Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2014, № 1 (отд.)


МИР ГОРНОЙ книги

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ Горного информационно-анаёитического бюллетеня

Главный редактор
Л.Х. ГИТИС - Издательство «ГОРНАЯ КНИГА»
Члены редколлегии
А.А. АБРАМОВ - мггу
В.Н. АМИНОВ - петрозаводский гу
В.А. АТРУШКЕВИЧ - институт усовершенствования горных инженеров, МГГУ
А.А. БАРЯХ - ги уро ран
Н.А. ГОЛУБЦОВ - издательство «горная книга»
Е.В. ДМИТРИЕВА - издательство «горная книга»
А.Б. ЖАБИН - тульский гу
В.Н. ЗАХАРОВ - ипкон ран
Д.Р. КАПЛУНОВ - ипкон ран
А.Б. МАКАРОВ - РГГРУ
В.Н. ОПАРИН - игд со ран
И.Ю. РАССКАЗОВ - игд дво ран
В.Л. ШКУРАТНИК - мггу

Журнал основан в 1992 г.

ISSN 0236-1493





                ГОРНЫЙ




ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКИЙ
БЮЛЛЕТЕНЬ
(НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ)


MINING INFORMATIONAL AND ANALYTICAL BULLETIN
(SCIENTIFIC AND TECHNICAL JOURNAL)


ТРУДЫ МЕЖДУНАРОДНОГО НАУЧНОГО СИМПОЗИУМА «НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА-2014»


ОТДЕЛЬНЫЙ
ВЫПУСК 1


/ \ ИЗДАТЕЛЬСТВО «ГОРНАЯ КНИГА»

2014

УДК 622
ББК 33
Т78

Издание осуществляется при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту № 13-05-06200




   Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124-94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере зашиты прав потребителей и благополучия человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.13




      Труды международного научного симпозиума «Недеёя Т78 Горняка-2014»: Сборник статей. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала) Mining Informational and Analytical Bulletin (Scientific and Technical Journal). — M.: Издательство «Горная книга», 2014. — № ОВ1. — 592 с.
         ISSN 0236-1493 (в пер.)
         В сборник вошли статьи по проблемам горного недропользования, горнопромышленной геологии, геофизики, маркшейдерского дела и геометрии недр, геомеханики, рудничной аэрогазодинамики, горной теплофизики, экономики природопользования, геоэкологии, геоинформатики, геотехнологии (подземной, открытой, строительной), электротехнических систем и комплексов, обогащения полезных ископаемых.
         Сборник включает в себя ключевые доклады 28 семинаров научного симпозиума.
         Для специалистов горнодобывающих отраслей.

УДК 622
ББК 33
ISSN 0236-1493                     © Коллектив авторов, 2014
                                   © Издательство «Горная книга», 2014 © Дизайн книги.
Издательство «Горная книга», 2014

ИЗДАНИЕ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ
                 ПРИ СОДЕЙСТВИИ:



Московского государственного горного университета,



Издательства “Горная книга”,



Инвестиционного фонда поддержки горного книгоиздания, проект ГИАБ-2726-13.

© С.В. Сластунов, 2014

   УДК 622(091); 622(092)

        С.В. Сластунов


        ГОРНЫЙ ИНЖЕНЕР НОЖКИН НИКОЛАЙ ВАСИЛЬЕВИЧ — ПРОФЕССОР МОСКОВСКОГО ГОРНОГО ИНСТИТУТА

       Статья посвяшена 85-летию со дня рождения Ножкина НВ. (1928-1995 гг.), профессора кафедры «Аэрология и охрана труда» Московского горного института, горного инженера, доктора технических наук, выдаюшегося русского ученого, основателя научного направления по заблаговременной дегазации угольных месторождений. Ключевые слова: заблаговременное управление свойствами и состоянием угольных пластов для борьбы с основными опасностями в угольных шахтах, гидрорасчленение угольных пластов скважинами с поверхности, впервые в мировой практике, технологии будушего.



   Из всех своих регалий Николай Васильевич на первое и основное определяющее его профессиональное место ставил «горный инженер», а не «профессор», хотя он был настоящим профессором и не «доктор наук», хотя он был им с большой буквы, а «горный инженер», считая это первоосновой и предметом особой гордости. Он — карагандинец, из шахтерской семьи, сам работал в шахте. Отец — Василий Иванович и братья — Борис и Иван — бригадиры посадчиков, опаснейшей шахтерской профессии. Борис Васильевич погиб в шахте под обвалом во время очередной посадки, Иван Васильевич умер едва выйдя из шахты. Василий Иванович после тяжелых травм вышел на пенсию очень больным человеком. Наверное, все это может объяснить то, что Николай Васильевич Ножкин всю свою профессиональную жизнь посвятил вопросам безопасности труда шахтеров.
   В 2013 г. исполнилось бы 85 лет со дня рождения Николая Васильевича Ножкина, профессора кафедры «Аэрология и охрана труда» Московского горного института, в настоящее время Московского государственного горного университета.
   В стенах названного учебного учреждения трудились и трудятся в настоящее время большое количество выдающихся ученых и

