ОЦЕНКА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ И ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОДРУДНИКА «ИНТЕРНАЦИОНАЛЬНЫЙ» КОМПАНИИ «АЛРОСА»
Authors: Зыков В.С. , Иванов В.В. , Пуль Э.К. , Вьюников А.А. 
Published: October 2024

В связи с происходящими на руднике «Интернациональный» компании «АЛРОСА» выбросами породы и газа, инициированными буровзрывными работами, возникла необходимость определения газодинамических и фильтрационных характеристик выбросоопасных доломитов данного месторождения. Результаты исследований газоносности и фильтрационных характеристик вмещающих пород позволяют локализовать и уточнить положение газовых скоплений по геологическому разрезу и обосновывать параметры способов предотвращения газодинамических явлений при проходке горных выработок. В настоящей статье приводится решение задачи о квазистационарной изотермической фильтрации метана к измерительной скважине, даются расчетные формулы для дебита метана из скважины и определения коэффициента проницаемости пород по данным газодинамических измерений. Приводится результат расчета размеров зоны разрушения вокруг цилиндрической скважины и даются расчетные формулы для определения максимальных касательных напряжений в зоне разрушения. Эти результаты позволили на основе измерений газовыделения из скважин, пробуренных в спиральном съезде, определить газоносность породы по свободным газам, коэффициенты проницаемости пород в местах измерений, оценить максимальные разрушающие касательные напряжения в местах измерения. Полученные результаты измерений хорошо согласуются с данными исследований научных сотрудников Пермского филиала научного центра Уральского отделения Российской академии наук, проведенных ранее. Предлагаемые расчетные формулы в дальнейшем могут использоваться для уточнения положения выбросоопасных зон во вмещающих породах рудника.

In connection with the rock and gas emissions initiated by drilling and blasting operations at the International mine of ALROSA, it became necessary to determine the gas dynamic and filtration characteristics of the ejection-hazardous Dolomites of this field. The results of studies of the gas content and filtration characteristics of the host rocks allow us to localize and clarify the position of gas accumulations along the geological section and justify the parameters of methods for preventing gas-dynamic phenomena during mining. This article provides a solution to the problem of L.S. Leibenzon on the quasi-stationary isothermal filtration of methane to the measuring well, the calculation formulas for the methane flow rate from the well and the determination of the permeability coefficient of rocks from gas-dynamic measurements are given. The elastic-plastic problem of the size of the fracture zone around a cylindrical well is considered and calculation formulas for determining the maximum shear stresses in the fracture zone are given. These results made it possible, on the basis of measurements of gas flow from wells drilled in the spiral exit, to determine the gas content of the rock by free gases, the permeability coefficients of rocks at the measurement sites, and to estimate the maximum destructive shear stresses at the measurement sites. The obtained measurement results are in good agreement with the data of research conducted earlier by researchers of the Perm center branch of the Ural branch of the Russian Academy of Sciences. The proposed calculation formulas can be used in the future to clarify the position of hazardous areas in the host rocks of the mine.