Разработка методов энергетического анализа и прогнозирования газодинамической активности углеметановых пластов Кузбасса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, доктор наук Киряева Татьяна Анатольевна

• Киряева Татьяна Анатольевна
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Киряева Татьяна Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И НАУЧНОЕ ОБОБЩЕНИЕ ВАЖНЕЙШИХ ДОСТИЖЕНИЙ И РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ КУЗБАССА

1.1 Аналитический обзор существующих методов текущего прогноза выбросоопасности

1.2 Развитие модельных представлений о формах содержания метана в угольных пластах

1.3 Развитие взглядов на «энергетическую теорию» выбросов угля и газа

1.4 Обоснование необходимости разработки методов энергетического анализа и прогнозирования выбросоопасности

угольных пластов

Выводы по главе 1 и постановка задач исследований

2 ИЗУЧЕНИЕ СОВОКУПНОСТИ ОСНОВНЫХ ВЛИЯЮЩИХ ФАКТОРОВ ДЛЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА

2.1 Изучение влияния физико-химических параметров и стадий метаморфизма природных углей на их метаноемкость

2.1.1 Применение технологии big data для анализа многопараметрических данных

2.2 Изучение связи петрографического состава углей Кузбасса с их физико-химическими свойствами в процессе метаморфизма

2.2.1 Обобщенный многопараметрический показатель количественного описания петрографических свойств углей

2.3 Уточнение эмпирических зависимостей для параметров ме-таноемкости углей Кузбасса

2.4 Анализ взаимосвязи параметров метаноемкости и физико-химических свойств углей с выбросоопасностью угольных пластов

2.5 Изучение энергетических показателей метаноемкости углей 84 Выводы по главе

3 ОБОСНОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОДХОДА К УСТАНОВЛЕНИЮ ГЛАВНЫХ МЕХАНИЗМОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ФОРМ ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ОТРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

3.1 Оценка влияния сорбционных свойств углей на их метано-носность

3.2 Описание закономерностей изменения метаноносности угольных пластов по месторождениям Кузбасса

3.3 Установление количественных соотношений величины сорбированного метана к газоносности угольного пласта в зависимости от глубины его залегания

3.4 Сравнение установленных по данным Кузнецкого бассейна зависимостей метаноносности угольных пластов от глубины их залегания с данными по метаноносности других бассейнов и месторождений

3.5 Уравнение газового баланса метаноносности угольного

пласта

3.6 Интерполяция данных о газоносности пластов для электронного картирования

3.7 Определение показателя энергетического потенциала

3.8 Уточнение оценки ресурсов метана в Кузбассе с учетом

представлений о трехфазном состоянии метана в угольном

пласте

Выводы по главе

4 МЕТОДЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

УГЛЕМЕТАНОВЫХ ПЛАСТОВ КУЗБАССА

4.1 Развитие феноменологических основ теории взаимодействия между геомеханическими, тепловыми и физико-химическими процессами в метаноносных угольных пластах Кузбасса

4.1.1 Изменение температуры угольного пласта как показатель происходящих в нем геомеханических и физико-

химиче ских проце ссов

4.1.2 Постановка задач исследований напряженно-деформированного состояния и температуры угольных об- 146 разцов

4.1.3 Экспериментально - измерительная установка и методика исследований

4.1.4 Температурные измерения на поверхности образцов угля при их одноосном нагружении до разрушения

4.1.5 Анализ зависимостей температурных изменений испытанных угольных образцов и их сравнение с натурными данными

4. 2 Изучение развития нелинейных деформационно-волновых

процессов в угольных образцах

4. 2. 1 Изучение эволюции компонент полей микродеформаций и

графики их сканирующих функций

4. 2. 2 Определение скоростей микродеформаций

4. 2. 3 Анализ амплитудно-частотных характеристик микродефор-

мационных волновых процессов

4.3 Изучение влияния волн маятникового типа от землетрясений на газодинамическую активность угольных шахт Кузбасса

4.3.1 Оценка скоростного диапазона маятниковых волн от землетрясений по записям метановыделения в угольных шахтах Кузбасса

4.3.2 Влияние землетрясений 2016 года на газодинамическую активность угольных шахт Кузбасса (Алардинская, Осин-

никовская)

Выводы по главе

5 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ОБРАЗЦОВ УГЛЕЙ КУЗБАССА

5.1 Исследование влияния пористой структуры природных углей на газодинамическую активность угольных пластов

5.2 Определение остаточной газоносности угольных пластов и

ее связь с растворенным в угле метаном

5. 3 Изучение связи величины удельной поверхности от энергетических показателей при распаде углеметанового вещества и смене метастабильных состояний

5.4 Исследование изменений температуры и микроструктуры угольного вещества в энерго-массообменных процессах

5.5 Исследование состава газообразных продуктов и их материального баланса

5.5.1 Исследование угля методами СВЧ-пиролиза и газовой хроматографии

5.5.2 Исследования структуры углей до и после их нагревания методом рентгенофазового анализа

5.5.3 Исследования структуры углей до и после их нагревания

методом масс-спектрометрии

5.6 Обсуждение результатов лабораторных экспериментов в сравнении с данными натурных наблюдений

5.7 Оператор аналитической связи между уравнениями Ленгмюра и Опарина

5.7.1 Операторного вида «аналитическое продолжение» уравнения Ленгмюра во временную область и задача поиска калибровочных коэффициентов

5.7.2 Определение скоростей распространения продольных и поперечных волн в угольных шахтах Кузбасса

5.7.3 Определение 0е - средней скорости (по модулю) трансляционного движения «соударяющихся» геоблоков диаметром А (работающих «структурных отдельностей»)

5.7.4 Определение калибровочных коэффициентов а и р

Выводы по главе

6 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ УГЛЕМЕТАНОВЫХ ПЛАСТОВ КУЗБАССА

6.1 Изучение подходов к оценкам склонности угольных пластов

к внезапным выбросам угля и газа

6.2 Разработка комплексного количественного показателя газодинамической активности пласта

6.3 Применение статистической оценки результатов к эмпирическим распределениям показателя газодинамической активности углеметановых пластов

6.3.1 Проверка гипотез о виде функций распределения

6.3.2 Проверка резко выделяющихся результатов

6.3.3 Определение вероятности попадания нормально распределенной случайной величины показателя газодинамической активности в заданный интервал

6.3.4 Определение доверительных интервалов

6.4 Уточнение природных ресурсов метана в масштабах угольных месторождений на стадии подготовки участка месторождения к подземной добыче угля

6.5 Конкретизация параметров системы управления газовыделением на выемочном участке

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А. Свидетельства на базы данных

Приложение Б. Пример применения технологии big data для анализа многопараметрических данных

Приложение В. Определение величины удельной поверхности по

методу БЭТ

Приложение Г. Данные ТГ, ДТГ и ДТА потери массы для исследованных образцов углей Кузбасса в инертной атмосфере гелия и в воздушной атмосфере

ВВЕДЕНИЕ

Общей тенденцией развития горнодобывающей промышленности в мире является увеличение объемов добычи полезных ископаемых и проведение горных работ на все более глубоких (часто более 1000 м) горизонтах, а также в усложняющихся горно-геологических и горно-технических условиях. Развитие горных работ по освоению новых горизонтов залегания полезных ископаемых нередко сопровождается ростом температур и уровня горного давления, сопоставимого по величине с пределом прочности пород на одноосное сжатие. Это сопряжено с возникновением катастрофических событий в виде горных ударов, внезапных выбросов породы, угля и газа, техногенных землетрясений, взрывов метана, подземных пожаров и проч., наносящих большой социально-экономический и экологический ущерб. Решение этих проблем для Кузнецкого угольного бассейна имеет особое значение [1-4].

На территории Кузбасса, занимающей по площади 27 тыс. км2, разработку твердых полезных ископаемых подземным и открытым способом осуществляют более 300 горнодобывающих предприятий. К настоящему времени из недр уже извлечено около 10 млрд. тонн {1012 кг) полезных ископаемых, а глубина ведения горных работ достигла 1000 м [5]. Ритмичная и эффективная работа предприятия зависит от надежности прогнозов природных условий, включая и достоверность оценок газодинамической активности угольных пластов.

Существующие методы оценки физико-механических свойств и геомеханических состояний угле метановых пластов не в достаточной мере обеспечивают решения широкого круга задач с единых энергетических позиций рассмотрения взаимодействия между геомеханическими, тепловыми и физико-химическими процессами в метаноносных угольных пластах при подготовке и протекании газодинамических событий, надежного их прогнозирования. Для повышения надежности и научной обоснованности методического обеспечения горнотехнологических решений с отмеченных позиций необходимо, прежде всего, разработать методы количественного определения газодинамической активности пластов, обеспечивающие единство подхода к анализу возможной динамики реализации энер-

гии содержащегося в угле газа. Эффект реализации соответствующих научных разработок состоит в обеспечении ритмичной, высокопроизводительной и безопасной добычи угля, а также комплексного использования природных ресурсов углеметановых месторождений. Этим и обусловлена актуальность темы диссертации.

Цель работы - повышение эффективности и обеспечение безопасности добычи угля за счет разработки методов энергетического анализа и прогноза газодинамической активности углеметановых пластов Кузбасса.

Идея работы - повысить надежность и научную обоснованность безопасной добычи угля возможно за счет разработки методов энергетического анализа структурных и физико-химических свойств углеметановых пластов на основе взаимосвязи геомеханических и физико-химических процессов и с учетом установленных при этом закономерностей.

Методы исследований.

В качестве методологической основы и применяемых методов в настоящей работе использованы энергетический подход, методы условных вероятностей и рандомизации, а также методические положения теории устойчивости систем. Обобщение результатов выполнено с привлечением методов геоинформатики. С этой целью впервые был реализован новый подход комплексирования и обработки потоков данных по облачным и BIG DATA информационным технологиям, что предполагало современные методы сбора, формализации, систематизации потоков натурной информации, поступающей от средств измерения. Для изучения тепловых, геомеханических, структурных и физико-химических свойств образцов углей использовались методы бесконтактной ИК-радиометрии, термогравиметрии, газовой пикнометрии, адсорбции и термодесорбции с использованием аргона и азота, ртутной порометрии, рентгенофазового анализа (РФА), а также метод СВЧ - пиролиза каменного угля. Пробы углей изучались вышеперечисленными методами в лабораториях Института угля СО РАН (г. Кемерово), Института горного дела СО РАН, Института катализа СО РАН, Института физики полупроводников СО РАН (г. Новосибирск).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Зоны повышенной выбросоопасности угля и метана характеризуются бифуркацией пористости, влажности и параметров уравнения Ленгмюра, заключающейся в смене их градиентов в точке бифуркации для углей Кузбасса, Донбасса и Львовско-Волынского бассейнов.

2. Значения удельной энергии релаксации метаноносности определяются на основе взаимосвязи параметров уравнения Ленгмюра, полученных по геологоразведочным характеристикам месторождений Кузбасса, и тесно коррелируют с уровнем газодинамической активности углеметановых пластов основных стратиграфических структур.

3. Возникающие от землетрясений низкоскоростные {«квазиметрового» диапазона) группы волн маятникового типа (со скоростью до 1 м/с и частотой 0,5-5 Гц) способны индуцировать повышенную газообильность в угольных шахтах.

4. Комплексный энергетический показатель К = 0,05 > где Ь -удельная энергия релаксации метаноносности; / - коэффициент крепости угля, обобщает влияние физико-химических свойств углеметанового пласта на уровень его газодинамической активности и повышает надежность и научную обоснованность безопасной добычи угля.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается:

- использованием представительного объема статистических и горнотехнологических данных (установление особенностей метаноемкости по 1476 пробам углей разрабатываемых месторождений Кузбасса, Донбасса и Львовско-Волынского бассейнов, установление особенностей метаноносности пластов по 15396 пластопересечениям 323 пластов 10 свит на 11 месторождениях Кузбасса, разрабатываемых 17 шахтами);

- согласованностью результатов анализа и обобщения с известными представлениями о свойствах и состояниях массивов газоносных горных пород;

- применением современных методов обработки больших информационных массивов;

- сходимостью количественных оценок газодинамической активности угле-метановых пластов с фактическими данными;

- сходимостью полученной оценки ресурсов угольного метана Кузнецкого угольного бассейна по геолого-экономическим районам с ранее известной.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Наличие взаимосвязи параметров физико-химических и сорбционных процессов (выхода летучих веществ, петрографических свойств, глубины залегания пласта и т.д.), протекающих в реальных многофазных массивах горных пород позволило установить комплексный энергетический показатель, который отражает совокупное влияние изменчивости горно-геологических и физико-химических свойств угольных пластов.

2. Комплексный энергетический показатель газодинамической активности угольного пласта может быть оценен как к = 0,05(е//)°^ . Количественные значения этого показателя характеризуют уровень газодинамической активности угольного пласта, вплоть до его выбросоопасности и позволяют предусмотреть соответствующие технологические решения для его отработки.

3. Разработанные методы энергетического анализа газодинамической активности углеметановых пластов Кузбасса показали, что адекватное решение проблем выбросоопасности угольных месторождений должно основываться на учете реально существующей тесной связи между геомеханическими и физико-химическими массообменными процессами в многофазных угольных пластах разной стадии метаморфизма при их отработке на заданных глубинах и температурном фоне.

4. Для угольных месторождений Кузбасса установлены количественные связи между деформационно-волновыми и физико-химическими процессами, протекающими в массивах горных пород при нарушении их исходного напряжен-но-деформированного состояния.

