экспериментов имеется следующая априорная информация о процессе гидрорасчленения:

1. Угольный пласт незначительно анизотропен, т. е. коэффициенты фильтрации по разным направлениям мало различаются.

2. При давлении порядка 100 атм зависимость плотности воды от давления:

Р-Й& + д(р-Г= 105 Па, (1)

где параметры определены в табл. 1.

3. Зависимость пористости от давления запишется аналогично:

п = щ + рс(Р-Р% (2)

где параметры определены в табл. 1.

4. Угольный пласт имеет постоянную толщину.

5. Потери воды в кровлю и почву линейно зависят от давления.

6. Параметры, описывающие процесс, не зависят от вертикальной координаты г.

При моделировании процесса рассмотрены две теории в зависимости от учета роли газового давления:

1) Первая из них состоит в том, что в угольном пласте существует ненулевое давление порядка 20 - 30 атм. Поэтому после начала процесса закачивания воды сразу имеет место напорная фильтрация. Кроме того, сторонники этой теории считают, что даже при нулевом начальном давлении процесс заполнения пор протекает настолько быстро, что фильтрацию можно считать напорной.

2) Вторая теория предполагает отсутствие влияния газового давления на динамику гидрорасчленения, что

соответствует допущению об отсутствии давления газа в порах пласта и поэтому в процессе фильтрации воды в угольном пласте выделяются два различных процесса.

Первый, когда вода частично заполнила поровое пространство. В этом случае имеет место безнапорная фильтрация.

Второй, когда вода полностью заполнила поровое пространство угля. В данном случае имеет место напорная фильтрация.

У обеих теорий есть сторонники, поэтому в диссертационной работе рассмотрены обе модели и определено, какая из них наилучшим образом согласуется с экспериментальными данными. В построении математической модели используются параметры и функции, представленные в табл. 1:

Таблица 1

*

i ♦

f

i

)

Величина Физический смысл Размерность Диапазон значений

P = P(x,y,t) давление воды атм 0-400

p, среднее значение давления атм 200-300

P0=P(x,y,0) давление в пласте в начальный момент времени атм 0-35

p.; критическое давление, при котором происходит гидрорасчленение пласта атм 60-100

Q потери воды из пласта в почву при давлении 100 атм кг/м^с 0-0.009

f(P) зависимость потерь воды в кровлю и почву от давления газа кг/м2с

H мощность пласта м 3-6

s ускорение свободного падения кг* м/с2 9.8

K. коэффициент фильтрации по направлению х 1

коэффициент фильтрации по направлению у 1,5

коэффициент фильтрации до гидроразрыва м/сут 0,01 -1

*> коэффициент фильтрации сразу после гидроразрыва м/сут 1-10

tg(«,) м/сут"'Па (3-9)* Ю-8

tg(«2) м/сут*Па (1 -5)*10'8

Po плотность воды при атмосферном давлении кг/м3 1000

Pip) зависимость плотности воды от давления кг/м3

"o пористость пласта при атмосферном давлении 0.015-0.04

<P) зависимость пористости пласта от давления

L глубина залегания угольного пласта м 300-650

радиус скважины м 0.3-1

ßb коэффициент сжимаемости воды Па- 4.5*10"ш

Pc показатель удельного сжатия Па" 2.5*10"

m) зависимость расхода воды от времени л/с 0-100

Математическая модель гидравлической обработки угольных пластов

На основе использования закона Дарси и уравнения неразрывности уравнение фильтрации жидкости в угольном пласте для напорной фильтрации имеет вид:

здесь }{Р) = а + ЬР, ЯР»

где а = -

Р-Р,'

2щН к(р)дР Рё

[Р(г4^=р0

ъ = -

=т\

г~гО

(3)

(4)

Л-Ро

вно

(К

для слабонапорной фильтрации:

дг

=63(0

дР Ы

где кг(Р) =

Р8

Ц-, Р<РёН [0.5/(П Р^Р&И

р%н , Р(Р) = | , С(Р) -

ЦР), Р>Р&Н Л^ р>пР

(5)

Р<-КН,

Уравнения напорной и слабонапорной фильтрации решены численно с использованием безусловно устойчивой разностной схемы. Для этого созданы две компьютерные программы расчета на ЭВМ, которые для каждой модели позволяют получить:

^ распределение давления в пространстве в различные моменты времени;

^ распределение давления во времени в заданной точке плоскости

пласта.

По результатам исследований сделан вывод, что модель слабонапорной фильтрации позволяет получить результаты, хорошо сочетающиеся с экспериментальными данными.

Главная проблема при реализации построенной математической модели заключается в том, что значения параметров коэффициента переноса довольно сложно определить. Поэтому возникает необходимость решения обратной задачи гидрорасчленения угольного пласта для определения неизвестных значений параметров. Неизвестные параметры определяются на основе экспериментальных данных, а именно на основе известного темпа закачки воды и соответствующего ему изменения давления на границе скважины во времени. При решении обратной задачи для минимизации выбирается среднеквадратичное отклонение фактического и численного давления на границе скважины.

