Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/147070
Повний запис метаданих
Поле DCЗначенняМова
dc.contributor.authorІнкін, Олександр Вікторович
dc.date.accessioned2016-06-06T12:45:06Z
dc.date.available2016-06-06T12:45:06Z
dc.date.issued2016
dc.identifier.citationІнкін О.В. Теоретичні та геотехнологічні основи розробки природно-техногенних ресурсів вугільних родовищ : автореф. дис. … доктора техн. наук : спец. 05.15.02 «Підземна розробка родовищ корисних копалин» / М-во освіти і науки України, Держ. вищий навч. заклад «Нац. гірн. ун-т». – Дніпропетровськ, 2016. – 37 с.ru_RU
dc.identifier.urihttp://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/147070
dc.descriptionДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.02 – підземна розробка родовищ корисних копалин. – Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет», МОН України, Дніпропетровськ, 2016.ru_RU
dc.description.abstractДисертаційна робота присвячена вирішенню наукової проблеми освоєння енергетичного й ємнісного потенціалів вугільних родовищ на фундаментальному термодинамічному підході, який поєднує уявлення про формування, техногенне перетворення і відбір енергоносіїв в єдиному технологічному циклі з їх зберіганням у природних колекторах. Розроблений комплекс моделей газодинамічних, фільтраційних і теплових процесів, які протікають у порушеному масиві та обумовлені розробкою його природно-техногенних ресурсів і згортанням гірничих робіт. Досліджено закономірності руху води та газів у слабопроникних вуглевмісних породах, пластах-колекторах і затоплених гірничих виробках, які дозволили обґрунтувати технологічні параметри відбору, акумуляції та використання теплоносіїв для тепло- і холодопостачання будівель. Запропоновані й об-ґрунтовані технологічні варіанти використання теплового ресурсу вод, які знаходяться у затопленій шахті, та його активізацію за рахунок підземного спалювання залишкових запасів вугілля. Розроблені моделі застосовані на реальних об’єктах у гірничопромислових районах з визначенням діапазонів параметрів гідродинамічного і теплового режимів, в яких створюються умови для відбору та використання енергоносіїв на завершальному етапі відпрацювання вугільних родовищ. На основі моделей та одержаних закономірностей обґрунтовані параметри технологічних схем розробки природно-техногенних ресурсів вугільних родовищ.ru_RU
dc.description.abstractДиссертационная работа посвящена решению научной проблемы освоения энергетического и емкостного потенциалов отработанных угольных месторождений на фундаментальном термодинамическом подходе, совмещающем представление о формировании, техногенном преобразовании и отборе энергоносителей в едином технологическом цикле с их хранением в водоносных коллекторах. Разработан комплекс моделей, описывающих газодинамические, фильтрационные и тепловые процессы, протекающие в нарушенном породном массиве и вызванные разработкой его природно-техногенных ресурсов, включая свертывание горных работ. С помощью разработанных моделей для климатических условий Донбасса обоснована геоциркуляционная система отопления и охлаждения зданий, основанная на сохранении летнего тепла и зимнего холода в нарушенных водоносных пластах. Путем анализа теплового баланса установлено, что коэффициент аккумуляции данной системы (отношение извлеченного тепла к закачанному) в среднем составляет 0,85, что соответствует мировым стандартам. Предложенная методика численной оценки конфигурации трещины гид-роразрыва в слабопроницаемых угленосных породах позволяет прогнозировать изменение их фильтрационных свойств и газоотдачи. Для выделенного путем геологического диагностирования метанонасыщенного интервала (1,5 –2 м3/тонн, СН4 ≈ 44 %) Новомосковского каменноугольного месторождения установлено нелинейное увеличение дебита газа (от 1,9 до 2,8 раз) в зависимости от расхода жидкости разрыва. Для закрепления и предотвращения смыкания сформировавшейся трещины разработана методика расчета ее заполнения нетоксичными расклинивающими материалами. Выполнено, с помощью установленных критериев пригодности водоносных пород для хранения углеводородного газа, районирование Западного Донбасса с выделением Левенцовской геологической структуры. В её разрезе заключен обладающий значительным емкостным ресурсом не пригодный для водоснабжения пермско-триасовый водоносный горизонт. С целью оценки изменения его фильтрационных и физико-механических свойств в результате закачки и отбора газа была проведена численная и экспериментальная оценка объемной деформации аккумулирующих пород, а также комплекс специальных лабораторных исследований, моделирующих длительное воздействие пропано-бутановой смеси на литотипные аналоги пласта-коллектора, его кровли и почвы. Установленные зависимости использовались при выполнении балансовой оценки заполнения перспективного коллектора газообразными углеводородами, согласно которой при закачке 150 млн м3 активного и буферного газа радиус и площадь образующейся газовой зоны не превысят соответственно 560 м и 1 км2, что значительно меньше территории Левенцовской площади (1960 км2) и свидетельствуют о возможности локализации газохранилища в ее пределах. Обоснованный способ подземного сжигания некондиционных угольных пластов, позволяет наряду с вырабатываемым газом получать нагреваемые в результате сжигания угля подземные воды покрывающих пород. Способ протестирован для участка «Ольхово Нижнее» Чистяково-Снежнянского горнопромышленного района Донбасса. Путем моделирования теплопереноса и фильтрации оценены размеры и формы тепловых зон, формирующихся в мощной толще обводненных «бабаковских» песчаников (h10Sh11) в зависимости от угла их падения и стадии сжигания подстилающего их угольного пласта h101. Показана