Личный вклад автора состоит:

- в постановке проблемы и задач исследований;

- в расчетах и обработке материалов при создании метода количественной оценки выбросоопасности, зонирования и картирования углеметановых пластов по уровню их газодинамической активности;

- в участии при подготовке, проведении, обработке результатов и формулировке выводов лабораторных экспериментов по определению остаточной газоносности, удельной поверхности углей и объема пор угольных образцов, а также в экспериментах по определению продуктов СВЧ-пиролиза каменного угля в Институте угля и Институте катализа СО РАН;

- в создании электронных баз данных метаноемкости и метаноносности угольных пластов Кузбасса, каталога внезапных выбросов угля и газа в Кузбассе, а также стратиграфического распределения и уточнения ресурсов угля и метана в Кузбассе на 01.01.2010 г.;

- в разработке методов и опробовании технических средств для проведения стендовых исследований по изучению изменения температуры газонасыщенного угля и эволюции полей микродеформаций в зависимости от уровня его нагруже-ния в ЦКП СО РАН;

- в разработке методологии геомеханико-газодинамического мониторинга влияния землетрясений на газодинамическую активность угольных шахт Кузбасса;

- в разработке комплексного показателя газодинамической активности пласта, обобщающего влияние горно-геологических и физико-химических свойств углей разрабатываемых угольных месторождений Кузбасса.

Практическое значение работы:

- предложена методика количественной оценки уровня газодинамической активности угольного пласта или его участка с выделением вида газодинамической опасности и картирования углеметановых пластов по их природной газодинамической активности;

- результаты работы позволяют: а) рассчитывать предельную метанонос-ность каменных углей и с учетом ее значений аппроксимировать данные газового

опробования при построении карт газоносности и геолого-газовых разрезов, а также получить количественные значения требующейся в конкретных горногеологических условиях эффективности дегазации углеметанового пласта; б) уточнять природные ресурсы метана в масштабах угольных месторождений на стадии подготовки участка месторождения к подземной добыче угля;

- предложены методология и методика комплексного геомеханико-газодинамического мониторинга для прогнозирования катастрофических событий на угольных шахтах Кузбасса, с осуществлением заблаговременного вывода горнорабочих из очистных забоев и упредительных мер изменения режима функционирования горнодобывающих предприятий;

- разработаны и утверждены «Методика оценки ресурсов метана в Кузбассе» и «Методика расчета объемов выделения метана на стадии подготовки участка месторождения к подземной добыче угля».

Реализация работы.

- Государственный контракт № 02.532.11.9001 от 3.10.2007 г. с Федеральным агентством по науке и инновациям (Роснаука) «Интегрированная технология извлечения и утилизации шахтного метана в процессе разработки высокогазоносных угольных пластов подземным способом».

- Хоздоговор № 3/02-07 с ИПКОН РАН «Анализ геологических и технологических условий разработки высокогазоносных угольных пластов».

- В результате выполнения хоздоговоров с

1) ОАО «Шахта «Чертинская» № 3/03-04 от 26.07.2004 г.; ООО «Шахта «Чертинская-Коксовая»: № 3/04-05 от 10.10.2005 г., № 3/04-06 от 26.06.2006 г., № 3/01-07 от 02.04.2007 г. разработаны рекомендации по комплексному управлению метанообильностью выемочного участка № 567 при его производительности 4000 т/сут.

2) ОАО «Шахта им. С.М. Кирова»: № 3/03-04 от 1.11.2004 г., № 3/03-05 от 20.04.2005 г. была обеспечена нормализация газовой обстановки и повышение производительности забоев с 3500 т/сут до проектной величины в 8000 т/сут.

3) ОАО «ОУК «Южкузбассуголь» № 3/01-05 от 18.04.2005 г., № 3/01-06 от 03.01.2006 г.; Институтом геологии нефти и газа СО РАН № 7/01-05 от 04.04.2005 г.; АНО «Международный центр исследований угля и метана - «Углеметан» № 04001/05 от 01.09.2004 г., выполнен научный анализ геологической, газогеохимической и промысловой информации по Кузнецкому угольному бассейну, разработаны рекомендации по снижению динамики метанообильности при проведении подготовительных выработок по пласту IV-V на шахте «Томусинская 5-6» ОАО ОУК «Южкузбассуголь», проведена оценка остаточных ресурсов метана в горном отводе шахты «Комсомолец».

- Интеграционные проекты СО РАН № 227-ПР от 03.06.2004 г.; № 60 с участием НАН Украины 2009-2011 гг.; №100 в 2012-2014 г.; № 89 в 2006-2008 гг.

- Проекты РФФИ: № 10-05-90001-Бел_а (2010-2011 гг. с Белоруссией); № 10-05-98015 (2010-2011 гг.); № 13-05-00673 (2013-2015 гг.); № 16-05-00537 (2016-2018 гг.); № 20-05-00051 (2020-2022).

- Проект РНФ № 17-17-01282 (2017-2019 гг.).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методов энергетического анализа и прогнозирования газодинамической активности углеметановых пластов Кузбасса»

Апробация работы.

1. Основные результаты исследований включены в качестве важнейших научных результатов в отчеты «Важнейшие итоги деятельности РАН в 2003 г.».

2. Присуждена Премия имени академика А.А. Скочинского, 2007 г. за работу «Разработка методов управления газодинамическим состоянием разрабатываемых пластов на основе физико-химических свойств углей и углеметановых геоматериалов».

3. Результаты исследований докладывались и обсуждались:

- на совещании на уровне Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь по вопросам разработки вновь открытых месторождений бурых углей в Белоруссии (Минск, 2008 г.); на совещании в ЗАО «Черниговец», Кемерово, 2008 г.; в работе круглых столов с участием специалистов Белгорхимпрома: в Институте катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, в институте теоретической и прикладной механики СО РАН, в международном научном центре по теплофизике и энергетике, Новосибирск, 2008 г.;

- на более 40 научных конференциях 2001-2021: «Молодые ученые Кузбассу» (Кемерово, 2001, 2002, 2003); Международной «Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (Новокузнецк, 2003); III региональной (Кемерово, 2004); VIII Всероссийской «Научное творчество молодежи» (Томск, 2004); ежегодной Всероссийской в ИГД СО РАН (Новосибирск, 20042016); научно-технической «Проблемы рудничной аэрологии и безопасной разработки месторождений полезных ископаемых» (Пермь, 2004, 2007); VI, VIII, IX международных «Энергетическая безопасность России» (Кемерово, 2004, 2006,

2007); международном форуме (Кемерово, 2008); XVIII Международной научной школе им. академика С.А. Христиановича (Украина, Крым, г. Симферополь,

2008); 2-ой Российско-Китайской международной научной конференции (Новосибирск, 2012); III Всероссийском симпозиуме с участием иностранных ученых «Углехимия и экология Кузбасса» (Кемерово, 2013); Международной выставке и научном конгрессе «Гео-Сибирь» (Новосибирск, 2012-2018), Международном Российско-Казахстанском Симпозиуме (Кемерово, 2014); IV Международной научно-практической конференции «Наноявления при разработке месторождений углеводородного сырья: от наноминералогии и нанохимии к нанотехнологиям» (Москва, 2014, 2016, 2018 гг.); X Международной школе-семинаре и VI Российско-Китайском научно-техническом форуме (Апатиты, 2016); 2-я Международной научной школе академика К. Н. Трубецкого (Москва, 2016); The 7th and 9th Sino-Russian Joint Scientific-Technical Forum on Deep-level Rock Mechanics and Engineering, 2017, Qingdao; 2019, Xuzhou, China.; VIII РоссийскоПКитайском научно-техническом форуме «Проблемы нелинейной геомеханики набольших глубинах» (Екатеринбург, 2018); XI Международной школеПсеминаре «Физические основы прогнозирования разрушения горных пород» (Пермь, 2018), XI Международная конференция «Комбинированная геотехнология: риски и глобальные вызовы при освоении и сохранении недр» (г. Магнитогорск, 2021) и т.д.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 6 монографий; 4 свидетельства об официальной регистрации на базы данных и 48 статей, в том числе 21 в изданиях, включенных в Международные реферативные

базы данных Web of Science и Scopus; 17 в изданиях, входящих в Перечень ВАК РФ; 8 статей опубликованы в научных сборниках и материалах международных конференций; 2 статьи в изданиях РИНЦ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 351 странице машинописного текста, содержит 6 глав, введение, заключение, 38 таблиц и 144 рисунка, список использованной литературы из 325 наименований, 4 приложения.

Автор выражает благодарность научному консультанту члену-корреспонденту РАН, доктору физико-математических наук, профессору В. Н. Опарину за советы и содействие при подготовке диссертации, а также профессо-

ру, доктору технических наук [Г. Я. Полевщикову| за многолетнее плодотворное

руководство и сотрудничество. Автор выражает глубокую признательность д.х.н. В. Ю. Гаврилову, к.х.н. Ю. Ю. Танашеву (ПК СО РАН), д. ф-м. н А. П. Ковчавце-ву (ИФП СО РАН) за помощь в проведении лабораторных экспериментов; техническому директору ОАО «ОУК «Южкузбассуголь» Черепову A.A. и руководству шахт «Алардинская» и «Осинниковская» за предоставление натурной информации.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И НАУЧНОЕ ОБОБЩЕНИЕ ВАЖНЕЙШИХ ДОСТИЖЕНИЙ И РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ КУЗБАССА

1.1 Аналитический обзор существующих методов прогноза опасности газодинамических явлений в угольных шахтах

Все угольные месторождения планеты содержат газ и их разработка сопровождается разного вида газопроявлениями - от квазистатических до динамических. Месторождения Кузбасса в этом плане уникальны. В отличие от подавляющего большинства известных месторождений зоны метановых газов в Кузбассе начинаются с глубин, меньших в два-три раза. Газоносность в 5-10"3 м3/кг регистрируется уже на глубине менее 100 м. Быстро нарастая, она к 500-700 м достигает (30+35)-10"3 м3/кг. Между тем уже на глубинах в 500 м газоносность пласта в 1,5-2 раза превышает пределы сорбционной способности угля, установленные в лабораторных условиях. При этом начальная скорость выделения метана из разрушаемого в природных условиях угля на порядки меньше таковой из этого же угля, но насыщенного метаном в лабораторной колбе [6].

Содержащийся в угольных пластах метан способен создавать давление до (5+7) МПа на глубинах 500-700 м. Максимальное замеренное давление - 12 МПа (Донбасс, 1200 м). Установлено [7], что, несмотря на высокое давление, метан очень медленно выделяется из не разгруженных от горного давления угольных пластов. Его нельзя оценивать как свободный газ, так как он миллионы лет сохранял свое состояние в составе углеметанового вещества, находясь достаточно близко к земной поверхности при вполне значимой для этого периода времени проницаемости.

Аналогичная ситуация - и в окрестностях горных выработок, когда за небольшой зоной (15-50 м) газоистощения пласта его газокинетические характеристики сохраняются десятки лет. В период разгрузки от горного давления метан способен не только интенсивно выделяться, но и инициировать процесс динами-

ческого саморазрушения пласта угля и даже прочного песчаника в виде внезапного выброса с интенсивностью десятки тонн угля и сотни кубометров газа в секун-

Одной из наиболее важных задач обеспечения безопасности при разработке угольных месторождений является прогнозирование газодинамической активности углеметановых пластов. При этом, особое внимание необходимо уделять катастрофическим событиям природно-техногенного характера, где велика роль взаимодействия между «подземной стихией» и человеком. Такое «взаимодействие» наиболее ярко выражено в горнодобывающем комплексе стран - лидеров мировой экономики и в иных видах природопользования. Естественно, что прогнозирование и предотвращение такого рода катастрофических событий, непосредственно влияющих на функционирование горных предприятий, невозможно без наличия комплексных мониторинговых систем геомеханико-геодинамической и геоэкологической безопасности, позволяющих осуществлять непрерывный контроль за формирующимися в пространстве и во времени очаговыми зонами «зреющих» катастрофических событий, а значит, и своевременно применять соответствующие технологические мероприятия по их предупреждению (профилактике).

Многообразие влияющих факторов в современных условиях требует настоятельно использовать нового уровня «геоинформационные оболочки» для надежного функционирования и адекватного реагирования комплексных мониторинговых систем на складывающиеся опасные ситуации при ведении крупномасштабных горных работ на стратегически важных горнодобывающих предприятиях Сибири. Как представляется, это можно осуществить на базе применения «облачных» и BIG DATA информационных технологий, получивших существенное развитие и широкое применение в мире.

Существенный вклад в решение проблемы прогноза и борьбы с газодинамическими явлениями внесли ученые А. Т. Айруни, А. Д. Алексеев, М. С. Анциферов, И. В. Бобров, Ю. Ф. Васючков, Г. И. Грицко, П. В. Егоров, В. Н. Захаров, А. Н. Зорин, Б. М. Иванов, М. А. Иофис, С. В. Кузнецов, В. В. Дырдин, А. М. Линьков, О. Н. Малинникова, В. И. Мурашев, В. И. Николин, А. Е. Ольховиченко, В. Н. Опа-

рин, И. М. Петухов, Г. Я. Полевщиков, В. Н. Пузырев, А. Д. Рубан, К. Н. Трубецкой, А. А. Скочинский, Г. Н. Фейт, В. В. Ходот, С. А. Христианович, О. И. Чернов, И. Л. Эттингер, М. Ф. Яновская и др., а также зарубежные исследователи Leprince-Ringuet F., Audibert E. (Франция), Coppens L. (Бельгия), Graham I. (Великобритания), Ruff O. (Германия), PAN Yishan, DOU Linming (Китай) и др. Ими разрабатывались научные основы для исследования процессов возникновения и развития внезапных выбросов угля, пород и газа, а также комплекс способов и средств для их прогнозирования при ведении подземных горных работ. Научно-техническая и методологическая значимость этих работ видна на примере Кузбасса, где с 1943 по 2004 гг. на 53 шахтопластах произошло 194 внезапных выбросов угля и газа, а в период с 1993 по 2014 гг. на пяти каменноугольных месторождениях, семи шахтах и восьми шахтопластах произошло 11 внезапных выбросов угля и газа [8-10].