Определяются такие параметры tga,, tga2, Q, К0 и Кр, которые обеспечивали бы минимум функционала

S(K0,Kp) = $P-P(tg4,tga2,Q,Pb,Kt,Kptf ->min, (6)

АГО ,Кр

где ¡if = T\P\t)dt . норма,

о

P(t) - экспериментально определенное изменение давления на границе скважины во времени;

Р(t,tgat,tga2 ,Q,Pb,Ka,Kp) - изменение давления на границе скважины, полученное численно с параметрами tg{ax), (g(a2), Q, Ptr, K„ иКр.

Для численного решения задачи минимизации функции S(tgax,iga2yQ^b^KaДр) создана компьютерная программа. В качестве исходных данных пользователь задает интервалы изменения параметров поиска, а также некоторые параметры пласта (глубина залегания, пористость, начальное давление в пласте и т. п.), расход воды и соответствующее ему

изменение давления на границе скважины.

Полученные значения параметров коэффициента переноса используются для моделирования процесса гидрорасчленения (5).

В результате построения математических моделей прямой и обратной задачи ГРП создана следующая схема управления процессом гидрорасчленения:

1. На начальном этапе нагнетания воды в пласт (1-2 часа), используя полученные результаты решения обратной задачи, определяются параметры коэффициента переноса, представляющего собой сложную зависимость от локального давления в пласте.

2. Осуществляется моделирование процесса ГРП с использованием найденных значений параметров коэффициента переноса, и прогнозируется распределение давления в угольном пласте и зоны ГРП для заданного темпа закачки воды.

Следовательно, путем определения темпа закачки с учетом возможностей оборудования, выбирается такая зависимость расхода воды от времени, которая обеспечивает максимальный радиус зоны ГРП. Это важно как с точки зрения снижения выбросов парникового газа, так и с точки зрения безопасности разработки угольного пласта.

Установлено, что оптимальным режимом нагнетания воды при заданном объеме будет режим со ступенчатым возрастанием расхода воды до максимального темпа и дальнейшим чередованием временных участков с максимальным и сниженньм темпом нагнетания. Применение подобного режима позволяет увеличить радиус гидрорасчленения на 10 - 20 % (рис. 2).

Значительное увеличение радиуса пидрорасчленения при оптимальном режиме закачки воды в угольный пласт обеспечивает повышение эффективности заблаговременного извлечения метана и, как следствие, снижение его выбросов в атмосферу за счет утилизации. Так как получаемая в результате гидрорасчленения концентрация метано-воздушной смеси является высокой (почти 100%) и стабильной, то она пригодна для

промышленного использования. Кроме того, такие смеси успешно используются в сочетании с МВС, полученными при вентиляции и дегазации, обеспечивая стабильную кондиционную смесь всей дегазационной сети.

г, м

""»Прогнозное распределение давления при оптимальном режиме гидра воздействия

— Прогнозное распределение давления без использования оптимальной схемы гидровоздействия

" - Критическое давление гидрорасчленения

Рис. 2 Увеличение радиуса гидрорасчленения при использовании оптимального режима нагнетания воды в угольный пласт.

Расчеты показывают, что при оптимизации процесса гидрорасчленения на 30-40% снижаются выбросы метана для условий шахт Карагандинского бассейна. Даже применение факельной утилизации обеспечит снижение выбросов парниковых газов на 8,4-21 тыс. т в углеродном эквиваленте при добыче 1 млн. т угля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной для угольной отрасли задачи установления закономерностей гидравлической обработки угольных пластов в зависимости от режимов работы нагнетательного оборудования и гидромеханических параметров пласта, определяемых на основе решения обратной задачи по опытным данным, что обеспечивает увеличение съема и утилизации парникового газа и снижение его выбросов в атмосферу.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. Совершенствование способа гидрорасчленения угольных пластов осуществляется на базе оперативного уточнения фильтрационных параметров угольных пластов с помощью компьютерного моделирования процесса, что обеспечивает снижение экологической нагрузки на окружающую среду при последующей шахтной добыче угля.

2. Выбросы метана в атмосферу при использовании усовершенствованной схемы гидровоздействия снизятся в среднем на 35 %, причем даже применение факельной утилизации обеспечит снижение выбросов парниковых газов на 8,4-21 тыс. т в углеродном эквиваленте при добыче 1 млн. т угля, т. е. наблюдается значительный экологический эффект.

3. Увеличение экономического эффекта от использования метана дегазационной сети при оптимизации режима гидравлической обработки угольных пластов составляет в среднем 27 %.

4. Разработаны две математические модели процесса гидрообработки угольных пластов для граничных условий второго рода (задан расход жидкости на границе скважины) с учетом нелинейной зависимости коэффициента фильтрации от давления рабочей жидкости и пространственной анизотропии фильтрационных характеристик пласта.

