Барановский В.И., Савицкий В.В., Бурчак А.В. Механизм формирования следов газогенерации в каменных углях

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-141

Geoteh. meh. 2018, 141, 41-49

https://doi.org/10.15407/geotm2018.141.041

Механизм формирования следов газогенерации в каменных углях

1Барановский В.И., 2Савицкий В.В., 1Бурчак А.В.

1Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины, 2Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины

УДК 552.574.08:[622/411/332:533.17]:620.179.1

Язык: Украинский

Аннотация.

Статья посвящена вопросам природы структурных трансформаций, проходящих в твердой составляющей ископаемой органики под внешним тепловым воздействием, в результате которых выделяются летучие низкомолекулярные соединения. В работе приведены результаты экспериментальных исследований газогенерационных процессов в каменном угле методами электронной ширографии и угольной петрографии. Методами петрографии, на образцах угля всех стадий метаморфизма, зафиксировано дефекты строения угольного пласта в виде газовых «пузырьков» с каналом отвода образованных газов. Представлен возможный механизм образования микродефектов угольного пласта. Сделаный вывод основывается на результатах экспериментальных исследований внутренних дефектов в веществе неразрушающими методами контроля по оригинальным методикам Института электросварки им. Е.О. Патона. Методами электронной ширографии, экспериментально доказано, что под влиянием слабых тепловых потоков в угле возникают структурные напряжения связаные с неоднородностью и дефектностью строения вещества. Релаксация энергии этих напряжений, в молекулярной структуре угля, в условиях горного массива, проходит за счет преобразований свободно-радикального характера, которые сопровождаются выделением флюидов. На микроуровне следствием преобразований является формирование газовых "пузырьков" и трещинно-пористой структуры угля. Структурные трансформации в органической составляющей угля проходят в полном соответствии с физико-химической моделью преобразований с выделением газообразных углеводородов. Комплексное использование двух независимых методов исследования позволило установить природу дефектов структуры угольного пласта и определить механизм формирования и развития газовых "пузырьков", как следов генерации твердым угольным веществом летучих низкомолекулярных соединений. В условиях постоянного теплового потока из недр Земли процессы газогенерации в углепородном массиве имеют перманентный характер, но проходят с разной скоростью.

Ключевые слова:

каменный уголь, структурные трансформации, газогенерация, электронная ширография, угольная петрогра-фия.

Список  літератури

1. Майборода А.А., Анциферов В.А.  Газогенерируещее рассеяное органическое вещество и его распределение в угленосных формациях Донбасса // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. 2007. №1.  С. 21–38.

2. Безручко К.А., Барановский В.И. Следы процесса газогенерации Донбасса // Уголь Украины. 2014. №11. С. 31-34.

3. Барановский В.И. Петрографические признаки химической активности углей // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. Дніпропетровськ, 2010. Вип.88. С. 271–275.

4. Шульга В.Ф. Лукин А.Е., Лелик Б.И. Ископаемые знаки выделения газа в угленолсных отложениях Львовско-Волынского бассейна. // Литология и полезные ископаемые. 2000. №5.  С. 554–560.

5. Лобанов Л.М., Півторак В.А., Савицький В.В. [та ін.] Оперативный контроль качества и напряженного состояния сварных конcтрукций методами электронной широгра-фии и спекл-интерферометрии // Автоматическая cварка. 2005.  №8.  С. 39–44.

6. Ulyanova E.V., Malinnikova O.N., Dolgova M.O. [and etc.]. Structure and Methane Content of Fossil Coals // Solid Fuel Chemistry. 2016. Vol. 50. № 4. Pp. 207–212.

7. Bezruchko K.A.., Pymonenko L.I., Burchak A.V., Suvorov D.A. Transformation of the energy state of the molecular structure of coal in the process of metamorphism // Journal of geology, geography and geoecology. 2018.  №27(1). Pр. 30-34.

Про авторів

Барановський Володимир Ігнатович, магістр, молодший науковий співробітник відділу Геології вугільних родовищ великих глибин, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України (ІГТМ НАН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .

 Савицький Віктор Володимирович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Інституту електрозварюванні ім. Є.О. Патона НАН України (ІЕЗ НАН України), Київ, Україна,  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 Бурчак Олександр Васильович, доктор технічних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник відділу Геології вугільних родовищ великих глибин, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України (ІГТМ НАН України) Дніпро, Україна, E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.