|
Науковцями відділу проводяться дослідження в двох напрямках. Перший
‒ стосується розвитку наукових уявлень про масоперенос і фізику передвикидних
явищ в газонасиченому тріщинувато-пористому
шаруватому вуглепородному масиві. На заключному
етапі його виконання передбачається теоретична побудова нерівноважного
термодинамічного потенціалу Гіббса для такої
складної фізичної системи, як пласт газонасиченої тріщинувато-пористої
шаруватої гірничої породи, наприклад, вугілля, пісковику, сланцю. Для цього
необхідне врахування залежності стану гірничого масиву від виду нерівнокомпонентного гірничого тиску, теплофізичних
параметрів та характеристики міцності гірничих порід, що оточують виробку,
наявності газу і кінетики його масопереносу,
геометрії виробок і технології відпрацювання пластів.
Другий напрямок
досліджень стосується розвитку наукових уявлень про вплив особливостей
ієрархічної поруватої структури та сорбційних
властивостей вугільної речовини на здатність вугілля утримувати та виділяти
метан, а також фізичного обґрунтування способу експресного визначення
газоносності і зміни фільтраційних властивостей вугілля в пластах у місці
відбору проби. Рішення наукової проблеми потребує досліджень
впливу тиску, вологості і температури на вміст метану у вугіллі і за
кінетикою десорбції визначати стадії його виходу з фаз різної природи;
досліджень особливостей емісії метану з вугілля, що зазнало руйнування при
штучній деформації і в природних умовах; комплексних досліджень вугілля для
визначення його структурних особливостей і встановлення зв’язку структурних
параметрів з дифузійними та фрактальними
властивостями вугільної речовини; розробки
наукових основ способу експресного визначення газоносності і зміни
фільтраційних властивостей вугілля в пластах у місці відбору проби та
оцінки ресурсів шахтного метану з метою його утилізації.
Зазначені напрями об‘єднує предмет
досліджень ‒ газонасичений вугільний пласт з фізичними
характеристиками, які визначають його стан: гірничий тиск, газовий тиск,
пружні модулі, температура пласта і порід, що його вміщують, порожнистість
(тріщини, пори), сили зчеплення матеріалу, фрактальність
породи, енергія зв’язку молекул газу з породою, енергія активації дифузії,
теплопровідність, теплоємність і тепловіддача у породи, що вміщують пласт.
В попередні роки за
рахунок поєднання зусиль теоретиків і експериментаторів відділу створено
теоретичну базу опису нестаціонарних процесів в системі вугілля-метан:
механізми та кінетика транспорту метану у вугіллі; вилучення метану з
вугілля в замкнутий резервуар; перерозподіл
метану у привибівній зоні пласта. Знайшов пояснення масштабний
ефект ‒ «аномальна» кінетика емісії метану з вугілля різного
масштабу. Фізично обґрунтовано спосіб експресного визначення тиску і
метаноносності вугільного пласта в місці відбору
проби і пристрій, які запатентовані. Їх експериментальні зразки
використовуються на вугільних шахтах. Науковці відділу також розробили новий метод оцінки геометричного об’єму
мікропор вугілля, завдяки якому визначення газоємності
скорочується з десятків суток до десятків хвилин. Не зважаючи на об’єктивні
труднощі роботи Відділення на новому місці,
плідна праця співробітників продовжується.
Завідувач відділу – д.т.н., проф. Фельдман
Е.П.
наверх^
|