5. Выбраны численные решения для обеих моделей процесса, построены дискретные модели на основе нелинейной абсолютно устойчивой разностной

схемы и созданы компьютерные программы, моделирующие процесс гидрорасчленения угольных пластов.

6. Для практических расчетов выбрана модель слабонапорной фильтрации, так как на основании численных и натурных экспериментов показано, что она более адекватно описывает процесс гидрорасчленения.

7. Разработана математическая модель обратной задачи гидрорасчленения угольных пластов для определения фильтрационных параметров пласта. Заданные в широком диапазоне значений, неизвестные параметры уточняются на основе опытных данных о темпе закачки воды в пласт и соответствующего ему изменения давления на границе скважины во времени.

8. Создана компьютерная программа для численного решения обратной задачи модифицированным методом покоординатного спуска, который работает быстро, прост в реализации и дает удовлетворительные результаты.

9. Разработана общая схема оптимизации режима гидровоздействия по заданному критерию на основе построенной модели гидрорасчленения угольного пласта, использующей параметры угольного пласта, полученные в результате решения обратной задачи гидрорасчленения.

10. Установлено, что оптимальным режимом нагнетания воды при заданном объеме будет режим со ступенчатым возрастанием расхода воды до максимального темпа и дальнейшим чередованием временных участков с максимальным и сниженным темпом нагнетания.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих научных работах:

1. Алексеева В.А., Алехнович В.И. Моделирование процессов фильтрации в повреждаемых пористых средах. - М., Материалы 6-го Всероссийского Совещания-семинара «Инженерно-физические проблемы новой техники», 2001. С. 18-19.

2. Каркашадзе Г.Г., Коликов К.С., Алексеева В.А. Разработка аналитической модели гидрорасчленения угольного пласта. - М., МГГУ, ГИАБ, 2002, №6. С. 50-54.

3. Сысенко В.А. Рекомендации по совершенствованию технологии гидрорасчленения угольных пластов на основе его математической модели. -М„ МГГУ, ГИАБ, 2004, №8. С. 114 -117.

4. Сысенко В.А. Совершенствование технологии гидравлического расчленения для повышения безопасности горных работ и снижения выбросов парниковых газов. - М., МГГУ, ГИАБ, 2004, №8. С. 40 - 43.

5. Коликов К.С., Сысенко В.А. Оценка снижения выбросов парниковых газов при заблаговременной дегазации угольных пластов. - М.: 2005, изд-во МГГУ. Депон. рук. - 11 с.

Подписано в печать 25.11.2005 г.

Объем 1 п. л. Тираж 100 экз.

Формат 60x90/16 Заказ №

Типография Московского государственного горного университета

Ленинский проспект, д. 6

? - f1 4

• J » т

РНБ Русский фонд

2006-4 28996

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Сысенко, Валентина Алексеевна

Введение.

1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи исследований.

1.1. Оценка величины и структуры выбросов парниковых газов при разработке углегазовых месторождений.

1.2. Анализ применяемых способов дегазации.

1.3. Анализ способов промышленного использования шахтного метана.

1.4 Цель, идея и задачи исследований.

Выводы.

2. Исследование закономерностей гидрообработки угольных ф пластов при заблаговременной дегазации.

2.1. Концептуальная модель задачи.

2.2. Построение математической модели процесса гидрорасчленения угольных пластов.

2.3. Выбор решения и численное моделирование процесса гидрорасчленения угольных пластов.

2.4. Численные эксперименты.

2.5. Построение математической модели обратной задачи.

2.6. Выбор решения и численное моделирование обратной задачи. 72 Выводы.

3. Рекомендации по совершенствованию технологии гидрорасчленения угольных пластов на основе математической модели процесса.

3.1 .Общая схема совершенствования технологии гидрорасчленения угольных пластов.

3.2. Нахождение параметров коэффициента переноса угольного пласта и потерь воды в кровлю и почву при гидрорасчленении на основе решения обратной задачи.

3.3. Оптимизация режима гидровоздействия на основе модели гидрорасчленения угольного пласта.

Выводы.

4. Эколого-экономическая оценка решений по снижению выбросов парниковых газов.

4.1. Оценка газовыделения при гидравлической обработке угольных пластов.

4.2. Экологическая оценка снижения выбросов метана при гидравлической обработке угольных пластов.

4.3. Экономический эффект при гидравлической обработке угольных пластов.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Снижение выбросов парниковых газов при разработке углегазовых месторождений на основе совершенствования технологии гидрорасчленения угольных пластов"

Актуальность работы. Климатологи межправительственной группы экспертов по проблемам изменения климата IPCC определили, что для стабилизации концентрации парниковых газов (ПГ) на современном уровне необходимо сокращение выбросов диоксида углерода более чем на 60%, метана - на 15-20%, оксида азота - на 70-80%, фторхлорулеродов - на 7085%. Оценки специалистов Агенства по охране окружающей среды США (ЕРА) практически совпадают с этими величинами.