7

педагогов. Без некоторых из них невозможно сегодня представить историю МГИ-МГГУ. И в первую очередь это касается тех ученых, с именами которых связано настоящее и будущее университета, которые создали иди существенно развили мощные научные школы, которыми мы гордимся и которые эффективно функционируют и в настоящее время, олицетворяя современный уровень российской и мировой науки. Одним из этих ученых, без сомнения, является Николай Васильевич Ножкин и его научное направление по управлению свойствами и состоянием углегазоносной толщи для безопасной и эффективной разработки угольных месторождений, борьбе с основными опасностями в угольных щахтах, заблаговременной дегазации угольных месторождений и шахтных полей скважинами с поверхности с гидрорасчленением и другими активными воздействиями на углегазоносную толщу.
   Именно им были сделаны первые наиболее тяжелые и важные шаги в части реализации основного принципа разработки углегазовых месторождений — необходимости разделения во времени и пространстве основных горных (подготовительных и очистных) работ и вспомогательных работ по дегазации и управлению свойствами и состоянием углегазоносного массива.
   Им были впервые в мировой практике реализованы эти работы в 1961 г. на поле шахты № 22 в Карагандинском угольном бассейне, а затем на десятках шахтных полей Карагандинского и Донецкого бассейнов.
   Именно им была предложена идея, которая рано или поздно явится одним из основополагающих принципов эффективной постадийной разработки угольных месторождений, сущность которой заключается в следующем. После реализации первого этапа — проведения геологоразведочных работ до начала следующего этапа — ведения основных горных работ (вскрытие, подготовка и отработка шахтного поля) должен проводится отдельный, непредусмотренный нормативными документами, но очень важный этап работ, осуществляемых через те же геологоразведочные (а при необходимости и через дополнительные технические) скважины по управлению или целенаправленному изменению свойств и состояния углегазоносного массива с целью предотвращения основных опасностей в угольной шахте (повышенного газовыделения и пылеобразования, внезапных выбросов угля и газа, эндогенной пожароопасности, горных ударов и некоторых других).

8

   На добрый десяток дет работы по заблаговременному извлечению метана через скважины, пробуренные с поверхности с гидрорасчленением угольных пластов на шахтах Карагандинского и Донецкого бассейнов СССР опередили аналогичные работы в США, Австралии, КНР и некоторых других ведущих угледобывающих странах мира. Основные технологические решения в этом направлении были защищены более, чем 80 авторскими изобретения и патентами СССР и России. Автором основополагающих патентов является Н.В. Ножкин и его ближайшие ученики и последователи. Приоритет основных технологических приемов по сравнению с зарубежными аналогами был в очередной раз подтвержден решением Ученого совета МГГУ в середине 90-х гг. (вопрос рассматривался по инициативе тогдашнего ректора университета, руководителя одной из ведущих научных школ МГГУ «Подземные горные системы» чл.-корр. РАН Ё.А. Пучкова), которое было разослано во все ведущие метано- и угледобывающие компании мира, университеты и организации, работающие в указанном научном направлении.
   К заслугам Н.В. Ножкина надо отнести не только приоритет его научного направления, но и принципиальные научные достижения, не в полной мере понимаемые при его жизни и даже в настоящее время, научное значение которых невозможно переоценить.
   Приведу лишь один пример.
   Н.В. Ножкин ввел в научный обиход термин «гидрорасчленение», в то время как за рубежом применяется термин «гидроразрыв» и до последнего времени практически всеми специалистами эти термины понимались как синонимы, взятые из нефтяной практики, где достаточно давно применяется гидроразрыв нефтеносных пород. Считалось, что угольщиками (Н.В. Ножкин и его последователями, коллегами-производственниками) взята на вооружение нефтяная технология и для некоторого научного дистанцирования названа несколько иначе, что не меняет своей принципиальной сути. Н до сих пор на всех международных конференциях технологии «гидроразрыва» и «гидрорасчленения» рассматриваются и понимаются как идентичные технологии, что по существу абсолютно не правильно.
   Во многих работах Н.В. Ножкина [1, 2 и др.] приводится индикаторная кривая режимов внедрения жидкости в пласт (рисунок).
   По технологии, разработанной Н.В. Ножкиным, которая и в настоящее время успешно применяется в Карагандинском угольной бассейне, на угольных пластах реализуется режим гидрорасчленения (кривая АВ

9

Индикаторные линии режимов внедрения текучего в пласт

°                       2                   4

Режимы внедрения текучего в пдаст: ОА — фильтрация; АЗН —гилроразрыв; АВ — гилрорасчленение

на рисунке), в то время как известными зарубежными компаниями реализуется режим гилроразрыва (кривая АЗН на рисунке). При гилро-расчленении происхолит плавное раскрытие уже существующих систем трещин в пласте (число основных систем трещин в угольном пласте по результатам шахтных исслелований составляет от 2 ло 4). Трещины, как правило, близкие к вертикальным и пересекают угольных пласт на всю мощность. Установлено число этих трещин в кажлой системе [1, 2]. Технологическим «ноу-хау» технологии гилрорасчленения является, кроме темпа и объема закачки рабочей жилкости, выхол на режим закачки, обеспечивающий раскрытие уже существующих трещин, а не разрыв толщи «по-живому», т.е. ее гилроразрыв.
   Удовлетворительные результаты по высоким лебитам скважин на многих объектах США связаны с тем, что гилроразрыв толщи высоковязкими рабочими агентами (гелями и лр. с небольшим объемом закачки, исчисляемыми лесятками кубических метров) с образованием не очень протяженных разрывных трещин вокруг скважины (ло 50-60 м по известной информации) в условиях высокой проницаемости толщи лает очень хорошие результаты. Но аналогичные работы тех же компаний в условиях низкопроницаемых пластов

10