Введение
Глава 1. Современные вызовы и перспективы развития технологии подземной угледобычи и разработки газоносных угольных пластов 16
1.1. Современное состояние и перспективы развития мировой угольной отрасли 16
1.2. Состояние и перспективы развития технологий подземной угледобычи 22
1.3. Обзор опыта интенсивной отработки пологих газоносных угольных пластов на шахтах АО «СУЭК-Кузбасс» 28
1.4. Анализ методов прогноза состояния массива и геомеханического обеспечения подземной разработки угольных месторождений 41
1.5. Анализ методов прогноза метанообильности и способов управления газовыделением на выемочных участках 61
1.6. Выводы по главе 73
Глава 2. Выделение геодинамически опасных зон при интенсивной отработке пологих угольных пластов на шахтах АО «СУЭК-Кузбасс» 76
2.1. Общие положения 76
2.2. Геодинамическое районирование 81
2.3. Трехмерное структурно-геологическое моделирование шахтных полей 98
2.4. Гидрогеологическая модель шахтного поля 105
2.5. Структурно-геологическая 3D модель шахтного поля 113
2.6. Геодинамическая модель шахтного поля 118
2.7. Выделение тектонически разгруженных и нагруженных зон и прогноз геодинамической и геомеханической ситуации 128
2.8. Выделение зон риска на планах горных работ и разработка рекомендаций по обеспечению геодинамической безопасности 151
2.9. Выводы по главе 163
Глава 3. Обоснование параметров технологических схем подготовки выемочных участков пологих газоносных пластов 165
3.1. Общие положения 165
3.2. Определение рациональной длины лавы 172
3.3. Лабораторные исследования влияния параметров укрепления межлав-ных целиков на их устойчивость 186
3.4. Экспериментально-аналитические исследования влияния параметров многоштрековой подготовки на напряженно-деформированное состояние основных элементов массива 196
3.5. Обоснование параметров технологий обеспечения податливости межлавных целиков 212
3.6. Выводы по главе 221
Глава 4. Методологические подходы к оценке предельно допустимого уровня интенсификации подземной угледобычи по газовому фактору для разработки и выбора способов дегазационной подготовки углегазоносного массива 224
4.1. Рекомендации по практической реализации метода непрерывного контроля за состоянием газоносного угольного пласта 225
4.2. Методология расчета максимально допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору 233
4.3. Методика предварительного и оперативного прогноза газообильности подземных горных выработок в условиях интенсивной отработки угольных пластов 245
4.3.1. Теоретические положения 245
4.3.2. Предварительный прогноз газообильности очистного забоя 247
4.3.3. Оперативный прогноз газообильности очистного забоя 248
4.3.4. Расчетная модель 249
4.3.5. Исходные данные 251
4.3.6. Пример расчета 253
4.4. Аналитическая оценка природной газоносности и пластового давления 255
4.5. Расчет ожидаемой нагрузки на очистной забой на шахтах АО «СУЭК-Кузбасс» 257
4.6. Технико-экономическая оценка реализации способов аналитического прогноза газообильности горных выработок и повышения эффективности дегазации в условиях интенсивной отработки угольных пластов 265
4.7. Выводы по главе 271
Глава 5. Разработка и методология выбора способов дегазационной подготовки угольных пластов к высокоэффективной отработке 272
5.1. Общие принципы выбора рациональных технологических схем дегазационной подготовки угольных пластов 273
5.2. Выбор параметров пластовой дегазации с учетом планируемой нагрузки на очистной забой 288
5.3. Комплексная технологическая схема пластовой дегазации на перспективных объектах шахты им. С.М. Кирова 296
5.4. Программа дальнейших исследований 309
5.5. Технико-экономическая оценка применения эффективной дегазационной подготовки газоносных угольных пластов 310
5.6. Выводы по главе 311
Глава 6. Обоснование системы регионального и локального мониторинга геодинамического состояния массива в составе единого диспетчерско аналитического центра 313
6.1. Общие положения 313
6.2. Анализ факторов, определяющих интенсивность отработки запасов длинными очистными забоями 316
6.3. Структура системы контроля и управления технологическими процессами на примере реализации ЕДАЦ АО «СУЭК-Кузбасс» 330
6.4. Обоснование системы геодинамического и геомеханического мониторинга в составе ЕДАЦ» 346
6.5. Обзор результатов реализации разработанных решений при отработке пологих газоносных угольных пластов на шахтах АО «СУЭК-Кузбасс» 364
6.6. Выводы по главе 371
Заключение 373
Список литературы 377