В 1992 г. Россия подписала и в 1994 г. ратифицировала Рамочную конвенцию ООН об изменении климата. В 2004 г. был ратифицирован Киотский протокол, согласно которому выбросы СО2 в период 2008 — 2012 гг. не должны превышать базовый уровень эмиссии 1990 г.

При решении проблемы выбросов парниковых газов в России приоритет следует отдать совершенствованию существующих и развитию малоотходных технологий. Несмотря на то, что использование возобновляемых источников энергии практически исключает выбросы ПГ, следует учитывать, что их развитие связано со значительными капитальными затратами, поэтому в обозримом будущем они смогут обеспечить только частичное замещение традиционных энергоносителей.

С точки зрения развития малоотходных технологий в нашей стране наибольший интерес представляют нефтегазовая и угольная отрасли. Определяется это достаточно простой системой контроля, технологичностью, высоким удельным весом выбросов парниковых газов на единицу генерируемой тепловой энергии. В России эмиссия метана нефтегазового сектора превышает 10 млн. т в год, а добыча угля обеспечивает поступление в атмосферу 2,5 млн. т в год [35, 68, 71].

Поэтому угольные месторождения нужно рассматривать также с позиции добычи и использования метана, содержание которого в России составляет порядка 50 - 80 трлн. м3 [53, 70, 75, 83].

Расширение и развитие заблаговременной дегазации угольных пластов является базой для промышленного использования метана, например, в качестве нетрадиционного энергоносителя [86, 88]. Однако широкое внедрение технологий заблаговременной дегазации угольных пластов сдерживается невысокими дебитами метана из скважин, что обусловлено, в том числе, и недостаточной изученностью физических процессов, происходящих при извлечении газов.

Доля диоксида углерода и метана в потеплении климата составляет соответственно 50 и 20% [47]. При этом соответствующая доля эмиссии антропогенных источников этих газов около 7 и 70% от глобальной [25]. За последние 200 лет концентрация метана в атмосфере увеличилась вдвое, что в основном определяется антропогенными источниками [53]. Ежегодная эмиссия метана оценивается в 560 млн. т, при этом антропогенные выделения более чем вдвое превышают естественные. Величина поглощения метана оценивается в 530 млн. т/год, что приводит к ежегодному увеличению содержания метана в атмосфере на 30 млн. т [67].

Необходимо отметить, что для решения проблем сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) имеет значение развитие системы торговли квотами на выбросы ПГ. Так как метан обладает в 20-40 раз большим парниковым воздействием, то тонне диоксида углерода соответствует 71,5 м3 метана [62, 87]. Стоимость углеродного кредита определяется рынком, который в настоящее время только формируется. В 1999 г. торговые сделки были заключены примерно на 20 млн. тонн эквивалента диоксида углерода, при этом рыночная цена изменялась от 0,6 до 30 долларов США за тонну эквивалента, в среднем составив 1,5 $ за тонну [63, 73].

Все проблемы добычи угля достаточно тесно связаны между собой. Так, вопросы снижения выбросов метана решаются путем разработки способов и средств его утилизации на полях действующих шахт, которые в свою очередь связаны с решением проблем эффективного извлечения газа и, как следствие, с вопросом безопасности ведения горных работ.

Таким образом, комплексное решение проблемы повышения безопасности подземных горных работ и снижения экологической нагрузки на окружающую среду обеспечивается при реализации технологии с заблаговременным извлечением метана из угольных пластов.

Одним из наиболее перспективных способов заблаговременной дегазации угленосного массива путем активных воздействий с поверхности является гидравлическое расчленение угольных пластов (ГРП).

Сущность технологии гидрорасчленения заключается в закачке рабочей жидкости в пласт через скважины с темпом, превышающем естественную приемистость пласта и обеспечивающим раскрытие, расширение и соединение пластовых трещин.

Для достижения максимальной зоны гидрорасчленения необходимо целенаправленно выбирать параметры процесса. Для этого необходимо установить закономерности газодинамических процессов, протекающих в угольном пласте и создать технологию, направленную на управление интенсификацией извлечения метана. Поэтому построение математической модели гидрорасчленения угольных пластов является актуальной научно-технической задачей.

Целью работы является установление закономерностей гидравлической обработки неразгруженного угольного пласта в зависимости от его гидромеханических параметров и режимов работы нагнетательного оборудования, обеспечивающих повышение эффективности извлечения метана и снижение его выбросов в атмосферу.

Идея работы заключается в оптимизации режима гидравлического воздействия на неразгруженный угольный пласт на основе опытного определения его фильтрационных параметров с учетом изменения свойств угля в процессе гидрообработки и управления технологическим процессом на базе компьютерного моделирования.

Методы исследований. В диссертации использовались аналитические и численные методы, анализ литературных материалов, статистических и экспериментальных данных и компьютерное моделирование.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработан метод оптимизации процесса гидравлической обработки угольных пластов путем регулирования параметров гидродинамического воздействия на основе результатов компьютерного моделирования, использование которого обеспечивает увеличение объемов заблаговременного извлечения и утилизации шахтного метана.

