Проблема метану, існує практично у всіх вуглевидобувних регіонах світу. Її рішення це видобуток газу з надр, для забезпечення безпечного видобутку вугілля, скорочення шкідливих викидів парникових газів в атмосферу.

Специфика метаноугольных месторождений Донбасса состоит в том, что основные газосодержащие породы – угли и песчаники – являются практически не проницаемыми, поэтому метан в них находится, зачастую в слабоподвижном или неподвижном состоянии. Распределения метана в газах и углях подчиненно известным закономерностям, хорошо изучено, его можно характеризовать как фоновое и определять по значениям газоносности. Возникающая в процессе тектонических движений трещиноватость газосодержащих пород повышает их проницаемость, увеличивает подвижность метана в данной системе, способствует формированию зон или отдельных скоплений метана в угленосных отложениях, отличающихся от фоновых распространений метана не объемами, а повышенной трещенопористой или трещенной газопроницаемостью.[2]

Изучение поля деформаций помогут выявить участки растяжений к которым приурочены выходы газа.

Исследования проводятся на поле шахты «Холодная Балка - Нижняя». По административному делению участок «Холодная Балка-Нижняя» расположен на территории Шахтерского и Ясиноватского административных районов Донецкой области Украины и занимает площадь, равную ? 76 км2.

В геолого-структурном отношении участок «Холодная Балка-Нижняя» является составной частью Донецко-Макеевского угленосного района и в структурном отношении представляет собой пологую синклинальную складку, вытянутую с северо-запада на юго-восток. Последняя является составной (центральной) частью Макеевско-Ряснянской синклинали.

Недра участка сложены комплексом терригенных пород каменноугольного периода, относящимся к свитам С22, С23, С24 и С25, почти повсеместно перекрытыми четвертичными и, отчасти, палеоген-неогеновыми отложениями.

Основными факторами, определяющими характер изменения газоносности угольных пластов, являются: глубина залегания, степень метаморфизма и сложное тектоническое строение участка а также заны растяжений. Установлено, что зона полной деметанизации достигает глубины 30 – 50 м., а все пласты залегают в метановой зоне. Природная газоносность угольных пластов высокая, максимальные значения – 39, 10 – 40, 30 м3/т.г.м – по пластам h10/ и h10в. По пласту g2 максимальная природная газоносность несколько ниже – до 34, 80 м3/т.г.м. Газоносность вмещающих пород в пределах шахтного поля практически не изучалась.

Принимая во внимание вышесказанное, следует рассматривать поле шахты «Холодная Балка» как перспективное для комплексной дегазации и поиска скоплений свободного метана угольных месторождений [3]. Для достижения поставленной цели в пределах поля шахты были проведены структурно-тектонофизические наблюдения. Были сняты 67 зеркал скольжения в нескольких точка. При обработке полевых материалов и интерпретации результатов использовались компьютерные программы: XL, GEOS, SURFER.

GEOS - это программа реконструкции полей напряжений и деформаций по трещинам в жилах и зеркалам скольжения. Она используется для оценки параметров поля деформаций, которое вызвало образование всех разрывов на шахтном поле. К основным параметрам поля деформаций относятся:

Ориентировка осей полей деформаций и напряжений позволяет оценить направление тектонических движений и усилий, их изменчивость в ходе развития геологической структуры. Значения коэффициента Лодэ-Надаи, разности максимальной и минимальной деформации и вертикальной компоненты эллипсоида деформации, дают возможность оценить, соответственно, распределение участков сжатия и растяжения массива, интенсивность деформации и движения дневной поверхности (поднятие-опускание). По полученным данным были построены сглаженное поле деформаций (рис.1), карта распределения показателя поля деформации Лодана-Надаи (рис.2), характеризующего распределения участков сжатия и растяжения и карта вертикальной составляющей эллипсоида деформаций Z-компонент, характеризующего распределение участков поднятия и опускания(рис 3).

Сглаженное поле деформаций

На сглаженном поле видно, что в южной и юго-западной частях ось деформации направлена в северо-западном направлении. В центральной части карты оси деформации направлены на юго-запад. А вот в серной части поля оси направлены на север и юг одновременно, именно в на этой территории происходило растяжение и именно здесь отличные условия для образования газовых ловушек.

Рис.1 Карта распределения значений коэффициента Лоде-Надаи

Из данной схемы видно, что на поле выделяются участки интенсивного интенсивного растяжения. В пределах северной, центральной и восточной части исследуемого участка реконструируются наиболее минимальные значения, что свидетельствует о господстве растягивающих усилий. Для северо-восточной и юго-западной частей блока получены положительные значения коэффициента Лоде-Надаи. В центральной части расположена довольно интенсивная зона растяжения

Рис.2 Карта распределения z-компоненты

Видно, что в основном значение показателя больше 1. Самые низкие значения z-компоненты расположены на северо-востоке исследуемого участка, причем, существуют такие области, где опускание резко сменяется поднятием. Такие градиенты z-компоненты свидетельствуют об активности вертикальных движений. В результате расчетов были получены значения коэффициента Лоде-Надаи и вертикальной компоненты эллипсоида деформаций. После сопоставления которых, на исследуемом участке были выявлены зоны находящиеся в условиях растяжения и испытывающие воздымание дневной поверхности. Участки, находящиеся в данных условиях одновременно, могут быть благоприятными для газонакопления (газовых ловушек).

Список использованной литературы

1.Гэовский М.В. Основы тектонофизики. — М.: Наука, 1975. — 356с.
2.Тектоника метаноугольных месторождений Донбасса. –¬¬¬ Лукинов В. В. , Пимоненко Л.И. - К.: Наукова думка, 2008
3. Геологический отчет шахты «Холодная Балка - Нижняя»