Однако из этой же статист.ики следует, что отмеченная проблема сохраняет свою актуальность до сих пор. В Кузнецком угольном бассейне при проведении подготовительных выработок за последние 10 лет произошло свыше 110 слабых газодинамических явлений (ГДЯ), которые характеризовались разрушениями призабойной части продуктивных уголь.ных пластов (единицы и десят.ки тонн угля с высоким газовыделением). По состоянию на 01.01.2010 г. в Кузбассе горные работы велись на 60 шахтах, которые разрабатывали 144 шахтопласта, в т.ч. 16 опасных по внезапным выбросам и 58 угрожаемых [8].

В качестве нормативных методов текущего прогноза выбросоопасности наибольшее применение нашли методы, основанные на измерении начальной скорости газовыделения при поинтервальном бурении контрольных шпуров в направлении движения забоя. Единый (дифференцированный) метод текущего прогноза всех типов газодинамических явлений в подготовительных выработках угольных шахт был разработан в конце 70-х годов прошлого века и применяется с небольшими изменениями по настоящее время [11]. Несмотря на высокую надежность, прямое использование результатов прогнозирования удельной скорости газовыделения при разрушении угля невозможно. Метод позволяет оценить лишь газовыде-

ление через поверхность интервала шпура и только через 60-120 с от момента окончания его бурения.

Геофизические методы прогноза в Кузбассе широкого внедрения не получили, хотя их применение и апробировалось, в т.ч. и с применением импортной аппаратуры [12, 13] . Изменчивость газокинетических и физико-химических свойств угольного пласта не позволяла полностью адаптировать параметры способа предотвращения выбросов к конкретным условиям.

Известны и автоматизированные методы прогноза выбросоопасности [14], применяемые в основном в Донбассе: сейсмоакустический, спектрально-акустический, температурный и по данным аппаратуры контроля метана (АКМ). Из отмеченных в Кузбассе прошли промышленные испытания только методы, основанные на данных стационарной аппаратуры газового контроля и спектрально-акустический метод с аппаратурой АК-1.

Сравнительные испытания четырех отмеченных методов прогноза показали, что ими можно контролировать преимущественно либо фактор напряженного состояния пласта, либо газовый фактор. Причем, сейсмоакустический и спектрально-акустический методы контролируют главным образом напряженное состояние, тогда как температурный и по данным АКМ - газовый фактор выбросоопасности. Можно предположить, что и в Кузбассе применяемые раздельно спектрально-акустический метод и метод, основанный на данных аппаратуры АКМ, не обладают высокой достоверностью прогноза.

Общий недостаток известных методов оценки газодинамической опасности - их «качественный характер». Для создания научно обоснованного количественного обеспечения горнотехнологических оценок и решений не ниже мирового уровня необходимо, прежде всего, разработать методы количественного определения газодинамической активности пластов. Это обеспечит единый подход к анализу процессов высвобождения упругой энергии, содержащейся в угле газа in situ. Установлено [15, 16], что геологоразведочные данные (глубина залегания пласта, метаноносность, выход летучих веществ, петрографический состав, влажность, зольность) и определяемый по соответствующим методам [15] обобщаю-

щий показатель газодинамической активности угольных пластов обеспечивают выбор решений по управлению газодинамической активностью продуктивных пластов в необходимом диапазоне от уровней выделения газа при отбойке угля до внезапных выбросов.

Для достижения необходимого уровня ведения горных работ по эффективности и безопасности следует, прежде всего, оценку газодинамического состояния разрабатываемого пласта выполнять с позиций распада углеметанового вещества, начинающегося на границе зоны разгрузки пласта при заданном уровне горного давления. Этот процесс обусловливает интенсивность всех последующих газокинетических и газодинамических процессов: от микроразрушений в угле до образования частиц, способных перемещаться в потоке расширяющегося газа.

Наличие в углепородном массиве сжатого газа с большим потенциалом к расширению приводит к необходимости рассматривать толщу горных пород в качестве геомеханической системы, в которой углеметановые пласты представляют собой сжатые «пластины» со значительным потенциалом упругого восстановления. С определенных глубин залегания продуктивных пластов, динамика такого восстановления определяется, при прочих равных условиях, не только механической упругостью пород, тесно связанной с их структурой, но и давлением свободного газа, формирующимся в соответствии с законами фильтрации и газовой кинетики, а также с изменением температуры газонасыщенного угля при изменении давления нагружения.

В последние десятилетия в России качественно изменилась инструментально-вычислительная база мониторинга свойств и состояний массива газоносных горных пород, регистрации и анализа геомеханических следствий реализуемых технологических параметров и режимов отработки угольных месторождений. Формирование электронных баз геологоразведочных данных по горным отводам шахт дало возможность изучать геомеханическое поведение миллионов кубических метров горных пород, где углеметановые пласты с их специфической газодинамической реакцией служат важным инструментарием и, соответственно, природными индикаторами [15]. Для решения поставленной задачи необходима

информация о формах содержания физико-химической системы уголь-метан в угольных пластах.

1.2 Развитие модельных представлений о формах содержания физико-химической системы уголь-метан в угольных пластах

Формы связи между углем и метаном оказывают существенное влияние на энергетику внезапных выбросов угля и газа. В общепринятой триаде природных факторов, способствующих внезапным выбросам, - горное давление, метанонос-ность пласта и структура угля - два последних следует объединить, т.к. физико-химическая система «сорбент (уголь) - сорбат (метан)» составляет единое целое. Основываясь на представлениях об углеметановом пласте, как системе «сорбент -сорбат», во второй половине прошлого века в СССР и за рубежом были проведены широкомасштабные исследования этих особенностей. Получены эмпирические зависимости для расчета метаноемкости углей, служащие значимым показателем при оценке параметров динамических газопроявлений [17], кинетики газоистощения углеметановых пластов и отбитого угля в процессе ведения горных работ [18-20].

Существующие методы оценки свойств и состояний углеметанового пласта не обеспечивают решения широкого круга задач рудничной аэрогазодинамики с единых позиций - рассмотрения взаимодействия между геомеханическими, тепловыми и физико-химическими процессами в метаноносных угольных пластах. В современных условиях акцентными по своей актуальности становятся генетические основы формирования очаговых зон разрушения горных пород в напряженных массивах сложного геологического строения, во многом связанные с механизмами трансформации упругой энергии в кинетическую энергию движения их структурных элементов [21-23]. Глубокие и всесторонние выводы из сорбцион-ных исследований в конце 20 в. обеспечили их высокую ценность при решении практически значимых задач рудничной газодинамики.

Для описания процесса адсорбции на поверхности раздела фаз предложено

несколько физико-химических теорий [24].

В теории Ленгмюра приняты следующие постулаты:

- поверхность адсорбента представляет собой набор равноценных адсорбционных центров;

- в процессе адсорбции на одном адсорбционном центре может адсорбироваться только одна молекула, т.е. адсорбция осуществляется в мономолекулярном слое;

- между адсорбированными молекулами отсутствует взаимодействие.

Эти положения относятся к теории идеального процесса мономолекулярной адсорбции и, следовательно, ее применимость для реальных систем ограничена, несмотря на то, что в отмеченных результатах Ленгмюра уже содержатся необходимые предпосылки для развития более общих представлений о физико-химических процессах, лежащих в основе приобретения геоматериалами анизотропных свойств. С публикации работы [25] появились теоретические основы для постановки экспериментов по изучению реальной (тонкой) структуры межмолекулярных сил «слабого притяжения», лежащих в основе «ван-дер-ваальсовской адсорбции». В случае «перенапряженных» участков массивов горных пород взаимосвязь между напряженно-деформированным состоянием «перфорированной» твердой матрицы геовещества с газо-жидкими включениями и уровнем литологи-ческого давления становится много сложнее, а уравнения массо-газообмена (сохранения масс) - нелинейными [25].

Пористость является одним из основных элементов строения природных углей, с которой связаны как прочностные, так и сорбционные и фильтрационные свойства [26-29]. Она определяется как отношение объема порового пространства природных углей к общему объему угольного образца. Размеры и форма пор в углях различной стадии метаморфизма обладают чрезвычайно широким диапазоном своих проявлений (от молекулярных размерами порядка (0,4 - 0,7)-10~9 м и до макропор размерами порядка 10"7 м и более - вплоть до размеров 10"4 м и более, т.е. размеров видимых невооруженным глазом пор и трещин) [7].

Согласно [30], каменный уголь обладает развитой сетью пор и трещин. При

этом наиболее высокая пористость наблюдается у антрацитов (до 14-10-5 м3/кг или до 21 % по объему) и каменных углей (до 9-10"5 м3/кг или до 12 % по объему), а сорбционный объем занимает обычно 74+86 % от общей пористости, являясь значительным коллектором газов. Основными механизмами движения метана угля обычно рассматривают диффузию (в микропорах) и фильтрацию (в микропорах и трещинах).

Первоначально задача изучения пористости. углей возникла из предположения о том, что газ в уголь.ных пласт.ах находится в двух состояниях: сорбир.ован-ном и свободном [31]. Для расчета количества свободного газа в угольных пластах необходимо было знать объем их пустот. С этой целью было разработано несколько методик [7, 32-35].

В 40-50 годах прошлого века В. Т. Пальвелев [33] и Ю. С. Премыслер [35] создали установки для определения действительной плотности угольных образцов в газовой среде. Основное значение полученных ими результатов заключается в том, что они укрепили веру исследователей в правильности исход.ного предположения о наличии свободного газа в угольных пластах и стали как бы экспериментальной основой этого предположения. М. М. Дубинин отмечал: «Газ (обычно гелий), применяющийся для измерения объема пор, в малой степени адсорбируется углем, в связи с чем в объем пор вход.ит боль.ший объем газа (отвечающий давлению и температуре газа в сосуде), чем объем самих пор» [36]. Но, исходя только из геометрических размеров этих микропор, невозможно объяснить различия емкостных свойств угля по отношению к сорбции в нем различных газообразных сорбат.ов. Поэтому, признано целесообразным в основу классификации полож.ить принцип, учитыв.ающий возмож.ное фазовое состояние поглощенного в порах. газа [37]. Тогда принадлеж.ность пор, составляю.щих общее сор.бционное пространст.во углей, определяется не только их геометрическими размерами, но и физикой процесса поглощения в них молекул сорбата. У В. А. Бобина [37] поры подразделены на пять групп в зависимост.и от формы существ.ования наход.ящихся в них молек.ул газа. В предлаг.аемой им классиф.икации пор природных сорбентов, микро.порой называет.ся такой элементар.ный объем сорб.ционного пространст.ва, в котором

поглощаемый газ находится только в сорбированном состоянии. Характерный размер микропоры (0,2^0,3) 'нм. В субмикропорах размерами (0,6-Ю,7) -нм молекулы сорбата могут находиться как в сорбированном, так и квазисвободном состоянии, причем число последних в несколько раз меньше, чем сорбированных. В мезопорах 1-нм) молекулы сорбата также могут находиться в сорбированном и квазисвободном состоянии, но в отличии от субмикропор в них число этих молекул соизмеримо. Наконец, в макропорах (~10нм) и в супермакропорах (~100нм) часть поглощенного сорбата приобретает и свободную форму существования. При этом в макропорах число квазисвободных молекул будет преобладать над числом молекул как в свободном, так и сорбированном состоянии, а в супермакропорах доминирующее значение приобретает газ в свободном состоянии.

Представление о микропорах как пустотах в твердом теле, соизмеримых с сорбируемыми молекулами позволяет утверждать, что при любой природе сорб-ционных взаимодействий сорбционное поле проявляется во всем пространстве микропор. Ограниченность их пространства приводит к тому, что последовательно сорбирующиеся в микропорах молекулы не образуют адсорбционных слоев. Сорбция в микропорах характеризуется объемным заполнением всего пространства микропор. Поэтому основным параметром, характеризующим сорбент, становится объем микропор [38, 39].

Разработан и широко применяется в промышленности метод определения природной метаноносности пластов по метаноемкости угля, величина которой, как количество поглощенного в определенных условиях углем метана, связана с физической структурой угольного вещества - высокопористого природного сорбента [40]. Физико-химические особенности этого процесса весьма сложны и являются предметом изучения и в настоящее время. Однако, вопрос о том, в каком состоянии метан находится в угольных пластах, обсуждается в мировой науке уже около ста лет.

Известные гипотезы о фазовых состояниях метана в угле в горном массиве можно условно разделить на четыре группы: сорбционная (А. А. Скочинский, В. В. Ходот, И. Л. Эттингер) [7, 40, 41, 42], жидкостная (М. М. Дубинин) [43-46],

кристаллогидратная (А. А. Трофимук) [47] и твердый углегазовый раствор (А. Т. Айруни, И. В. Зверев, Ю. Н. Малышев) [6, 48]. Нужно отметить, что эти взгляды не являются антагонистическими, а скорее служат удобным отправным пунктом для изучения самых различных сторон процессов, происходящих в ископаемых углях, взаимно дополняя полученные результаты.