2. В процессе гидравлической обработки угольного пласта при достижении критического давления жидкости происходит разрыв сплошности пласта, что сопровождается сначала скачкообразным ростом коэффициента фильтрации, затем его монотонным возрастанием по мере роста давления и проявлением гистерезиса при убывании давления. Эта особенность учтена в аналитической и разработанной на ее базе компьютерной модели гидрообработки, построенной на соблюдении закона Дарси с переменным коэффициентом фильтрации и уравнения неразрывности фильтрационного потока.

3. Для моделирования процесса гидрообработки угольного пласта разработан метод определения его фильтрационных параметров на основе решения обратной задачи гидрообработки по сопоставлению расчетных и опытных значений давления рабочей жидкости и выборе на этой базе наиболее вероятных фильтрационных параметров по критерию наименьших квадратов отклонений.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

• использованием фундаментальных законов гидромеханики и численных методов при решении задачи моделирования процесса гидрообработки угольных пластов;

• удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с экспериментальными данными (погрешность не более 15%);

• положительными результатами апробации разработанной компьютерной модели процесса гидрорасчленения угольных пластов.

Научная новизна результатов исследований состоит в следующем:

• установлены новые закономерности состояния угленосной толщи от параметров угольного пласта и гидровоздействия на нее;

• разработана методика определения фильтрационных параметров угольного пласта по имеющимся экспериментальным данным о процессе гидрорасчленения.

Научное значение работы заключается в разработке методических основ прогнозирования зоны гидрообработки метаноносных угольных пластов в зависимости от горно-геологических и гидромеханических параметров пласта и режима воздействия, позволяющих увеличить извлечение парникового газа, минимизировать энергетические и материальные затраты при реализации технологии и снизить выбросы метана в атмосферу.

Практическое значение работы:

• разработана и апробирована методика определения базовых фильтрационных параметров угольного пласта по принципу обратной связи с учетом известных опытных данных о процессе гидрорасчленения;

• разработана и апробирована методика прогнозирования результатов и оптимизации параметров заблаговременного гидравлического воздействия на метаноносные угольные пласты, основанная на компьютерном моделировании процесса обработки.

Реализация работы.

Результаты работы использованы при оптимизации параметров заблаговременного гидравлического воздействия при обработке s особовыбросоопасного пласта Дб через скважину № 35 на поле шахты «Казахстанская».

Апробация работы. Результаты, изложенные в диссертации докладывались на научных симпозиумах «Неделя горняка-2000», «Неделя горняка-2002», «Неделя горняка-2003», «Неделя горняка-2004», на 6-ом Всероссийском Совещании-семинаре «Инженерно-физические проблемы новой техники», на студенческой Научно-технической конференции Аэрокосмического факультета МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 5 научных статьях.

Объем и структура. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 89 наименований, содержит 129 страниц текста, 61 рисунок, 20 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Сысенко, Валентина Алексеевна

Выводы

1. Из формулы (4.4) установлено, что дебит скважины пропорционален квадрату радиуса гидрорасчленения. Таким образом, при увеличении радиуса гидрорасчленения с R до Rraax суммарный съем газа за период эксплуатации

R2 max скважины увеличится в 2 разк

2. Проведена оценка экологической эффективности заблаговременной дегазационной подготовки с оптимизированным темпом расхода воды. По сравнению с эффективностью без оптимизации схемы гидрорасчленения экологический эффект увеличивается в среднем на 35 %.

3. Проведена оценка технико-экономической эффективности от увеличения газовыделения при использовании оптимальной схемы заблаговременной дегазации. Увеличение суммарного экономического эффекта от заблаговременной дегазационной подготовки угольного пласта в зоне одной скважины гидрорасчленения составляет в среднем 27 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной для угольной отрасли задачи установления закономерностей гидравлической обработки угольных пластов в зависимости от режимов работы нагнетательного оборудования и гидромеханических параметров пласта, определяемых на основе решения обратной задачи по опытным данным, что обеспечивает увеличение съема и утилизации парникового газа и снижение его выбросов в атмосферу.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. Совершенствование способа гидрорасчленения угольных пластов осуществляется на базе оперативного уточнения фильтрационных параметров угольных пластов с помощью компьютерного моделирования процесса, что обеспечивает снижение экологической нагрузки на окружающую среду при последующей шахтной добыче угля.

2. Выбросы метана в атмосферу при использовании усовершенствованной схемы гидровоздействия снизятся в среднем на 35 %, причем даже применение факельной утилизации обеспечит снижение выбросов парниковых газов на 8,4 — 21 тыс. т в углеродном эквиваленте при добыче 1 млн. т угля, т. е. наблюдается значительный экологический эффект.

3. Увеличение экономического эффекта от использования метана дегазационной сети при оптимизации режима гидравлической обработки угольных пластов составляет в среднем 27 %.

