Разработка подземно-полевого электрометрического метода прогнозирования состояния обводненных углепородных массивов Подмосковного бассейна

Необходимым условием эффективного планирования отработки угольных месторождений является наличие надежной информации прогнозного характера об их гидрогеологических условиях. При этом особое значение имеет обнаружение нарушенных и обводненных зон в надугольном комплексе пород. При ведении геологоразведочных работ и последующей доразведке угольных месторождений с использованием стандартной сетки расположения скважин достигаемая надежность описания свойств и состояния массива горных пород не превышает 50%. В процессе ведения горных работ с появлением техногенной нарушенности в массиве происходит перераспределение напряженного состояния, изменяются гидродинамические режимы подземных вод в обводненных горных породах и соответственно изменяются их свойства и состояние. Существующие способы осушения шахтных полей не учитывают наличия локальных прорывоопасных зон в углевмещающих породах. В результате в действующих очистных забоях происходят катастрофические прорывы подземных вод из надугольных водоносных горизонтов. Например, на ш.«Никулинская» в очистных забоях ежегодно происходит до 10 прорывов воды с дебетом 20-40 м3 и выносом песка от 100 до 2500 тыс.м3. Это приводит к остановке забоев и потере объемов добычи угля. Поэтому на стадии эксплуатации шахт Подмосковного бассейна широко применяется оперативный геофизический прогноз и контроль гидрогеологического состояния и технологических свойств массива. Среди них наибольшее распространение получил электрометрический прогноз, уровень надежности которого на действующих шахтах достигает 70%.

Усложнение гидрогеологических и горнотехнических условий на перспективных участках Подмосковного угольного бассейна (связанное с увеличением до 130 м глубины залегания угольного пласта и наличием мощного надугольного тарусско-окского водоносного горизонта), необходимость роста нагрузки на очистной забой и обеспечения безопасности ведения горных работ требуют повышения надежности электрометрического прогноза гидродинамического состояния углепородного массива для обоснования новых геотехнологических решений разработки обводненных угольных месторождений. Применение автоматизированного электрометрического мониторинга надугольного комплекса пород путем приближения приёмно-питающих (линейных) электродов к объекту исследования и оперативной обработки результатов полученных измерений позволит повысить надежность прогноза и контроля гидрогеологических и технологических свойств массива и интегрировать указанный прогноз в общешахтную систему автоматизированного контроля. 

Таким образом, разработка подземно-полевого электрометрического метода  прогнозирования  состояния  обводненных углепородных массивов Подмосковного бассейна является актуальной и важной научной проблемой.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с Аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 гг.)» (Рег.номер 2.2.1.1/3942) и Федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (ГК № 02.740.11.0319). <...>