Проблема образования и наличия газовых гидратов рассматривается в основном в нефтегазовой отрасли. Гипотеза наличия гидратов метана в угольных пластах также неоднократно обсуждалась, однако вопрос о возможных условиях их существованияи и разрушения остается открытым [47].

Исследования по сорбции метана ископаемыми углями при давлениях газа выше атмосферного впервые проводились Лепрес-Ренге [49] и Одибером [50, 51] во Франции, Коппенсом [52-54] в Бельгии, Грэмом [55, 56] в Англии, Руффом [5759] в Германии. Однако их исследования в ряде случаев дали противоречивые результаты: Одибер [51] защищал точку зрения абсорбции метана углем, Коппенс [54] придерживался мнения об адсорбции метана.

Об окклюзии метана углем («непосредственном поглощении, как бы растворении твердым сплошным телом») впервые писал в 1917 г. Н. Н. Черницын [60, 61], издавший первый в России капитальный труд по рудничному газу. Окклюдированный газ может образовывать с металлом твёрдый раствор или химическое соединение.

Интересным примером прозорливости является высказывание А.А. Скочин-ского о состоянии метана в угле. Еще в 1933 г. он писал: «Можно считать вполне установленным, что существует, по крайней мере, две формы сохранения его: одна в виде свободного газа - в порах, трещинах, пустотах - и вторая в виде окклюдированного, то есть сгущенного на поверхности твердой массы угля (адсорбция) или в междумолекульных пространствах этого последнего (твердый раствор)» [41, 63-66].

Последующие обстоятельные исследования газоносности месторождений твердых полезных ископаемых полностью подтвердили справедливость этого фундаментального положения. В конце прошлого столетия советские ученые

(А.Т. Айруни, А. Д. Алексеев, И. Л. Эттингер, Ю. Ф. Васючков, И. В. Зверев и др.) [7, 48, 67-71] по существу «возродили» эти представления и доказали существование метана в углях средней стадии метаморфизма на глубинах свыше 800 м в основном (на 70-80%) в виде твердого углегазового раствора [6,72].

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Киряева Татьяна Анатольевна, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Киряева, Т. А. Влияние структуры и физико-химических свойств углей на уровень выбросоопасности пластов / Т. А. Киряева // Развитие ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий комплексного освоения месторождений полезных ископаемых / под ред. акад. РАН К. Н. Трубецкого. - М., 2012. - С. 174-176.

2. Киряева, Т. А. Влияние энергии распада углеметана на деструкцию частиц угля и развитие внезапных выбросов угля и газа / Т. А. Киряева, М. С. Плак-син и др. // ГИАБ. - 2009. - Вып. 7: Кузбасс-2 - С. 148-152.

3. Киряева, Т. А. Газодинамическая опасность угольных пластов и деструкция частиц угля как следствие энергии распада углеметана / Т. А. Киряева, М. С. Плаксин, А. А. Рябцев и др. // Вестн. Науч. центра по безопасности работ в угольн. пром-сти. - Кемерово, 2009. - № 2. - С. 20-25.

4. Киряева, Т. А. Горно-технологические особенности инновационного подхода при проведении подготовительных выработок по газоносным угольным пластам / Т. А. Киряева, М. С. Плаксин, А. А Рябцев // ГИАБ. - 2010. -№ 3. - С. 360363.

5. Лазаревич, Т. И. Геодинамическое районирование Южного Кузбасса / Т. И. Лазаревич, В. П. Мазикин, И. А. Малый и др. - Кемерово: Весть, 2006. - 181 с.

6. Малышев, Ю. Н. Фундаментально-прикладные методы решения проблемы угольных пластов / Ю. Н. Малышев, К. Н. Трубецкой, А. Т. Айруни. - М.: ИАГН, 2000. - 519 с.

7. Ходот, В. В. Внезапные выбросы угля и газа / В. В. Ходот - М.: Госгорте-хиздат, 1961. - 363 с.

8. Зыков, В. С. Внезапные выбросы угля и газа и другие газодинамические явления в шахтах / В. С. Зыков. - Кемерово, 2010. - 333 с.

9. Лебедев, А. В. Состояние и пути повышения безопасности горных работ на угольных предприятиях, разрабатывающих склонные к внезапным выбросам угля и газоугольные пласты / А. В. Лебедев, В. А. Рудаков // Безопасность угольных предприятий: сб. науч. тр. - Кемерово, 2004. - С. 6-13.

10. Систематизированные данные по внезапным выбросам угля и газа на шахтах восточных и северных месторождений страны. - Кемерово, 1973. - 428 с.

11. Пузырев, В. Н. Метод текущего прогноза газодинамических явлений в подготовительных выработках угольных шахт / В. Н. Пузырев // Проблемы аэрогазодинамики угольных шахт: тр. ВостНИИ. - Кемерово: Кн. изд-во, 1984. - С. 32-52.

12. Пузырев, В. Н. Автоматизированный контроль гидроотжима выбросо-опасных пластов по активности акустической эмиссии и концентрации метана в подготовительных выработках / В. Н. Пузырев, A. B. Шадрин, B. C. Зыков // Горная геофизика: тез. докл. - Батуми, 1985. - С. 7.

13. Пузырев, В. Н. Комплексный контроль гидроотжима выбросоопасного пласта сейсмоакустическим методом и аппаратурой контроля метана / В. П. Пу-зырев, А. В. Шадрин, B. C. Зыков, В. И. Крючков // Повышение безопасности труда в шахтах: сб. науч. тр. ВостНИИ. - Кемерово, 1986. - С. 3-10.

14. Бабенко, B. C. Сопоставление различных критериев выбросоопасности угольных пластов при проведении подготовительной выработки / B. C. Бабенко, Е. С. Ткаченко, Е. И. Зеленская // Уголь. - 1991. - № 7. - С. 60-61.

15. Киряева, Т. А. Разработка метода газодинамической активности угольных пластов по геологоразведочным данным на примере Кузбасса / Т. А. Киряева.

- LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co., Germany, 2011. - 104 с.

16. Киряева, Т. А. Физико-химическая природа метановой опасности угольных месторождений / Т. А. Киряева // Проблемы и пути совершенствования гражданской обороны в субъектах Российской Федерации Сибирского федерального округа. - Новосибирск, 2013. - С. 154-159.

17. Полевщиков, Г. Я. Динамические газопроявления при проведении подготовительных и вскрывающих выработок в угольных шахтах / Г. Я. Полевщиков.

- Кемерово: Ин-т угля и углехимии СО РАН, 2003. - 317 с.

18. Попов, В. Б. Методика оценки ресурсов метана в отработанных горных отводах шахт и обоснования мест заложения метанодобывающих скважин / В. Б.

Попов, В. А. Скрицкий, Г. Я. Полевщиков и др. - Кемерово: Ин-т угля и углехи-мии СО РАН, 2002. - 48 с.

19. Руководство по дегазации угольных шахт. - М., 1990. - 192 с.

20. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. - Макеевка: МакНИИ, 1989. - 319 с.

21. Адушкин, В. В. От явления знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия - к волнам маятникового типа в напряженных геосредах: В 4 ч. / В. В. Адушкин, В. Н. Опарин // ФТПРПИ. - Ч. 1. - 2012. - № 2. - С. 327; Ч. 2. - 2013. - № 2. - С. 3-46; Ч. 3. - 2014. - № 4. - С. 10-38; Ч. 4. - 2016. - № 1. - С. 3-49.

22. Жоу, Айтао О закономерностях движения двухфазного газового потока при внезапных выбросах угля и газа в шахтах / Айтао Жоу, Кай Ванг, Т. А. Киря-ева, В. Н. Опарин // ФТПРПИ. - 2017. - № 3. - С. 119-131.

23. Опарин, В. Н. Разработка методов и моделей расчета сорбционной мета-ноемкости углей на основе их физико-химических характеристик / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева, В. П. Потапов // ФТПРПИ. - 2017. - № 4. - С. 14-33.

24. Полевщиков, Г. Я. Особенности состояний углеметановых пластов / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева // Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках: материалы XV Междунар. науч. школы им. акад. С. А. Христиановича (Алушта, 22-28 сентября 2008 г.). - Симферополь, 2008. - С. 271-275.

25. Курленя, М. В О масштабном факторе явления зональной дезинтеграции горных пород и канонических рядах атомно-ионных радиусов / М. В. Курленя, В. Н. Опарин // ФТПРПИ. - 1996. - № 2. - С. 6-16.

26. Gan, H. Nature of the porosityin American coal / H. Gan, Nandi, P. L. Walker / Fuel. - 1972. - Vol. 51. - No. 4.

27. Rodlinsky, А. Р. Application of SAXS and SANS in evaluation of porosity, pore size distribution and surface area of coal / А. Р. Rodlinsky et al. // Int. J.Coal Geol. - 2004. - Vol. 59. - No 3, 4.

28. Toda Y. / Micropore Structure of Coal / Y. Toda, M. Hatami, S. Toyada et al. // Fuel Sci. of Tuel and Energy. - 1971. - Vol. 50. N 2. - P. 11-13.

29. Van Krevelen, D. W. Coal / D. W. Van Krevelen. - Amsterdam: Elsevier Publ. Corp. - 1961. - 514 p.

30. Докукин, А. В. Основные проблемы горной науки / А. В. Докукин. - М.: Недра, 1979. - 383 с.

31. Батраков, Н. Ф. Физическая модель системы уголь - газ / Н. Ф. Батраков.

- Ростов н/Д.: Изд-во СКРЦНВШ, 1992. - 271 с.

32. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг. - М.: Мир, 1984. - 311 с.

33. Пальвелев, В. Т. Определение истинного веса ископаемых углей / В. Т. Пальвелев // Изв АН СССР. ОТН. - 1942. - № 6. - С. 19-25.

34. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. - М.: Недра, 1973. - 511 с.

35. Премыслер, Ю. С. Прибор для точного определения истинного удельного веса горных пород / Ю. С. Премыслер // Завод. лаб. - 1952. - № 4. - С. 5-10.

36. Дубинин, М. М. Параметры пористой структуры рационального ассортимента промышленных активных углей / М. М. Дубинин, Б. А. Онусайтис // Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности. - Пермь, 1969. - Ч. 1.

- С. 3-25.

37. Бобин, В. А. Сорбционные процессы в природном угле и его структура / В. А. Бобин. - М.: Изд-во ИПКОН АН СССР, 1987. - 135 с.

38. Киряева, Т. А. К вопросу о содержании метана в пористом пространстве угольных образцов / Т. А. Киряева // Фундамент. и прикл. вопр. горн. наук. -2016. - № 3. - С. 71-75.

39. Seaton N. A. Pore size distribution analysis of microporous carbons: A density functional theory approach // Carbon. - 1989. - Vol. 27. - P. 853-863.

40. Эттингер, И. Л. Распределение метана в порах ископаемых углей / И. Л. Эттингер, Н.В. Шульман. - М.: Наука, 1975. - 111 с.

41. Скочинский, А. А. Рудничная атмосфера / А. А. Скочинский. - Изд. 2-е. - М., 1933. - 164 с.

42. Эттингер, И. Л. Газоемкость ископаемых углей / И. Л. Эттингер. - М., 1966. - 213 с.

43. Дубинин, М. М. Поверхность и пористость адсорбентов / М. М. Дубинин // Успехи химии. - 1982. - Т. 51, вып. 7. - С. 1065-1074.

44. Дубинин, М. М. Развитие представлений об объемном заполнении мик-ропор при адсорбции газов и паров микропористыми адсорбентами / М. М. Дубинин, В. А. Астахов // Изв. АН СССР. Сер. хим. - 1971. - № 5. - С. 5-28.

45. Дубинин, М. М. Сорбция и структура активных углей. Сообщение 6: Структурные типы активных углей / М. М. Дубинин, Е. Д. Заверина // Журн. физ. хим. - 1946. - Т. 23, № 6. - С. 993-1003.

46. Дубинин, М. М. Углеродные адсорбенты / М. М. Дубинин, В. А. Астахов // Изв. АН СССР. Сер. хим. - 1971. - № 1. - С. 5-11.

47. Смирнов, В. Г. Энергия активации процесса разложения и образования гидратов метана в порах природного угля / В. Г. Смирнов, А. Ю. Манаков, В. В. Дырдин // Вестн. КузГТУ. - 2014. - № 3. - С. 24-28.

48. Малышев, Ю. Н. Методы прогноза и способы предотвращения выбросов газа, угля и пород / Ю. Н. Малышев, А. Т. Айруни, Ю. Л. Худин, М. И. Большин-ский. - М.: Недра, 1995. - 352 с.

49. Leprince-Ringuet, F. Expériences sur 1'adsorption des gaz par la houille / F. Leprince-Ringuet // Industrie Minérale. Revue de 1. - 1914. - No. 158.

50. Audibert, E. Sur le gisement et le dégagement des gaz de houille / E. Audibert // Ann. des Mines. - 1942. - 2 livr.

51. Audibert, E. Sur le mode de gisement du méthane dans la houille / E. Audibert // Rev. de 1'Industrie Minérale. - 1936. - No. 372.

52. Coppens, L. // Ann. Mines de Beigique. - 1934. - Вd 35, N 1.

53.Coppens, L. Etudes sur la nature du gisement des grisous / L. Coppens // Ann. Mines de Belgique. - 1937. - Bd 38.

54. Coppens, L. L'adsorption du méthane par les houilles sous pression élevée / L. Coppens // Ann. Mines de Belgique. - 1936. - T. 37, livr. 1.

