Прогноз успешности обработки угольного массива при вибровоздействии в технологии подготовки угольного пласта и конечная метаноотдача из массива

М.В. Павленко, А.Э. Адигамов, Е.В. Синицкая, И.А. Флорова
Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №1/ 2026 стр. 130-134

Резюме: Вибрационное воздействие является экологичным и эффективным методом в технологии повышения проницаемости газоносного угольного массива, где учитывается резонанс в угольном пласте при возбуждении вибрационных волн, что, в свою очередь, способствует стимулированию образования пор и трещин в углях с использованием волн колебаний, генерируемых низкочастотной вибрацией. Для изучения влияния частоты вибровоздействия, его резонансного эффекта на повышение трещиноватости угольного пласта, а также для изучения механизмов, лежащих в основе повышения проницаемости угля с использованием этого метода, в рамках исследований была оценена конечная метаноотдача из угольного массива. Обзор литературы, лабораторные эксперименты и полевые испытания позволили авторам оценить механизм вибровоздействия на угольный массив. Цель проведенного исследования – дать оценку трещинообразования и метаноотдачи из угля. Вибрационная волна может увеличивать напряжение в угольном массиве в одних областях и уменьшать в других областях воздействия. Можно утверждать, что в дополнение к эффекту воздействия волн напряжения в угле при вибровоздействии даже небольшое пульсирующее давление приводит к тому, что создаёт лучший эффект трещинообразования в пласте, чем при обычном статическом давлении. Авторами высказаны предположения о влиянии вибрационных колебаний, возникающих на контакте виброизлучателя с угольным пластом, а именно предложено простое объяснение часто наблюдаемого эффекта увеличения трещинообразования от частоты вибровоздействия на газоносный угольный массив. Отмечено возникновение резонансной частоты в динамической системе «вибратор + угольный массив», при вибрационном воздействии приводящей к увеличению трещиноватости. Применение вибраторов в горной промышленности в различном исполнении является не только одним из наиболее эффективных инструментов вибрационного воздействия на угольный массив, но благодаря ряду принципиальных преимуществ перед другими источниками воздействия на массив угля оно все чаще применяется как научный инструмент исследований.

Ключевые слова: угольный пласт, вибровоздействие, метанооотдача, массив угля, частота колебаний, газопроницаемость, трещиноватость, низкопроницаемый угольный пласт

Для цитирования: Павленко М.В., Адигамов А.Э., Синицкая Е.В., Флорова И.А. Прогноз успешности обработки угольного массива при вибровоздействии в технологии подготовки угольного пласта и конечная метаноотдача из массива. Горная промышленность. 2026;(1):130–134. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-1-130-134

Информация о статье

Поступила в редакцию: 22.10.2025

Поступила после рецензирования: 16.12.2025

Принята к публикации: 24.12.2025

Информация об авторах

Павленко Михаил Васильевич – кандидат технических наук, доцент, Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Адигамов Аркадий Энгелевич – кандидат технических наук, доцент, Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Синицкая Елена Владимировна – старший преподаватель, Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Флорова Ирина Анатольевна – старший преподаватель, Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Рубан А.Д., Забурдяев В.С., Захаров В.Н. Coalbed methane: resources, extraction problems, disposal methods. Наука и техника в газовой промышленности. 2009;(3):49–57.

2. Рубан А.Д., Забурдяев В.С., Артемьев В.Б. Особенности дегазации угольных пластов на шахтах с высокой производительностью очистных забоев. Безопасность труда в промышленности. 2009;(9):16–21. Режим доступа: https://btpnadzor.ru/archive/1-1052 (дата обращения: 02.11.2025).

3. Павленко М.В., Синицкая Е.В., Флорова И.А., Сандакова Д.Г. Причины трещинообразования и признаки деформации угольного пласта в зоне вибрационного воздействия. Горная промышленность. 2024;(2):134–138. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-2-134-138

4. Павленко М.В., Мерзляков В.Г., Синицкая Е.В., Флорова И.А., Адигамов Д.А. Роль вибрационного воздействия в трещинообразовании и газоотдачи из низкопроницаемого угольного пласта. Уголь. 2023;(5):37–40. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2023-5-37-40

5. Павленко М.В., Барнов Н.Г., Кузиев Д.А., Кенжабаев К.Н., Монзоев М.В. Вибрационное воздействие через скважины и технология дегазационной подготовки низкопроницаемого угольного пласта. Уголь. 2020;(1):36–40. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2020-1-36-40

6. Премыслер Ю.С., Яновская М.Ф. Влияние микротрещиноватости угля на скорость десорбции из него метана. Известия АН СССР. ОТН. Металлургия и топливо. 1960;(3):92–98.

7. Павленко М.В., Хайдина М.П., Кузиев Д.А., Пихторинский Д., Муратов А.З. Факторы воздействия комбайна при добыче угля на увеличение метаноотдачи массива в рабочее пространство лавы. Уголь. 2019;(4):8–11. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2019-4-8-11

8. Васючков Ю.Ф., Павленко М.В. Подготовка низкопроницаемых угольных пластов к безопасной отработке на основе применения вибровоздействия. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004;(8):310–312.

9. Павленко М.В., Иванов П.Д. Степень восприимчивости угольного массива к изменениям при вибровоздействии и технические решения по увеличению метаноотдачи из пласта. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021;(2-1):174–183. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2021-21-0-174-183

10. Hou P., Gao F., Ju Y., Cheng H., Gao Y., Xue Y., Yang Y. Changes in pore structure and permeability of low permeability coal under pulse gas fracturing. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2016;34:1017–1026. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.08.015

11. Wei J., Ren Y., Wen Z., Zhang L., Jiang W. A new permeability model under the influence of low-frequency vibration on coal: Development and verification. Transport in Porous Media. 2022;145(3):761–787. https://doi.org/10.1007/s11242-022-01874-5

12. Клементьева И.Н., Кузиев Д.А. Выемочно-погрузочный драглайн с ковшом инновационной конструкции. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(7):149–157. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-07-0-149-157

13. Соловьев С.В., Кузиев Д.А. Исследование жесткостных параметров привода тягового механизма драглайна ЭШ-10/70. Уголь. 2017;(1):37–38.