возможность формирования в подземных водах локальных температурных аномалий, достигающих 70 ºС и позволяющих применение геотехнологических схем их освоения. Разработанная и протестированная геофильтрационная модель шахтного поля, основанная на конечно-разностном решении уравнений нестационарной плановой фильтрации в программном комплексе «Modflow», позволила установить прогнозное положение уровня подземных вод в пределах поля шахты на оцениваемый момент и планируемый срок запуска в работу геотермального модуля. Установлено, что освоение теплового ресурса ликвидируемого угледобывающего предприятия сопряжено с периодическим использованием шахтных вод и изменением их температуры ввиду ее различия в затопленных выработках и на дневной поверхности, а также потерь тепла в процессе движения воды по скважинам. Проведенные термодинамические расчеты для отработанного массива показали, что суммарные теплопотери в процессе отбора, нагнетания и хранения шахтных вод не превысят 15 %. Применение шахтных вод с температурой 26 – 28 С в качестве низкопотенциального источника энергии в тепловых насосах, по сравнению с другими альтернативными вариантами, дает наибольшие коэффициенты преобразования тепла (4,5 – 7,5), позволяющие сэкономить значительное количество мощности тепловых насосов. Для горно-геологических условий Левенцовской площади установлены изменения давления в формирующейся при создании хранилища газовой зоне, основанные на зависимости фильтрационных свойств пласта-коллектора от длительности контакта с газообразными углеводородами. Полученные результаты послужили основой для разработки технологической схемы газохранилища, определения необходимого количества эксплуатационных скважин и оптимального порядка их размещения. Установлено, что эффективная разработка теплового ресурса затопленного породного массива достигается за счёт периодического отбора и закачки шахтных вод различных горизонтов в соответствии с температурой наружного воздуха, а также его периодической активизации путем подземного сжигания остаточных угольных запасов. На примере ликвидируемой шахты «Новогродовская 2» показано, что образующийся при сжигании угля и откачке нагретых вод тепловой поток (500 – 580 ГДж/сут) практически полностью покрывает тепловые потребности близлежащего населенного пункта (г. Новогродовка) с населением в 15 тыс. чел. во время отопительного периода.ru_RU
dc.description.abstractThe thesis deals with solving the scientific problem of thermal and capacity potential development in coal deposits based on the fundamental thermodynamic approach that combines the ideas of formation, technogenic transformation of heat transfer fluids, their extraction within the whole technological cycle, and their storing in natural reservoirs. The system of gas-dynamic, fluid flow and heat transfer models has been developed for thermal processes occurring in disturbed rocks as a result of natural and man-made resource development while shutting down mining works. The studied patterns of water and gases of movement in low permeable of coaly rocks, reservoir and flooded mines allowed evaluating the technological parameters of extraction, accumulation, and utilization of these heat transfer fluids for heating and cooling of buildings. The thesis proposed and justified technological options how to utilize the thermal water resource in a flooded mine and activate this resource by underground combustion of residual coal reserves. The developed models applied to real objects in mining areas allowed evaluating the ranges of flow and heat transfer parameters applicable to the conditions of heat transfer fluid extraction and utilization at the final stage of mining. Based on modeling and evaluated flow patterns the thesis justified the parameters of measures aimed at the development of natural and man-made resources of coal deposits.ru_RU
dc.language.isoukru_RU
dc.publisherВидавництво НГУru_RU
dc.relation.ispartofseriesАвтореферат;
dc.subjectвугільні родовищаru_RU
dc.subjectпорушений масивru_RU
dc.subjectзатоплена шахтаru_RU
dc.subjectтеплова енергіяru_RU
dc.subjectємнісній ресурсru_RU
dc.subjectгідророзривru_RU
dc.subjectводоносне газосховищеru_RU
dc.subjectгеоциркуляційні системиru_RU
dc.subjectпідземне спалювання вугілляru_RU
dc.subjectмоделюванняru_RU
dc.subjectгеомодуліru_RU
dc.subjectугольные месторожденияru_RU
dc.subjectнарушенный массивru_RU
dc.subjectзатопленная шахтаru_RU
dc.subjectтепловая энергияru_RU
dc.subjectемкостной ресурсru_RU
dc.subjectгидроразрывru_RU
dc.subjectводоносное газохранилищеru_RU
dc.subjectгеоциркуляционные системыru_RU
dc.subjectподземное сжигание угляru_RU
dc.subjectмоделированиеru_RU
dc.subjectгеомодулиru_RU
dc.subjectcoal depositsru_RU
dc.subjectdisturbed rocksru_RU
dc.subjectflooded mineru_RU
dc.subjectthermal powerru_RU
dc.subjectcapacity resourceru_RU
dc.subjecthydraulic fracturingru_RU
dc.subjectaquifer gas storageru_RU
dc.subjectgeo-circulating systemsru_RU
dc.subjectunderground coal combustionru_RU
dc.subjectmodelingru_RU
dc.titleТеоретичні та геотехнологічні основи розробки природно-техногенних ресурсів вугільних родовищru_RU
dc.title.alternativeТеоретические и геотехнологические основы разработки природно-техногенных ресурсов угольных месторожденийru_RU
dc.title.alternativeTheoretical and geotechnological basis for development of natural and man-made resources of coal depositsru_RU
dc.typeOtherru_RU
dc.identifier.udk[622.272.6(477):622.278]:622.691/.692ru_RU
Розташовується у зібраннях:05.15.02 – Підземна розробка родовищ корисних копалин

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Інкін_О.В.PDF1,14 MBAdobe PDFЕскіз
Переглянути/Відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.