55. Graham, I. J. The adsorption of methane and other gases in coal and other materials / I. J. Graham // Transactions of the Inst. of Mining Eng-s. - 1922. - Vol. 12.

56. The measurement of the quantity and pressure of methane in coal // Transactions of the Inst. of Mining Eng-s. - 1937. - Vol. 94, No. 1. - P. 17-20.

57. Ruff, O. Das Verhalten von Steinkohlen bei der Aufnahme und Abgabe von Methane / O. Ruff, P. Geselle // Z. für das Berg-Hütten- und Salinenwesen. - 1940. -No. 7.

58. Ruff, O. Das Verhalten von Steinkohlen bei der Aufnahme und Abgabe von Kohlensäure / O. Ruff P. GeselIe // Z. fur das Berg-Hutten- und Salinenwesen. - 1937. - Bd 84, No. 10.

59. Ruff, O. Die Ursachen von Gasausbrüchen in Steinkohlengriben / O. Ruff // Z. Anorg. Chem. - 1930. - Vol. 48, No. 29.

60. Черницын, Н. Н. Рудничный газ / Н. Н. Черницын.- Пг., 1917. - 218 с.

61. Черницын, Н. Н. Рудничный газ, условия его выделения, его свойства и меры борьбы / Н. Н. Черницын. - Пг., 1917. - 186 с.

62. Христианович, С. А. Внезапные выбросы угля (породы) и газа. Напряжения и деформации / С. А. Христианович, Р. Л. Салганик. - М., 1980. - 37 с. (Препринт / Ин-т проблем механики АН СССР; № 155).

63. Христианович, С. А. Выбросоопасные ситуации. Дробление. Волна выброса / С. А. Христианович, Р. Л. Салганик. - М., 1980. - (Препринт / Ин-т проблем механики АН СССР; № 152).

64. Христианович, С. А. О волне выброса / С. А. Христианович // Изв. АН СССР. ОТН. - 1953. - № 12. - С. 1679-1688.

65. Христианович, С. А. О волне дробления / С. А. Христианович // Изв. АН СССР. ОТН. - 1953. - № 12. - С. 1689-1699.

66. Христианович, С. А. Свободное течение грунтовой массы, вызванное расширением содержащегося в порах газа высокого давления. Волна дробления /

С. А. Христианович. - М., 1979. - (Препринт / Ин-т проблем механики АН СССР; № 128).

67. Айруни, А. Т. Передовая дегазация разрабатываемого пласта скважинами / А. Т. Айруни, Ю. Н. Бессонов // Управление газовыделением и пылеподавле-нием в шахтах. - М.: Наука, 1972. - С. 27-37.

68. Айруни, А. Т. Способы борьбы с выделениями метана на угольных шахтах / А. Т. Айруни. - М.: Изд. ЦНИЭИугля, 1991. - 64 с.

69. Багдасаров, Р. Г. Определение газоносности пластов из подземных выработок прямым методом / Р. Г. Багдасаров, Д. И. Бухны, М. Н. Васильчиков // М.: Науч. сообщ. ИГД им. А.А Скочинского. - 1980. - Вып. 187. - С. 62-66.

70. Бархатова, В. И. Исследование метаноемкости мощных угольных пластов Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса / В. И. Бархатова // Вопросы безопасности в угольных шахтах. - М., 1962. - С. 81-92.

71. Ксенофонтова, А. И. Влияние предварительного увлажнения пласта через длинные скважины на метановыделение в очистном забое / А. И. Ксенофонто-ва, А. С. Бурчаков, К. З. Ушаков // Технология и экономика угледобычи. - 1966. -№1. - С. 58-62.

72. Эттингер, И. Л. Необъятные запасы и непредсказуемые катастрофы. (Твердые растворы газов в недрах Земли) / И. Л. Эттингер. - М.: Наука, 1988. -175 с.

73. Брунауэр, С. Адсорбция газов и паров / С. Брунауэр. - М.: Изд-во Иностр. лит-ры, 1948. - Т. 1: Физическая адсорбция. - 398 с.

74. Лидин, Г. Д. Газообильность каменноугольных шахт СССР / Г. Д. Ли-дин. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1963. - Т. 1. - 350 с.

75. Шульман, Н. В. Применение теории объемного заполнения микропор для изучения сорбционных свойств углей / Н. В. Шульман. - М., 1973. - С. 51-88.

76. Смолякова, С. И. О метаноемкости ископаемых углей Донбасса / С. И. Смолякова // Вопросы безопасности в горном деле. - М., 1952. - Т. 4. - С. 34-41.

77. Айруни, А. Т. Основы предварительной дегазации угольных пластов на больших глубинах / А. Т. Айруни. - М.: Наука, 1970. - 79 с.

78. Айруни, А. Т. Прогнозирование и предотвращение газодинамических явлений в угольных шахтах / А. Т. Айруни. - М.: Наука, 1987. - 310 с.

79. Айруни, А. Т. Теория и практика борьбы с рудничными газами на больших глубинах / А. Т. Айруни. - М.: Недра, 1981. - 335 с.

80. Газообильность каменноугольных шахт СССР / А. Т. Айруни, Р. А. Га-лазов, И. В. Сергеев и др. // Эффективные способы искусственной дегазации угольных пластов на больших глубинах. - М.: Наука, 1987. - 200 с.

81. Физикохимия газодинамических явлений в шахтах / В. В. Ходот, М. Ф. Яновская, Ю. С. Премыслер и др. - М., 1973. - 141 с.

82. Ермеков, М. А. Пути совершенствования прогнозов газоносности угольных пластов и газообильности выработок шахт в Карагандинском бассейне / М. А. Ермеков // Проблемы современной рудничной аэрологии. - М.: Наука, 1974. -262 с.

83. Комплексная разработка метаноносных угольных месторождений / В. Е. Зайденварг, А. Т. Айруни, Р. А. Галазов и др. - М.: Изд. ЦНИЭИугля, 1993. - 143 с.

84. Лидин, Г. Д. К вопросу о закономерности выделения метана из угля, отторгнутого из массива / Г. Д. Лидин // Управление газовыделением и пылеподав-лением в шахтах. - М.: Наука, 1972. - С. 32-36.

85. Ольховиченко, А. Е. Динамика газовыделения при мгновенном разрушении насыщенного метаном угля с естественной влагой / А. Е. Ольховиченко // Техника безопасности, охрана труда и горноспасат. дело. - 1968. - № 8. - С. 1920.

86. Яновская, М. Ф. Приближенный метод расчета десорбции метана при разрушении угля в процессе внезапного выброса / М. Ф. Яновская // Борьба с внезапными выбросами угля и газа в угольных шахтах. - М.: Госгортехиздат, 1962. -С. 54-61.

87. Airuni, A. Gas-and-dynamic and microstructural peculiarities of ontburst -prone coal seams / A. T. Airuni, I. Zverev, M. Dolgova // Proceedings of the 19 Interna-

tional Conference of Safety in mines Research Institutes. - Poland, Kotowice, 1981. -P. 180-196.

88. Алексеев, А. Д. Свойства органического вещества угля образовывать с газами метастабильные однофазные системы по типу твердых растворов / А. Д. Алексеев, А. Т. Айруни, И. В. Зверев и др. // Диплом на научное открытие, РАЕН. - 1994. - № 9.

89. Дмитриев, А. М. Сорбционная метаноемкость углей в зависимости от их природной влажности / А. М. Дмитриев, Г. И. Минаева // Науч. сообщ. ИГД им. А. А. Скочинского. - 1977. - Вып. 157. - С. 93.

90. Кривицкая, Р. М. Методические указания по определению сорбционной газоемкости углей Донецкого бассейна до давления 100 ат с учетом содержания высших углеродов и природной влажности / Т. В. Струковская, Т. Г. Латышева. -Макеевка, 1972. - 21 с

91. Лидин, Г. Д. Сорбция метана ископаемыми углями при высоких давлениях / Г. Д. Лидин // Изв. АН СССР. ОТН. - 1941. - № 3. - С. 23-29.

92. Бакалдина, А. П. Влияние петрографического состава углей на их сорб-ционную метаноемкость / А. П. Бакалдина // Изв. вузов. Горн. журн. - 1964. - № 4. - С. 15-19.

93. Бакалдина, А. П. Сорбционная метаноемкость углей различного петрографического состава (на примере углей Прокопьевско-Киселевского района Кузнецкого бассейна) / А. П. Бакалдина // Изв. вузов. Геология и разведка. - 1964. -№ 9. - С. 70-75.

94. Пальвелев, В. Т. О содержании метана в угольных пластах / В. Т. Паль-велев // Изв. АН СССР. ОТН. - 1942. - № 5. - С. 13-19.

95. Пальвелев, В. Т. Сорбция метана ископаемыми углями Донбасса при высоких давлениях / В. Т. Пальвелев // Изв. АН СССР. ОТН. - 1945. - № 6. - С. 11-18.

96. Скочинский, А. А. Метан в угольных пластах / А. А. Скочинский, В. В. Ходот, Ю. С. Премыслер. - М.: Углетехиздат, 1958. - 256 с.

97. Hoffman, E. Abhängigkeit ver Ausgasung von petrographil scher gefugezusammensetzung und Inkohlungsgrad bei Ruhrkohlen / E. Hoffman // Glükauf. - 1935. - N 42. - P. 997-1005.

98. Матвиенко, Н. Г. Развитие основ учения о природе газоносности месторождений твердых полезных ископаемых / Н. Г. Матвиенко, Б. М. Зимаков // Науч. сообщ. ИГД им. А. А. Скочинского. - 2004. - № 327. - С. 99-106.

99. Скочинский, А. А. Рудничная вентиляция / А. А. Скочинский, В. Б. Комаров. - М.: Углетехиздат, 1959.

100. Эттингер, И. Л. Метанонасыщенный угольный пласт как твердый мета-ноугольный раствор / И. .Л. Эттингер // ФТПРПИ. - №2. - 1990. - С. 66-72.

101. Эттингер, И. Л. Растворы метана в угольных пластах / И. Л. Эттингер // ХТТ. - 1984. - № 4. - С. 28-35.

102. http: //uran. donetsk.ua/~masters/2009/fgtu/dubik/library/statya5. htm

103. Бык, С. Ш. Газовые гидраты / С. Ш. Бык, Ю. Ф. Макогон, В. И. Фомина. - М.: Химия, 1980. - 296 с.

104. Печук, И. М. О причинах выбросов / И. М. Печук // Вопросы теории внезапных выбросов угля и газа: докл. на Всесоюз. семинаре по теории внезапных выбросов угля и газа. - М., 1958.

105. http://kzdocs.docdat.com/docs/index-1848.html?page=3

106 https://www.ras.ru/FStorage/download.aspx?id=0ba0e4db-da45-4075-8ecd-d7fa39ab4bb3

107. Опарин, В. Н. Волны маятникового типа и «геомеханическая температура» / В. Н. Опарин // Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах: тр. 2-й Рос.-кит. науч. конф. - Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012. - С. 13-19.

108. Дорофеев, Д. И. Понижение температуры угольных пластов как признак выбросоопасности / Д. И. Дорофеев, С. А. Радченко // Техника безопасности, охрана труда и горно-спасат. дело. - 1981. - № 4. - С. 16-17.

109. Корепанов, К. А. Влияние десорбции метана па температуру стенки угольного забоя в лавах газоносных пластов / К. А. Корепанов // Разработка месторождений полезных ископаемых. - Киев: Техника, 1979. - С. 46-50.

110. Эттингер, И. Л. Повышенное метановыделение в выбросоопасных зонах пластов - причина снижения его температуры в процессе разработки / И. Л. Эттингер, С. А. Радченко, И. А. Горбунов и др. // Уголь Украины. - 1981. - № 10.

- С. 35-42.

111. Денисенко, С. М. Исследование теплового режима угля в различных условиях его нагружений / С. М. Денисенко // Рудничная аэрология и внезапные выбросы угля, породы и газа. - М.: Изд-во ИГД им. А. А. Скочинского, 1976. -Вып. 142.

112. Рейпольский, П. А. Исследование изменения температуры в массиве на выбросоопасных пластах / П. А. Рейпольский, М. А. Розенбаум // Уголь Украины.

- 1978. - № 10. - С. 9-11.

113. Ельчанинов, Е. А. Влияние изменений напряжений и деформаций на динамику температуры угольных пластов / Е. А. Ельчанинов, М. А. Розенбаум, А. И. Шор // Уголь. - 1977. - № 2. - С. 15-16.

114. Златкин, В. И. О зависимости между напряженным состоянием и температурой угольного массива в зоне опорного давления / В. И. Златкин, Л. Н. Га-панович, М. А. Розенбаум // Физика горных пород и процессов. - М., 1974. - С. 63.

115. Рейпольский, П. А. Связь между напряженностью угольного массива и изменением в нем температуры на удароопасном пласте / П. А. Рейпольский, Л. М. Гусельников, В. Я. Федоров // Техника безопасности, охрана труда и горно-спасат. дело. - 1980. - № 7. - С. 35-39.

116. Рейпольский, П. А. Термодинамические параметры угольного пласта в выбросоопасной зоне / П. А. Рейпольский, М. А. Розенбаум // Техника безопасности, охрана труда и горно-спасат. дело. - 1978. - № 6. - С. 23-27.

117. Фейт, Г. И. Некоторые результаты натурных исследований температуры угольных пластов в зоне влияния горных выработок / Г. И. Фейт, Э. И. Гайко,

С. М. Денисенко и др. // Вопросы вентиляции и борьбы с газом и внезапными выбросами в угольных шахтах. - М.: Изд-во ИГД им. А. А. Скочинского, 1977. - С. 141-144.

