Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия:

Захаров В. Н., директор, проф., д-р техн. наук, чл.-корр. РАН
Трофимов В. А., зав. лабораторией, главный научный сотрудник, д-р техн. наук, asas_2001@mail.ru
Филиппов Ю. А., старший научный сотрудник, канд. техн. наук
Шляпин А. В., зам. директора, канд. техн. наук

Представлен численный анализ развития со временем аномалий газового давления в угольном массиве. Рассмотрены временны́е характеристики процесса массопереноса газа и проведен их сравнительный анализ, показавший, что распад при других равных условиях протекает более интенсивно, чем заполнение аномалии. Выявлены условия, при которых заполнение протекает в аномальном режиме, когда проницаемая изначально область угольного массива становится непроницаемой, что ограничивает массоперенос газа. Показана возможность применения развитого подхода при интерпретации результатов определения проницаемости в лабораторных условиях.

Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, Соглашение № 075-15-2021-943 и European Commission Research Fund for Coal and Steel (RFCS) funded project «Advanced methane drainage strategy employing underground directional drilling technology for major risk prevention and greenhouse gases emission mitigation» GA: 847338 – DD-MET – RFCS-2018/RFCS-2018.

1. Zhang Li, Zhang Hui, Guo Hao. A case study of gas drainage to low permeability coal seam // International Journal of Mining Science and Technology. 2017. Vol. 27. Iss. 4. P. 687–692.
2. Xiaolei Liu, Caifang Wu, Guoying Wei, Xiaodong Zhang, Tianrang Jia et al. Adsorption deformation characteristics of coal and coupling with permeability during gas injection // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2020. Vol. 195. 107875. DOI: 10.1016/j.petrol.2020.107875
3. Junhui Wang, Zhijun Wan, Yi Wang, Zhixiang Liu, Sifei Liu et al. Effect of Stress and Moisture Content on Permeability of Gas-Saturated Raw Coal // Hindawi Geofluids. 2020. Vol. 2020. ID 8837758. DOI: 10.1155/2020/8837758
4. Shouqing Lu, Chengfeng Wang, Mingjie Li, Zhanyou Sa, Yongliang Zhang et al. Gas timedependent diffusion in pores of deformed coal particles: Model development and analysis // Fuel. 2021. Vol. 295. 120566. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.120566
5. Gaoming Wei, Hu Wen, Jun Deng, Li Ma, Zhenbao Li et al. Liquid CO₂ injection to enhance coalbed methane recovery: An experiment and in-situ application test // Fuel. 2021. Vol. 284. 119043. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.119043
6. Khoa M. Tran, Ha H. Bui, Giang D. Nguyen. DEM modelling of unsaturated seepage flows through porous media // Computational Particle Mechanics. 2021. DOI: 10.1007/s40571-021-00398-x
7. Jianhua Li, Bobo Li, Zhihe Wang, Chonghong Ren, Kang Yanga et al. A permeability model for anisotropic coal masses under different stress conditions // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2021. Vol. 198. 108197. DOI: 10.1016/j.petrol.2020.108197
8. Chonghong Ren, Bobo Li, Jiang Xu, Yao Zhang, Jianhua Li et al. A Novel Damage-Based Permeability Model for Coal in the Compaction and Fracturing Process Under Different Temperature Conditions // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2020. Vol. 53. P. 5697–5713.
9. Xuexi Chen, Liang Zhang, Maoliang Shen. Experimental research on desorption characteristics of gas-bearing coal subjected to mechanical vibration // Energy Exploration & Exploitation. 2020. Vol. 38. Iss. 5. P. 1454–1466.
10. Равшанов Н. Численное исследование процесса нестационарной фильтрации газа при изотермическом режиме // Проблемы вычислительной и прикладной математики. 2021. № 1(31). С. 36–56.
11. Морозкин Н. Н. Исследование процесса нестационарной фильтрации вязкопластичной нефти // Нефтяное хозяйство. 2016. № 6. С. 112–114.
12. Файзиев Х., Хожиев Т. К., Хажиев И. О., Рахимов Ш. Численное решение краевой задачи неустановившейся фильтрации в грунтовых плотинах с учетом фильтрационной анизотропности грунтов методом конечных разностей // Известия вузов. Строительство. 2017. № 7(703). С. 66–74.
13. Перейра Магальаес Г. Ю., Карякин И. Ю. Моделирование двумерной однофазной фильтрации сжимаемой жидкости (на примере ТННЦ) // Математическое и информационное моделирование : сб. науч. тр. – Тюмень : Изд-во Тюменского государственного ун-та, 2017. Вып. 15. Ч. 1. С. 287–294.
14. Закиров Э. С., Индрупский И. М., Аникеев Д. П. Проблемы численного моделирования разработки мес то рожде ний с использованием коммерческих симуляторов // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2016. № 6. С. 52–58.
15. Васильев В. И., Васильева М. В., Никифоров Д. Я. Решение задач однофазной фильтрации методом конечных элементов на вычислительном кластере // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова. 2016. № 6(56). С. 31–40.
16. Шурина Э. П., Иткина Н. Б., Трофимова С. А. Математическое моделирование процесса просачивания в пористой среде на базе неконформных смешанных конечно-элементных постановок // Вычислительные технологии. 2020. Т. 25. № 5. С. 42–54.
17. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Основные положения и характерные особенности фильтрации газа в угольных пластах // ГИАБ. 2000. № 8. С. 79–84.
18. Захаров В. Н., Малинникова О. Н., Трофимов В. А., Филиппов Ю. А. Зависимость проницаемости угольного пласта от газосодержания и действующих напряжений // ФТПРПИ. 2016. № 2. С. 16–25.
19. Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Природа и механизм формирования газопроницаемых зон в угольных пластах // ФТПРПИ. 1999. № 1. С. 21–27.
20. Аверин А. П., Белоусов Ф. С., Пашичев Б. Н., Трофимов В. А. Закономерности фильтрации газа через образец горной породы // ГИАБ. 2021. № 10. С. 100–111.