4. Разработаны две математические модели процесса гидрообработки угольных пластов для граничных условий второго рода (задан расход жидкости на границе скважины) с учетом нелинейной зависимости коэффициента фильтрации от давления рабочей жидкости и пространственной анизотропии фильтрационных характеристик пласта.

5. Выбраны численные решения для обеих моделей процесса, построены дискретные модели на основе нелинейной абсолютно устойчивой разностной схемы и созданы компьютерные программы, моделирующие процесс гидрорасчленения угольных пластов.

6. Для практических расчетов выбрана модель слабонапорной фильтрации, так как на основании численных и натурных экспериментов показано, что она более адекватно описывает процесс гидрорасчленения.

7. Разработана математическая модель обратной задачи гидрорасчленения угольных пластов для определения фильтрационных параметров пласта. Заданные в широком диапазоне значений, неизвестные параметры уточняются на основе опытных данных о темпе закачки воды в пласт и соответствующего ему изменения давления на границе скважины во времени.

8. Создана компьютерная программа для численного решения обратной задачи модифицированным методом покоординатного спуска, который работает быстро, прост в реализации и дает удовлетворительные результаты.

9. Разработана общая схема оптимизации режима гидровоздействия по заданному критерию на основе построенной модели гидрорасчленения угольного пласта, использующей параметры угольного пласта, полученные в результате решения обратной задачи гидрорасчленения.

10. Установлено, что оптимальным режимом нагнетания воды при заданном объеме будет режим со ступенчатым возрастанием расхода воды до максимального темпа и дальнейшим чередованием временных участков с максимальным и сниженным темпом нагнетания.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Сысенко, Валентина Алексеевна, Москва

1. .И.Ф. Жеребятьев, А.Т. Лукьянов. Математическое моделирование уравнений типа теплопроводности с разрывными коэффициентами. М.: Энергия, 1968. 56 с.

2. Предварительное увлажнение угольных пластов / Под ред. П.Н. Торского. М.: Недра, 1974. — 164 с.

3. Панов Г.Е. Предварительное увлажнение массива на угольных шахтах и карьерах. — М.: Недра, 1970. — 128 с.

4. Обработка выбросоопасных пластов водными растворами ПАВ / А.Д. Алексеев, Г.П. Стариков и др. — Киев: Техника, 1988. — 84 с.

5. Бурчаков А.С. Предварительное увлажнение угольных и породных массивов. — М.: Недра, 1965.

6. О.А. Ладыженская, В.А. Солонников, Н.Н. Уральцева. Линейные и квазилинейные уравнения параболического типа, М.: Наука, 1967.

7. Сластунов С.В. Заблаговременная дегазация и добыча метана из угольных месторождений, М.: изд-во Mi l У, 1996.

8. Калмыков В.А. Метановыделение и борьба с ним в шахтах, М.: Недра, 1981.

9. Ю.Чернов О.И. и др. Основы метода борьбы с газовыделениями, внезапными выбросами угля и газа, эндогенными пожарами, горными ударами и угольной пылью. Вопросы безопасности в угольных шахтах, М.: Труды ВостНИИ, т.7, 1966.

10. П.Артемов А.В. и др. Интенсификация метановыделения при увлажнении угольных пластов, Уголь, №1, 1989.

11. Предварительное увлажнение угольных пластов, под ред. П.Н. Торского М.: Недра, 1974.

12. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Численные методы решения задач конвекции-диффузии, М.: Эдиториал УРСС, 1999.

13. И.Малов Ю.И., Мартинсон JI.K. Приближенные аналитические методы решения краевых задач, М.: изд-во МВТУ, 1989.

14. Калиткин Н.Н. Численные методы, М.: Наука, 1978.

15. Беляев Н.М., Рядно А.А. Методы нестационарной теплопроводности, М.: Высшая школа, 1978.

16. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя, М.: Изд-во иностр. лит., 1956.

17. Байс К.И., Шитс B.C. Влияние проницаемости угольного пласта на выбор схемы дегазации. 1989, 41, №10. - Р. 1035 - 1040.

18. Вопросы теории дегазации угольных пластов / Ред. Г.Д. Лидин. -Госгортехиздат, 1963

19. Пучков JL А. Современные проблемы угольного метана. М.: изд-во МГГУ, ГИАБ, 1997, №6.-с.3-16.

20. Буханцов А. И. Исследование фильтрационных свойств газоносных угольных пластов с целью повышения эффективности гидрорасчленения по снижению газовыделения в атмосферу горных выработок. Дисс. канд. техн. наук. М.: МГИ, 1978.

21. Физико-химия газодинамических явлений в шахтах/ Ходот В.В., Яновская М.Ф., Премыслер Ю.С. и др. М.: Недра, 1973. -139 с.

22. Гуревич Ю.С. Извлечение кондиционного метана при подземной разработке угольных месторождений и технологические решения по его использованию: Дисс. докт. техн. наук М.: 1990.-531 с.