118. Рыженко, И. А. О локальных повышениях давления газа в пласте и его температуры впереди забоя / И. А. Рыженко // Уголь Украины. - 1980. - № 12.

119. Рудаков, В. А. Особенности сорбционной метаноемкости углей Кузбасса / В. А. Рудаков, Т. А. Киряева // Вопросы безопасности труда на горных предприятиях. - Кемерово: Изд-во КузГТУ, 2003. - Вып. 2. - С.123-127.

120. Киряева, Т. А. К вопросу о механизме возникновения высоких температур при разработке угольных пластов / Т. А. Киряева, Р. И. Родин // Уголь. -

2010. - № 2. - С.27-29.

121. Киряева, Т. А. Особенности устойчивых состояний искусственных и природных углеметановых систем / Т. А. Киряева // Естеств. и технич. науки. -

2011. - № 4. - С. 309-318.

122. Полевщиков, Г. Я. Энергия релаксации сорбционной метаноемкости углей / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева. // ГИАБ. Темат. прил. «Метан». - 2006. -С. 84-90.

123. Рац, М. В. Неоднородность горных пород и их физических свойств / М.В. Рац. - М.: Наука. 1968. - 110 с.

124. Маевский, В. Ф. Основные положения способов оценки выбросоопас-ности по температурным характеристикам угольных пластов / В. Ф. Маевский, О. Г. Кремнев // Разработка и обогащение твердых полезных ископаемых. - М.: Изд-во ИПКОН АН СССР, 1981. - С. 160-163.

125. Криворучко, А. М. Температура угля в момент выемки пласта в лавах глубоких шахт / А. М. Криворучко, А. М. Гущин, А. Б. Коновалова, Й. X. Бруштейн // Вопросы проветривания и безопасности в угольных шахтах.- Донецк, 1970. - Ч. 2. - С. 93-103.

126. Малинникова, О. Н. Связь выбросоопасности с температурой пласта / О. Н. Малинникова // Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках: материалы XVI Между-

народной научной школы им. академика С. А. Христиановича. - Симферополь, 2006. - С. 98-114.

127. Скрицкий, В. А. Эндогенные пожары в угольных шахтах, природа их возникновения, способы предотвращения и тушения / В. А. Скрицкий, А. П. Федорович, В. И. Храмцов. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2006. - 171 с.

128. Курленя, М. В. Скважинные геофизические методы диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния массивов горных пород / М. В. Курленя, В. Н. Опарин. - Новосибирск: Наука, 1999. - 338 с.

129. Современная геодинамика массива горных пород в верхней части литосферы: истоки, параметры, воздействие на объекты недропользования / В. Н. Опарин, А. Д. Сашурин, Г. И. Кулаков и др. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. - 450 с.

130. Эттингер, И. Л. Изменение температуры угольного пласта как показатель происходящих в нем механических и физико-химических процессов / И. Л. Эттингер, Г. Д. Лидин, И. В. Шульман и др. // ФТПРПИ. - 1984. - № 5. - С. 3-9.

131. Полевщиков, Г. Я. Газодинамическая устойчивость углеметана / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева // ГИАБ. - 2009. - Вып. 7: Кузбасс-1. - С. 146-149.

132. Левин, Б. В. Инфракрасная диагностика отклика геоматериалов на импульсные и ударные нагрузки / Б. В. Левин, В. И. Шейнин, Д. И. Блохин и др. // Докл. АН. - 2004. - Т. 395, № 6. - С. 822-824.

133. Опарин, В. Н. Генетические причины выбросо- и пожароопасности угольных пластов Кузбасса / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева // ГИАБ. - 2015. - № 3. -С. 400-413.

134. Опарин, В. Н. О некоторых особенностях взаимодействия между геомеханическими и физико-химическими процессами в угольных пластах Кузбасса / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева, В. Ю. Гаврилов, и др. // ФТПРПИ. - 2014. - № 2. - С. 3-25.

135. Опарин, В. Н. О некоторых особенностях эволюции напряженно-деформированного состояния образцов горных пород со структурой при одноос-

ном нагружении / В. Н. Опарин, О. М. Усольцева, В. Н. Семенов, П. А. Цой // ФТПРПИ. - 2013. - № 5. - С. 3-19.

136. Oparin, V. N. Initiation of underground fire sources / V. N. Oparin, T. A. Ki-ryaeva, V. Yu. Gavrilov et al. // J. Mining Sci. - 2016. - Vol. 52, No 3. - Р. 576-592.

137. Усольцева, О. М. Исследование генезиса и эволюции нарушений сплошности в геоматериалах: теория и лабораторный эксперимент / О. М. Усоль-цева, Л. А. Назарова, П. А. Цой и др. // ФТПРПИ. - 2013. - № 1. - С. 3-10.

138. Oparin, V. N. On the interaction of thermal and strain-wave processes in coals / V. N. Oparin, T. A. Kiryaeva, A.Y. Khavkin // Int. J. Nanotechnol., - 2018. -Vol. 15, Nos. 4/5. - Р. 301-310.

139. Киряева, Т. А. Классификации угольных пластов Кузбасса по обобщенному структурному показателю / Т. А. Киряева, А. С. Танайно / Естеств. и технич. науки. - 2015. - № 6. - С. 134-141.

140. Киряева, Т. А. Количественное представление структуры угольных образцов обобщённым показателем / Т. А. Киряева, А. С. Танайно // XIII Международная конференция по открытой и подводной добыче полезных ископаемых. -Варна (Болгария), 2015. - С. 15-22.

141. Oparin, V. N. Interaction of geomechanical and physicochemical processes in Kuzbass coal / V. N. Oparin, T. A. Kiryaeva, V. Yu. Gavrilov et al. // J. Mining Sci. - 2014. - Vol. 50, Issue 2. - P. 191-214.

142. Atilla Ozturk, C. A. The assessment of rock cutability, and physical and mechanical rock properties from a texture coefficient / C. A. Atilla Ozturk, E. Nasuf and N. Bilgin // J. South Afr. Inst. Mining and Met. - 2004. - August. - P. 10-16.

143. Azzoni, A. Assessment of Texture Coefficient for Different Rock Types and Correlation with Uniaxial Compressive Strength and Rock Weathering / A. Azzoni, Bailo F., E. Rodena, A. Zaninetti // Rock Mech. Rock Eng. - 1996. - Vol. 29, No. 1. -P. 39-46.

144. Ersoy, A. Textural characterization of rocks / A. Ersoy, M. D. Waller // Eng. Geo. - 1995. - Vol. 39. - P. 123-136.

145. Schraad, M. W. Scale effects in media with periodic and nearly periodic microstructures / M. W. Schraad, N. Trintafyllidis // Part Macroscopic properties // Trans. ASME. J. Appl. Mech. 4. - 1997. - Vol. 64. - P. 751-762.

146. Лукинов, В. В. Фрактальность микроструктуры угля / В. В. Лукинов, В. И. Барановский, Л. И. Пимоненко и др. // Геотехническая механика: межвед. сб. науч. тр. - Днепропетровск: ИГТМ НАН Украины, 2010. - Вып. 87. - С. 15-23.

147. Опарин, В. Н. Каноническая шкала иерархических представлений в горном породоведении / В. Н. Опарин, А. С. Танайно. - Новосибирск: Наука, 2011. - 259 с.

148. Танайно, А. С. Представление микроструктуры горных пород обобщённым количественным показателем / А. С. Танайно // Proceedins of the VI International Geomechanics Conference, 24-28 June 2014, Varna, Bulgaria. - Varna, 2014. - P. 81-89.

149. Эпштейн, С. А. Физико-механические свойства витринитов углей разных генотипов / С. А. Эпштейн // ГИАБ. - 2009. - №8. - С. 58-69.

150. Киряева, Т. А. Уточнение зависимости метаноемкости углей Кузбасса от глубины их залегания с учетом новых представлений о состоянии метана в угольном пласте / Т. А. Киряева // XII Международная научно-практическая конференция «Fundamental science and technology-promising developments XII»: сб. материалов. - North Charleston, США, 2017. - С. 57-59.

151. Свидетельство № 2018620264 на БД. Российская Федерация. Каталог метаноемкости углей Кузбасса / Киряева Т. А., Опарин В. Н.; Зарегистр. 13.02.2018 г.

152. Киряева, Т. А. Изменчивость физико-химических свойств угольного пласта как признак его повышенной выбросоопасности / Т. А. Киряева // Международная научная конференция «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология»: сб. материалов. - Новосибирск, 2017. - Т. 2. - С. 8-12.

153. Киряева, Т. А. О влиянии режима увлажнения на газовыделение из угля и предупреждении внезапных выбросов угля и газа / Т.А. Киряева // Естеств. и технич. науки. - 2012. - №3. — С. 481-485.

154. Ходот, В. В. Потенциальная метаноемкость некоторых битуминозных углей / В. В. Ходот // Изв. АН СССР. ОТН. - 1948. - № 11. - С. 34-37.

155. Ходот, В. В.Определение метаноемкости угольных пластов / В. В. Ходот // Уголь. - 1950. - № 12. - С. 23-27.

156. Докукин, А. В. Физические основы математического моделирования газонасыщенного угольного пласта / А. В. Докукин, С. Е. Чирков, Б. К. Норель // Науч. сообщ. ИГД им. А. А. Скочинского. - 1979. - Вып. 172. - С. 3-11.

157. Эттингер, И. Л. Внезапные выбросы угля и газа и структура угля / И. Л. Эттингер. - М.: Недра, 1969. - 160 с.

158. Эттингер, И. Л. Напряжение набухания в системе газ-уголь как источник энергии в развитии внезапных выбросов угля и газа / И. Л. Эттингер // ФТПРПИ. - 1979. - № 5. - С. 78-87.

159. Эттингер, И. Л. Свойства углей, влияющие на безопасность труда в шахтах / И. Л. Эттингер. - М.: Госгортехиздат, 1960. - 95 с.

160. Cook, N. G. W. A note of roekbursts considered as a problem of stability / N. G. W. Cook // J. South Afr. Inst. Mining and Met. - 1965. - Vol. 65, N 8. - P. 437446.

161. Полевщиков, Г. Я. Особенности распределения газового потенциала участка углеметанового месторождения, разрабатываемого открытым способом / Г. Я. Полевщиков, Е. Н. Козырева, Т. А. Киряева // ГИАБ. - 2004. - № 2. - С. 146148.

162. Угольная база России. - М.: ООО «Геоинформмарк», 2004. - Т. 6: Основные закономерности углеобразования и размещения угленосности на территории России. - 779 с.

163. Яворский, В. И. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР / В. И. Яворский. - М.: Недра, 1969. - Т. 7. - С. 305-311.

164. Полевщиков, Г. Я. Физико-химические особенности метастабильных состояний углеметановых пластов / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды: материалы конф. (с участием иностр. ученых). - Новосибирск, 2007. - Т. 1. - С. 290-293.

165. Полевщиков, Г. Я. Физико-химическая основа внезапности динамических газопроявлений в угольных шахтах / Г. Я. Полевщиков, Е. Н. Козырева, Т. А. Киряева // ГИАБ. - 2004. - № 8. - С. 81-87.

166. Чернов, О. И. Прогноз внезапных выбросов угля и газа / О. И. Чернов, В. Н. Пузырев. - М.: Недра, 1979. - 295 с.

167. Каталог коллекторских свойств каменных углей и антрацитов Донецкого и Львовско-Волынского бассейнов. - Макеевка, 1985. - 20 с.

168. Свидетельство 2018620032 на БД. Российская Федерация. Стратиграфическое распределение ресурсов угля и метана в Кузбассе на 01.01.2010 г. / Киряева Т. А., Опарин В. Н.; Зарегистр. 09.01.2018 г.

169. Свидетельство 2018620035 на БД. Российская Федерация. Каталог ме-таноносности углей Кузбасса / Киряева Т. А., Опарин В. Н.; Зарегистр. 09.01.2018 г.

170. Свидетельство № 2018620036 на БД. Российская Федерация. Каталог внезапных выбросов угля и газа в Кузбассе / Киряева Т.А., Опарин В.Н.; Зарегистр. 09.01.2018 г.

171. Постановления межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. - СПб.: Изд. ВСЕГЕИ, 2008. - Вып. 38. - 151 с.

172. Бычков, И. В. Горная информатика и проблема «больших данных» в построении комплексных мониторинговых систем безопасности недропользования / И. В. Бычков, Д. Я. Владимиров, В. Н, Опарин, В. П. Потапов, Ю. И. Шокин // ФТПРПИ. - 2016. - № 6. - С. 163 - 179.

173. Арцер, А. С. Угли Кузбасса: происхождение, качество, использование / А. С. Арцер, С. И. Протасов. - Кемерово: Кузбассгостехуниверситет, 1999. - Кн. 1. - 177 с.

174. Киряева, Т. А. О продуктах пиролиза в очаговых зонах подземных пожаров и возможном механизме взрыва метана / Т. А. Киряева // Фундамент. и прикл. вопр. горн. наук. - 2016 - № 3. - С. 67-70.

175. Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах: сб. документов. - 3-е изд., испр. - М.: Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2004. -http://docload.spb.ru/Basesdoc/49/49315/index.htm

176. Полевщиков, Г. Я. Оценка газодинамического потенциала углеметано-вого пласта / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева // Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках: материалы XV Междунар. науч. школы им. акад. С. А. Христиановича (Алушта, 19-25 сентября 2005 г.). - Симферополь, 2005. - С. 209-213.

