Forecast of tectonic disturbances zones in coal layers

В.А.  Баранов; П.С.  Пащенко; С.В.  Стефанко

doi:10.24028/gj.v44i5.272332

Автор(и)

В.А. Баранов Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, Україна
П.С. Пащенко Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, Україна
С.В. Стефанко Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gj.v44i5.272332

Ключові слова:

структура, порушені зони, квазікристали, вугілля, динамічні, газо-динамічні і термічні явища

Анотація

У статті розглянуто проблему виділення поширених геологічних порушень у гірських породах. Мета дослідження — апробація методики виявлення тектонічних порушень і їх геометричних параметрів у вугільних пластах. Наведено результати аналізу накопиченої інформації, що стосуються вивчення мікроструктури вугілля — квазікристалів, яка є наслідком тектонічних напружень. Кількісні характеристики квазікристалів використовують для прогнозування динамічних і газодинамічних явищ у вугільних шахтах, порушених зонах і підзонах. Досліджено структуру вугілля у місці зафіксованого газодинамічного явища на одній з шахт Донбасу; вивчено зразки вугілля із застосуванням оптичної мікроскопії; наведено графічні результати об’ємного виділення плікативного порушення у викидонебезпечній зоні вугільного пласта і результати вимірів міцності вугілля; визначено зв’язок між властивостями міцності вугільного пласта і його мікроструктурними особливостями; встановлено геометричні параметри плікативного порушення і спрогнозовано розвиток порушення в даних умовах. Результати показують ефективність застосованої методики, що дає змогу підвищити безпеку ведення гірничих робіт у вугільних шахтах у разі прогнозування розвитку невидимих неозброєним оком геологічних порушень і запобігання газодинамічним явищам. Отримані дані є черговим свідченням належності динамічних, газодинамічних і термічних явищ до порушених зон та існуючої актуальності виділення їх сучасними методами.

Посилання

Baranov, V.A. (2021). Comprehensive forecast of outburst hazard of rocks. Dnepr: Publisher Belaya E.A., 300 p. (in Russian).

Baranov, V.A. (1998). Quasicrystals in quartz sandstones of Donbass. Geotekhnicheskaya mekhanika, (10), 35—40 (in Russian).

Baranov, V.A. (2000). Structural transformations of Donbas sandstones and the forecast of their release hazard. Extended abstract of Doctor′s thesis. Dnipropetrovsk, 36 p. (in Ukrainian).

Baranov, V.A., & Karamushka, O.A. (2008). Methodology for identifying disturbed zones based on microstructural parameters of coal. Scientific Bulletin of National Mining University, (12), 33—35 (in Russian).

Borisenko, A.A. (1985). Dispersion of coals during sudden outbursts. Moscow: Nauka, 1985. 96 p. (in Russian).

Paffengolz, K.N. (Ed.). (1978). Geological dictionary. Moscow: Nedra, 1978. Vol. 1, 2, 332—336 (in Russian).

Mountain Encyclopedia. (1991). Moscow: Sovetskaya entsiklopediya, Vol. 2, 5, 238—239 (in Russian).

Diagenesis and catagenesis of sedimentary formations. (1971). Moscow: Mir, 464 p. (in Russian).

Dryndin, V.A., Mikhina, T.V., & Mitrofanov, D.V. (2000). Experimental studies of geophysical parameters and microstructure of coal in outburst hazardous zones of coal seams. Mining Information and Analytical Bulletin of Moscow State Mining University, (7), 210—211 (in Russian).

Eremin, I.V., Lebedev, V.V., & Tsikarev, D.A. (1980). Petrography and physical properties of coals. Moscow: Nedra, 263 p. (in Russian).

Ishkov, V.V., & Koziy, E.S. (2017). Distribution of toxic and potentially toxic elements in the coal of layer of the «Pavlogradska» mine of Pavlograd-Petropavlovsk geological and industrial district. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv: Geology, (4), 59—66. https://doi.org/10.17721/1728-2713.79.09 (in Ukrainian).

Karamushka, O.O. (2013). Structural criteria for selection of disturbed zones in coal seams of Donbas. Extended abstract of candidate’s thesis. Dnipropetrovsk, 20 p. (in Ukrainian).

Kozii, E.S. (2018). Arsenic, beryllium, fluorine and mercury in the coal of layer s8v of the Dniprovska mine of the Pavlograd-Petropavlovsk geological and industrial district. Visnyk Dnipropetrovs’koho universytetu. Heolohiya—Heohrafiya, (1), 113—120. https://doi.org/10.15421/111812 (in Ukrainian).

Lopatin, N.V. (1983). The formation of fossil fuels. Moscow: Nedra, 193 p. (in Russian).

Nedin, V.V., & Neykov, O.D. (1967). Modern methods of dust research. Moscow: Nedra, 170 p. (in Russian).

Nesterovskyi, V.A., Ishkov, V.V., & Kozii, Ye.S. (2020). Toxic and potentially toxic elements in the coal of the seam of the «Blagodatna» mine of Pavlohrad-Petropavlivka geological and industrial area. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv: Geology, (1), 17—24. https://doi.org/10.17721/1728-2713.88.03 (in Ukrainian).

Petrukhin, P.M., Grodel, G.S., & Zhilyaev, N.I. (1981). Fight against coal and rock dust in coal mines. Moscow: Nedra, 271 p. (in Russian).

Mametova, L.F., Mirek, A., & Kozii, Ye.S. (2020). Pyritization of the Middle Carboniferous Sandstones of the Donbas. Мінерал. журн. Т. 42. № 2. С. 14—19. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.42.02.014.

Shechtman, D. (2011). Retrieved from https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/advanced-chemistryprize2011.pdf.