23. Лидин Г.Д. Газообильность каменноугольных шахт СССР. М., JL, изд-во ИГД АН СССР, 1949.

24. Астахов А.С., Малышев Ю.Н., Пучков Л.А., Харченко В.А. Экология: горное дело и природная среда. М.: Изд-во АГН, 1999. - 367 с.

25. Временное руководство по дегазации шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расчленением свит угольных пластов. М.: МГИ, 1975.-213 с.

26. Баренблатт Г.И., Желтов Ю.П., Кочина И.Н. Об основных представлениях теории фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах. Прикладная математика и механика. Т. 24, вып.5, 1960.

27. Наказная Л.Г. Фильтрация жидкости и газа в трещиноватых коллекторах. М.: Недра, 1972. - 184 с.

28. Георгиев Г.Д. Особенности нестационарной фильтрации газа в трещиновато-пористых коллекторах. Дисс. . канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП, 1966.

29. Колмаков В.А. Метановыделение и борьба с ним в шахтах. М.: Недра, 1981.- 134 с.

30. Айруни А.Т., Кузнецов Г.И., Слепцов И.В. Способы и средства дегазации угольных пластов в практике наиболее развитых стран мира.- М.: ВИНИТИ, т. 36. 1985 - 219 с.

31. Гуревич Ю.С., Казаков В.Б., Муров Е.В. Оценка возможного объема добычи метана при подготовке угольных месторождений/Технология подготовки шахтных полей с добычей угля и метана. М.: МГИ. - 1987.- с.20-22

32. Забурдяев B.C. Метан угольных месторождений: ресурсы, объемы выделения, извлечения и использования. «Горный вестник». ИГД им. А.А.Скочинского, 1994, №1, с.34-39.

33. Геил Д., Фроид П. Снижение метановой эмиссии для предотвращения глобального изменения климата. Роль России//Сокращение эмиссии метана: Доклады II Международной конференции. -Новосибирск, -Изд-во СО РАН,2000.-С.70-78.

34. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.А. Инженерная экология.Т. 1 М.: "Высшая школа", 1996.-637с.

35. Пал М.Х. Энергия и защита окружающей среды. -Падерборн: Изд-во FIT-Verlag. 1996.-449с.

36. Айруни А.Т. Оценка ущерба от загрязнения окружающей среды угольной промышленностью за рубежом. -М.: ЦНИЭИуголь,1982, -54 с.

37. Васючков Ю.Ф. Физико-химические способы дегазации угольных пластов. М.: Недра, 1986,-255 с.

38. Сластунов С.В. Проблемы угольного метана и их технологические решения. — В кн. Современные проблемы шахтного метана. -М.; МГТУ, 1999, с. 50-61.

39. Сластунов С.В. Управление газодинамическим состоянием угольного пласта через скважины с поверхности. -М.: МГУ,1991, -213 с.

40. Васючков Ю.Ф. Физико-химические способы дегазации угольных пластов. -М : Недра, 1986, 206 с.

41. Васючков Ю.Ф., Шарипов Н.Х. О технологии солянокислотной обработки угольного пласта. -Уголь, 1976, №10, с.55-58.

42. Ярунин С.А., Дмитриев A.M., Бухны Д.И. Управление газовым состоянием угольного пласта. -Обзор ЦНИЭИуголь .-М., 1981, вып.5, 34

43. Предварительный патент РК №11340. Способ дегазации и добычи метана из угольного пласта / С.В.Сластунов. М.В.Шмидт. К.С. Коликов.- Опубл.в бюл.№3, 2002 г.

44. Atmospheric diffusion and Air pollution. Academic press, New York-London, 1959, 507p.

45. Mc. Ewan, L. Phillips, Chemistry of the Atmosphere. University of Canterberry Christchurch, New Zealand, editor Ewald Arnold, 1975, 336p.

46. Wark K., Warner C. Air pollution Its origin and control. Purdue Un University. Harper and Row Publishers. New York San Francisco — London. 1980, 528p.

47. Handbook of Air pollution technology, John Willey and Sons. New York 1984, 758p.

48. Груза Г., Ранькова Э. Климат России: потепление продолжается. — Наука и жизнь, №11, 2003, с. 56-61.

49. Пучков Л.А., Сластунов С.В., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. М.: МГГУ, 2002, -383 с.

50. Швец А. И. Совершенствование технологии дегазации угольных шахт Карагандинского бассейна на основе заблаговременной дегазационнойподготовки шахтных полей: Дис. канд. тех. наук. — М.: МГИ, 2002 — 160с.

51. Составители: Максимов А.Н., Дунаев Л.М., Матвеев А.Ю., Гусев А.С. Стабилизация экологической обстановки и использование современных видов моторного топлива: Информационно-аналитические аспекты. — М.: СЭБ Интернационал Холдинг, 2001. 368 с.

52. Методика определения экономической эффективности использования в угольной промышленности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений М.:, ЦНИЭИуголь., 1979.

53. Японская энергетическая компания покупает углеродные кредиты у Гондураса. Ежедневный аналитический Интернет-журнал «КЛИМАТ.иА»: http://www.co2market.com.ua

54. Геил Д., Фроид П. Снижение метановой эмиссии для предотвращения глобального изменения климата. Роль России//Сокращение эмиссии метана: Доклады II Международной конференции. -Новосибирск, -Изд-во СО РАН, 2000.-С.70-78

55. Фернандез P.JI. Углеродные кредиты и шахтный метан//Сокращение эмиссии метана: Доклады II Международной конференции. -Новосибирск, Изд-во СО РАН, 2000.-С.614-621.

56. Временное руководство по заблаговременной подготовке шахтных полей к эффективной разработке скважинами с поверхности с пневмогидровоздействием на свиту угольных пластов. М.: МГИ, 1991. -92 с.

57. А.С. №324399. Способ дегазации угольных пластов / Н.В. Ножкин. — 1972.-Бюл. №2.

58. А.С. №248601. Способ дегазации угольных пластов / Ю.Ф. Васючков, Н.В. Ножкин. 1969. - Бюл. №23.

59. Рубан А.Д. Технологии извлечения и использования метана угольных шахт: опыт и перспективы. «Сокращение эмиссии метана», Новосибирск, 2000, с.563-567.

60. Глобальное потепление. Доклад Гринпис.

61. Атыгаев Р.К., Коликов К.С., Муллагалиев Ф.А. Газодинамическое состояние и фильтрационные свойства угольного пласта в зонах заблаговременной дегазации // Горн, информ.-аналит. бюл.- 2001. №5 - с. 85 - 90.

62. Галазов Р.А., Айруни А.Т., Серкгеев И.В. и др. Газообильность каменноугольных шахт СССР. Эффективные способы искусственной дегазации угольных пластов на больших глубинах. М.: Наука, 1987 -198 с.

63. Сластунов С.В., Коликов К.С. Снижение эмиссии угольного метана на основе заблаговременной дегазации: Доклады II Международной конференции «Сокращение эмиссии метана». Новосибирск, 2000. — с. 446-451.

64. Сластунов С.В., Коликов К.С., Шилов А.А. Инженерная защита окружающей среды. М.: Ml ГУ, 2000. - 80 с.

65. Слвстунов С.В., Коликов К.С. Углеродные кредиты и утилизация шахтного метана // Горная промышленность. 2000. - №5. - с. 42 - 43.

66. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкости и газа в природных пластах. М.: Недра, 1984. - 211 с.

67. Карев В.Н., Коваленко Ю.Ф. Теоретическая модель фильтрации газа в газосодержащих угольных пластах / ФТПРПИ, 1988. №6. - с. 47 — 55.

68. Кузнецов С.В., Кригман Р.И. Природная проницаемость угольных пластов и методы ее определения. М.: Наука, 1978. - 122 с.

69. Хакимжанов Т.Е., Сванбаев Г.Т. О взаимодействии в системе жидкость-уголь-газ при дагезации угольного пласта // Комплексное использование минерального сырья 1986. - №2. - с. 13 — 16.

70. Эттингер И.Л., Васючков Ю.Ф. Современное состояние работ по изучению сорбционных свойств и пористой структуры ископаемых углей // ХТГ. 1976. - №3. - с. 3 - 15.

71. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984. - 288 с.

72. Гудмен Т. Сб. «Проблемы теплопроводности». — М.: Атомиздат, 1967.

73. Твердохлебов В.Ф. и др. Количественная оценка газа угольных месторождений./ Уголь,-1986, № 4, с 33 35.

74. Коликов КС. Повышение безопасности разработки угольных месторождений и комплексное освоение их ресурсов на основе заблаговременного извлечения метана. -Дисс.докт.техн.наук. -М : МГГУ. 2002, 305 с.

75. Айруни А.Т., Слепцов В.И. Использование каптируемого метана на угольных шахтах за рубежом./Экспр.инф.ЦНИЭИуголь, Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. —М.: ЦНИЭИуголь, 1974, 49 с.

76. Сластунов С.В., Презент Г.М., Швец И.А. Метанообильность угольных шахт как основная проблема угольного метана. — В кн. Горныйинформационно-аналитический бюллетень .-М.: МГТУ, ИАЦГН, 1999, с.56-60.

77. Алексеев Ф.А., Войтов Г.И. Лебедев B.C., Несмелова З.Н. Метан. М.: Недра, 1978,-310 с.

78. Садчиков В.А., Баймухаметов С.К., Абдрахманов Б.А., Швец И.А. Дегазация, добыча и использование метана в Карагандинском бассейне. Горн.инф.-анал. Бюлл. М.: МГТУ 1997, № 6, с.56 - 59.

79. Ножкин Н.В. Заблаговременная дегазация с направленным гидравлическим расчленением пласта. М.: МГИ, 1967.