177. Мостеллер, Ф. Анализ данных и регрессия / Ф. Мостеллер, Дж.Тьюки. - М.: Финансы и статистика, 1982. - 319 с.

178. Полевщиков, Г. Я. Влияние параметров устойчивости системы газоносных геоматериалов на газодинамическую активность разрабатываемых пластов / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева // Науч.-технич. конф. «Проблемы рудничной аэрологии и безопасной разработки месторождений полезных ископаемых»: сб. материалов. - Пермь, 2004. - С. 62-67.

179. Киряева, Т. А. Природные и техногенные риски в угольных шахтах / Т. А. Киряева // Материалы научного конгресса «Совершенствование системы управления, предотвращения и демпфирования последствий чрезвычайных ситуаций регионов и проблемы безопасности жизнедеятельности населения». - Новосибирск, 2013. - С. 81-85.

180. Salamon, M. D. G. Stability, instability and design of pillar workings / M. D. G. Salamon // Rock Mechanics and Mining Sci. - 1970. - Vol. 7, N 6. - P. 613-631.

181. Петросян, А. Э. Теория внезапных выбросов / А. Э. Петросян, Б. М. Иванов, В. Г. Крупеня. - М.: Наука, 1983. - 150 с.

182. Зорин, А. Н. Управление динамическими проявлениями горного давления / А. Н. Зорин. - М.: Недра, 1978. - 175 с.

183. Линьков, А. М. О росте трещин в подготовительной стадии и на фронте выброса / А. М. Линьков, И. М. Петухов, В. С. Сидоров // Тр. ВНИИ маркшейд. ин-та. - 1977. - № 106. - С. 46-55.

184. Качанов, Л. М. Основы механики разрушения / Л. М. Качанов. - М.: Наука, 1974. - С. 87.

185. Новожилов, В. В. О необходимом и достаточном условии хрупкой прочности / В. В. Новожилов // Прикл. математика и механика. - 1979. - Т. 33, вып. 2. - С. 212-222.

186. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов / В. И.. Феодосьев. - М.: Наука, 1970. - 544 с.

187. Линьков, А. М. Об условиях устойчивости в механике разрушения / А. М. Линьков // Докл. АН СССР. - 1977. - Т. 233, № 1. - С. 45-48.

188. Петухов, И. М. Теория защитных пластов / И. М. Петухов, А. М. Линьков, В. С. Сидоров, И. А. Фельдман. - М.: Недра, 1976. - 223 с.

189. Petukhov, I. M. The theory post-failure deformations and the problem of stability in rock mechanick / I. M. Petukhov, A. M. Linkov // Int. J. Rock Mech. and Mining Sci. - 1979. - Vol. 16. - P. 57-76.

190. Киряева, Т. А. Релаксационная способность метаноносности угольного пласта / Т. А. Киряева // Недропользование. Горное дело. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология. - Новосибирск, 2013. - Т. 3. - С. 47-52.

191. Киряева, Т. А. Особенности связи метаморфизма угля с его сорбцион-ной способностью / Т. А. Киряева // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов: Междунар. науч.-практ. конф. - Новокузнецк, 2005. - С. 103-107.

192. Киряева, Т. А. Оценка ресурсов метана в Кузбассе с учетом новых представлений о его состоянии в угольном пласте / Т. А. Киряева // ФТПРПИ. -2012. - № 5. - С. 67-75.

193. Киряева, Т. А. Прикладная значимость особенностей состояний угле-метановых сред / Т. А. Киряева, А. А. Рябцев // Энергетическая безопасность Рос-

сии. Новые подходы к развитию угольной промышленности: материалы IX Меж-дунар. науч.-практ. конф. - Кемерово, 2007. - С. 133-136.

194. Полевщиков, Г. Я. Некоторые представления о термодинамике распада углеметана / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева // Вестн. Науч. центра по безопасности работ в горн. пром-сти. - Кемерово. - 2010. - №1. - С. 50-55.

195. Киряева Т. А. Бифуркация параметров сорбционной метаноемкости углей / Т. А. Киряева // XIII Международная научно-практическая конференция «Fundamental science and technology-promising developments XIII»: сб. материалов. - North Charleston, США, 2017. - С. 43-45.

196. Чернов О. И. О проблеме внезапных выбросов угля и газа / О. И. Чернов // Уголь. - 1974. - № 12. - С. 35-38.

197. Киряева, Т. А. Горно-экспериментальные исследования параметрических особенностей развития нелинейных геомеханических процессов и их опасных газодинамических следствий при подземной разработке угольных месторождений / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева и др. // Геомеханические поля и процессы: экспериментально-аналитические исследования формирования и развития очаговых зон катастрофических событий в горно-технических и природных системах: В 2 т. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. - Т. 1. - 2018. - С. 317-540; Т. 2. - 2019. -С. 431-441, 526 - 536.

198. Ходот, В. В. Скорость газовыделения из угля при его разрушении / В.

B. Ходот, М. Ф. Яновская // Рудничная аэрология. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. -

C. 112-118.

199. Эттингер, И. Л. Способ приближенного подсчета сорбционной емкости каменных углей по отношению к метану при атмосферном давлении / И. Л. Эт-тингер // Докл. АН СССР. - 1952. - Т. 82, № 3. - С. 9-17.

200. Kozlowski, B. Zabezpleczenle zalog dolowych w kopalniach zagrozonych wirzutami gazow iskal / B. Kozlowski, Z. Polak // Wiad. gorn. - 1978. - Vol. 29, N 4. -S. 111-116.

201. Алексеев, А. Д. Распад газоугольных твердых растворов / А. Д. Алексеев, А. Т. Айруни, И. В. Зверев и др. // ФТПРПИ. - 1994. - № 3. - С. 65-70.

202. Полевщиков, Г. Я. Горно-технологическая обусловленность зонирования угольных пластов по видам и уровням газодинамической опасности / Г. Я. Полевщиков, С. В. Ясюченя, Т. А. Киряева // Современные проблемы безопасной разработки угольных месторождений: координац. совещ. 22-24 ноября 2005 г. -СПб., 2005. - С. 132-137.

203. Мюллер, Р. Л. К вопросу о возможной роли химических процессов при внезапных выбросах угля и газа в уголных шахтах / Р. Л. Мюллер // Вопросы теории внезапных выбросов угля и газа. - М.: Изд-во ИГД АН СССР. - 1959. - С. 156-172.

204. Фейт, Г. И. Особенности и закономерности геомеханических и физико-химических процессов формирования очагов опасности газодинамических явлений в шахтах / Г. И. Фейт, О. Н. Малинникова // ГИАБ. Темат. прил. «Метан». -М.: Изд. МГГУ, 2007. - С. 192-205.

205. Белоконь, В. Г. Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР / В. Г. Белоконь. - М.: Недра, 1979. - Т. 1. - 626 с.

206. Белоконь, В. Г. Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР / В. Г. Белоконь. - М.: Недра, 1979. - Т. 2. - 455 с.

207. Киряева, Т. А. Локальный прогноз газодинамической активности угольного пласта по геологоразведочным данным / Т. А. Киряева, М. С. Плаксин, А. А. Рябцев // ГИАБ. - 2011. - № 8. - С. 66-69.

208. Полевщиков, Г. Я. Особенности дебита метана при саморазрушении углеметановых пластов / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева, А. А. Рябцев // ГИАБ. -2011. - № 9. - С. 326-329.

209. Полевщиков, Г. Я. Газодинамические следствия зональной дезинтеграции углеметановых пластов / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева, М. С. Плаксин // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли. - Новосибирск: ИГД СО РАН, 2011. - Т. 1. - С. 420-424.

210. Ходот, В. В. Современные представления о природе и механизме внезапных выбросов угля и газа / В. В. Ходот // Материалы совещания по внезапным

выбросам угля и газа / под общ. ред. акад. А. А. Скочинского (Зкочинского). - М.: Углетехиздат, 1952. - С. 11-14.

211. Киряева, Т. А. Энергетический подход к установлению главных механизмов формирования и развития очаговых зон катастрофических событий в угольных шахтах / Т. А. Киряева // XIII Международная научно-практическая конференция «Fundamental science and technology-promising developments XIII»: сб. материалов. - North Charleston, США, 2017. - С. 46-48.

212. Киряева, Т. А. К оценке энергии газовой составляющей угольного пласта / Т. А. Киряева // Международная научная конференция «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология»: сб. материалов. - Новосибирск, 2017. - Т. 2. - С. 3-7.

213. Airuni, A. Investigation the role played by solid Gas-Coal solution in outbursts hazard formations / A. Airuni, I. Zverev, A. Alexeev et al. // Proceedings of the XX International conference of Safety in Mines Research Institutes. - USA, Washington, 1989. - P. 71-85.

214. Airuni, A. The part played by the sorption pressure of solid solution of methane in coal development of sudden outbursts / A. Airuni, I. Zverev, I. Ettinger // Proceedings of the XX International conference of Safety in Mines Research Institutes. -Great Britain, Sheffild, 1983. - P. 123-131.

215. Айруни, А. Т. Искусственное увеличение защитного действия при разработке выбросоопасных пластов / А. Т. Айруни. - М.: Изд. ЦНИЭИугля, 1984. -Вып.7. - 49 с.

216. Яновская, М. Ф. О применимости уравнения М. М. Дубинина к расчету изотерм сорбции метана сухими природными углями / М. Ф. Яновская, Г. Л. Коган, О. Н. Калинникова и др. // Науч. сообщ. Ин-та горн. дела им. А. А. Скочинского. - 1974. - Вып. 121. - С. 5-11.

217. Тимофеев, Д.П. Кинетика адсорбции / Д. П. Тимофеев. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 250 с.

218. Gunter, I. Etude de la liaison gas charbon / I. Gunter // Rev. Industrie Miver-ale. - 1965. - Octobr.

219. Peters, V. / V. Peters, H. Jungen // Brenstoffchemie. - 1965. — Bd. 46, No.

2.

220. Ходот, В. В. Влияние влажности на газоносность ископаемых углей / В.

B. Ходот // Изв. АН СССР. - 1952. - № 12. - С. 45-49.

221. http://www.gazprom.ru/production/extraction/metan/

222. Петросян, А. Э. Причины возникновения внезапных выбросов угля и газа / А. Э. Петросян, Б. М. Иванов // Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. - М.: Недра, 1978. - С. 3-61.

223. Плаксин, М. С. Оценка газодинамической активности углеметановых пластов при ведении горных работ и планирование объемов извлечения попутного метана / М. С. Плаксин, А. А. Рябцев, В. А. Сухоруков // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - Кемерово, 2010. -

C. 43-50.

224. Алимов, А. И. Ресурсы углей Кузнецкого бассейна (по состоянию на 01.01.1979 г.) А. И. Алимов, А. И. Лежнин, Р. В. Зимина и др.// Переоценка прогнозных запасов углей Кузбасса. - Новокузнецк, 1979. - Т. 2. - 158 с.

225. Kiryaeva, T. A. Evaluation of methane resources in Kuzbass in the context of new ideas on methane occurrence in coal beds / T. A. Kiryaeva // J. Mining Sci. -2012. - Vol. 48, Issue 5. - P. 825-831.

226. Полевщиков, Г. Я. Обоснование параметров горнотехнологических модулей угольных шахт Кузбасса. / Г. Я. Полевщиков, М. В. Писаренко. - Кемерово: Ин-т угля и углехимии СО РАН, 2004. - 148 с.

227. Деструкция земной коры и процессы самоорганизации в областях сильного техногенного воздействия / В. Н. Опарин, А. Д. Сашурин, А. В. Леонтьев и др. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. - 632 с.

228. Oparin, V. N. Nonlinear deformation-wave processes in various rank coal specimens loaded to failure under varied temperature / V. N. Oparin, T. A. Kiryaeva, O. M. Usol'tseva // J. Mining Sci. - 2015. - Vol. 51, No 4. - Р. 641-658.

229. Полевщиков, Г. Я. Газодинамическая активность угольных пластов и зональная дезинтеграция массива горных пород при ведении подготовительных выработок / Г. Я. Полевщиков, М. С. Плаксин // Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах: тр. 2-й Рос.-кит. науч. конф. - Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012. - С. 45-50.

230. Полевщиков, Г. Я. Нелинейные геомеханические процессы в динамике метанообильности выемочных участков / Г. Я. Полевщиков, Е. Н. Козырева // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли.- Новосибирск: ИГД СО РАН, 2011. - Т. 1. - С. 449-455.

231. Криксунов, Л. З. Справочник по основам инфракрасной техники / Л. З. Криксунов. - М.: Сов. радио, 1978. - 400 с.

232. Надаи, А. Пластичность и разрушение твердых тел / А. Надаи. - М.: Мир, 1969. - Т. 2. - 855 с.

233. Оливер, Д. Анализ полей напряжений с использованием теплового излучения / Оливер Д. // Экспериментальная механика: Пер. с англ. / под ред. А. Ко-баяси. - М.: Мир, 1990. - Кн. 2. - 552 с.

234. Ландау, Л. Д. Теория упругости / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. - М.: ГИФМЛ, 1987. - 246 с.

235. Шейнин, В. И. Диагностика быстрых периодических изменений напряжений в горных породах по данным инфракрасной радиометрии / В. И. Шейнин и др. // Физика Земли. - 2001. - № 4. - С. 24-30.

236. Рудаков, В. А. К вопросу об установлении критических значений природной газоносности участков угольных пластов, склонных к газодинамическим проявлениям / В. А. Рудаков, Т. А. Киряева // Вопросы безопасности труда на горных предприятиях. - Кемерово: КузГТУ, 2003. - Вып. 2. - С. 99-123.

237. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. - М.: Высш. шк., 1967. - 600 с.

238. Киряева, Т. А. Нанодеформации угля как проявление «геомеханической температуры» / Т. А. Киряева // IV Международная научно-практическая

конференция «Наноявления при разработке месторождений углеводородного сырья: от наноминералогии и нанохимии к нанотехнологиям». - М., 2014. - С. 173177.

239. Дортман, Н. Б. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых / Н. Б. Дортман. - М.: Недра, 1984. - 455 с.

240. Ковчавцев, А. П. Тепловизор: лучше один раз увидеть / А. П. Ковчав-цев // Наука из первых рук. - 2012. - № 5(47). - С. 34-43.

241. Киряева, Т. А. Тепловизионный метод исследования образцов угля при одноосном нагружении / Т. А. Киряева // Естеств. и технич. науки. - 2014. -№ 1112 (78). - С. 148-158.

242. Опарин, В. Н. К вопросу о возникновении температуры в углеметано-вых образцах при нагружении и возможных методах их контроля / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. - Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012. - С. 155-161.

243. Oparin, V. N. Methods and Models for Analyzing Methane Sorption Capacity of Coal Based on Its Physicochemical Characteristics / V. N. Oparin, T. A. Kiryaeva, V. P. Potapov // J. Mining Sci. - 2017. - Vol. 53, No 4. - Р. 614-629.

244. Опарин, В. Н. Об особенностях развития нелинейных деформационно-волновых процессов в угольных образцах различной стадии метаморфизма при нагружении до разрушения в изменяющемся поле температур / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева, О. М. Усольцева и др. // ФТПРПИ. - 2015. - № 4. - С. 3-24.

245. Громов, Ю. В. Исследование температурного поля в призабойной части пласта и вокруг подготовительной выработки / Ю. В. Громов, В. П. Кругликов, В. Г. Карманов // ФТПРПИ. - 1979. - № 5. - С. 13-18.

246. Киряева, Т. А. Уточнение геомеханических и физико-химических механизмов дезинтеграции газоносного геоматериала при изменении его напряженного состояния / Т. А. Киряева // Фундамент. и прикл. вопр. горн. наук. - 2015 -№ 2. - С. 102-107.

247. Опарин, В. Н. Эволюция напряженно-деформированного состояния образцов из искусственных геоматериалов при их одно- и двухосном нагружении /

B. Н. Опарин, О. М. Усольцева, В. Н. Семенов и др. // Вестн. Инженер. школы ДВФУ. - 2014. - № 3(20). - С. 56-68.

248. Курленя, М. В. О явлении знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия / М. В. Курленя, В. Н. Опарин // ФТПРПИ. - 1990. - № 4. - С. 3-13.

249. Опарин, В. Н. Геомеханические и технические основы увеличения нефтеотдачи пластов в виброволновых технологиях / В. Н. Опарин, Б. Ф. Симонов, В. Ф. Юшкин и др. - Новосибирск: Наука, 2010. - 404 с.

250. Опарин, В. Н. Энергетический критерий объемного разрушения горных пород / В. Н. Опарин // Труды научного семинара «Неделя горняка-2009». - М.: Изд-во МГГУ, 2009. - С. 43-69.

251. Опарин, В. Н. О возможных причинах увеличения сейсмической активности шахтных полей рудников «Октябрьский» и «Таймырский» Норильского месторождения в 2003 г. / В. Н. Опарин, А. П. Тапсиев, В. И. Востриков и др. // ФТПРПИ. - 2004, 2005. - Ч. 1: Сейсмический режим. - 2004. - № 4; Ч. 2: Рудник «Октябрьский». - 2004. - № 5; Ч. 3: Рудник «Таймырский». - 2004. - № 6; Ч. 4: Влияние площадей подработки налегающих породных массивов. - 2005. - № 1. -

C. 3-18.

252. Садовский, М. А. Иерархия от пылинок до планет / М. А. Садовский // Земля и Вселенная. - 1984. - № 6. - С. 5-9.

253. Садовский, М. А. О естественной кустоватости горных пород / М. А. Садовский // Докл. АН. - 1979. - Т. 247, № 4. - С. 829-831.

254. Садовский, М. А. О механике блочного горного массива / М. А. Садовский, Г. Г. Кочарян, В. Н. Родионов // Докл. АН. - 1988. - Т. 302, № 2. - С. 306307.

255. Садовский, М. А. О распределении размеров твердых отдельностей Садовский М. А. // Докл. АН. - 1983. - Т. 269, № 1. - С. 65-72.

256. Адушкин, В. В. Тригерная сейсмичность Кузбасса / В. В. Адушкин // Тригерные эффекты в геосистемах. - М.: ГЕОС, 2015. - С. 8-28.

257. Курленя, М. В. Волны маятникового типа / М. В. Курленя, В. Н. Опарин, В. И. Востриков // ФТПРПИ. - 1996. - Ч. 1: Состояние вопроса и измерительно-вычислительный комплекс.- № 3. - С. 3-8; Ч. 2: Методика экспериментов и основные результаты физического моделирования. - № 4. - С. 3-39; Ч. 3: Данные натурных наблюдений. - № 5. - С. 3-27.

258. Курленя, М. В. О некоторых особенностях реакции горных пород на взрывные воздействия в ближней зоне / М. В. Курленя, В. Н. Опарин, А. Ф. Реву-женко, Е. И. Шемякин // Докл. АН. - 1987. - Т. 293, № 1. - С. 67-70.

259. Опарин, В. Н. К теоретическим основам описания взаимодействия геомеханических и физико-химических процессов в угольных пластах / В. Н. Опарин // ФТПРПИ. - 2017. - № 2. - С. 3-19.

260. Багаев, С. Н. О волнах маятникового типа и методе их выделения от крупных землетрясений по записям лазерного деформографа / С. Н. Багаев, В. Н. Опарин, В. А. Орлов, С. В.Панов, М.Д. Парушкин // ФТПРПИ. - 2010. - № 3. - С. 3-11.

261. Опарин, В. Н. О нелинейных деформационно-волновых процессах и виброволновых геотехнологиях освоения нефтегазовых месторождений / В. Н. Опарин, Б. Ф. Симонов // ФТПРПИ. - 2010. - № 2. - С. 3-25.

262. Опарин, В. Н. Экспериментальные испытания многоканального опто-электронного продольного деформометра / В. Н. Опарин, В. Ф. Юшкин, А. А. Акинин и др. // ФТПРПИ. - 2000. - № 6. - С. 107-123.

263. Пат. 2097558. Российская Федерация. Способ контроля напряженно-деформированного состояния в блочных структурах геосферы, базовая опора, де-формометр и регистратор / Опарин В. Н., Курленя М. В., Акинин А. А. и др.; Опубл. в БИ. - 1997. - Бюл. № 33.

264. Опарин, В. Н. О кинетических особенностях развития сейсмоэмисси-онных процессов при отработке угольных месторождений Кузбасса / В. Н. Опарин, А. Ф. Еманов, В. И. Востриков и др. // ФТПРПИ. - 2013. - № 4. - С. 3-22.

265. Bormann, P. Magnitude of seismic events / Bormann P. // New manuel of seismological observatory practice (NMSOP). - Potsdam, Germany: Geo Forschungs Zentrum, 2009. - P. 3-16.

266. Опарин, В. Н. О влиянии волн маятникового типа от землетрясений на газодинамическую активность угольных шахт Кузбасса / В. Н. Опарин, В. В. Адушкин, Т. А. Киряева и др. // ФТПРПИ. - 2018. - № 1. - С. 3-16.

267. Еманов, А. А. Техногенная сейсмическая активизация на юге Кузбасса (п. Малиновка) / А. А. Еманов, А. Ф. Еманов, А. В. Фатеев, Е. В. Лескова // Меж-дунар. науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология»: сб. материалов. - Новосибирск, 2017. - Т. 3. - С. 66-71.

268. Киряева, Т. А. К вопросу об определении остаточной газоносности угольных пластов и ее связи с растворенным в угле метаном / Т. А. Киряева // Международная научная конференция «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология»: сб. материалов. - Новосибирск, 2016. - Т. 3. - С. 109115.

269. Киряева, Т. А. Определение начального газовыделения из разрушенного угля / Т. А. Киряева, М. С. Плаксин // Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи». - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. - С. 41-42.

270. Киряева, Т. А. Предварительные результаты исследования структуры угля современными методами / Т. А. Киряева, М. С. Мельгунов // ГИАБ. - 2009. -Вып. 7: Кузбасс-1. - С. 155-160.

271. Бирюков, Ю. М. Каталог внезапных выбросов угля и газа (Карагандинский угольный бассейн) // Ю. М. Бирюков, Р. Р. Ходжаев, Е. И. Фоминых. — Калининград: Изд-во КГТУ, 2006. - 157 с.

272. Kiryaeva, T. A. Role of temperature and microstructure of coal in energy and mass exchange processes / T. A. Kiryaeva, Zhou Aitao // Interexpo geo-siberia-

2017. XIII international scientific congress and exhibition. Plenary session. - Novosibirsk: SSGA, 2017. - С. 103-109.

273. Опарин, В. Н. Региональная кластеризация угольных месторождений Кузбасса по газодинамической активности. Часть I: Геомеханические, структурно-геологические и тектонофизические основы / В. Н. Опарин, В. В. Адушкин, Т. А. Киряева, В. П. Потапов // ГИАБ. - 2018. - № 9. - С. 5-24. Часть II: Влияние геотермических, геодинамических и физико-химических процессов / В. Н. Опарин, В. В. Адушкин, Т. А. Киряева, В. П. Потапов // ГИАБ. - 2018. - № 10. - С. 529.

274. Исхаков, Х. А. Активация компонентов взрыва метана путем их сорбции на поверхности угольной пыли / Х. А. Исхаков // ТЭК и ресурсы Кузбасса. -2006. - № 2. - С. 55-57.

275. Калякин С. А. Идеология взрывобезопасности угольных шахт, опасных по газу и угольной пыли // Безопасность труда в промышленности. - 2010. - № 11. - С. 38-41.

276. http://fas.su/page-511

277. Опарин, В. Н. К вопросу о существовании генетической связи между выбросо- и пожароопасностью угольных пластов Кузбасса / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева, В. Ю. Гаврилов и др. // Международный Российско-Казахстанский симпозиум «Углехимия и экология Кузбасса». - Кемерово: ИУХМ СО РАН, 2014. -С. 58.

278. Опарин, В. Н. О механизме взрыва метановоздушной смеси в газоносных угольных пластах при их нагревании / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева // 2-я Международная научная школа академика К. Н. Трубецкого «Проблемы и перспективы комплексного освоения и сохранения земных недр». - М., 2016. - С. 113-116.

279. Скрицкий, В. А. Механизм возникновения очагов самовозгорания угля в шахтах и способы их предотвращения / В. А. Скрицкий. - Новосибирск: Изд-во НГАВТ, 2013. - 278 с.

280. Гурвич, И. И. Сейсмическая разведка / И. И. Гурвич, Г. Н. Боганик // М.: Недра, 1980. - 551 с.

281. Salnikov, A. S. Technology and results of seismic tomographic studies on passing waves in coal mines of Kuzbass / A. S. Salnikov, B. A Kanareikin, S. V. Dol-gova // Seismic technology. - 2012. - No 1. - Р. 74 - 88.

282. Tailakov, O. V. On the issue of increasing the reliability of forecasting dynamic phenomena and monitoring the stress state in coal mines using seismoacoustic methods / O. V. Tailakov, S. V. Sokolov // "Mining Industry" No 6 (136). - 2017. - Р. 72

- 74.

283. Bondarev, V.I. Fundamentals of seismic prospecting. Yekaterinburg, - 2003.

- 333 p.

284. Stumpf, G. G. Physical and technical properties of rocks and coals of the Kuznetsk basin / G. G. Stumpf, Yu. A. Ryzhkov, V. A. Shalamanov // M.: Nedra, 1994.

- 225 p.

285. Киряева, Т. А. Влияние структуры и физико-химических свойств углей на уровень выбросоопасности пластов / Т. А. Киряева // Развитие ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий комплексного освоения месторождений полезных ископаемых / Т. А. Киряева и др.; под ред. акад. РАН К. Н. Трубецкого. - М., 2012. - С. 174 - 176.

286. Киряева, Т. А. Горно-экспериментальные исследования параметрических особенностей развития нелинейных геомеханических процессов и их опасных газодинамических следствий при подземной разработке угольных месторождений / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева и др. // Геомеханические поля и процессы: экспериментально-аналитические исследования формирования и развития очаговых зон катастрофических событий в горно-технических и природных системах: В 2 т. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2018. - Т. 1. - С. 317 - 540.

287. Киряева, Т. А. Особенности развития нелинейных деформационно-волновых процессов в угольных образцах различной стадии метаморфизма при их нагружении до разрушения в изменяющемся поле температур/ В. Н. Опарин, Т. А. Киряева и др. // Геомеханические поля и процессы: экспериментально-

аналитические исследования формирования и развития очаговых зон катастрофических событий в горно-технических и природных системах. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2019. - Т. 2. - С. 431 - 441, 526 - 536.

288. Киряева, Т. А. Разработка методов энергетического анализа и прогнозирования газодинамической активности углеметановых пластов Кузбасса / Т. А. Киряева. - Riga, Latvia: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2019. - 332 с.

289. Опарин, В. Н. Новые методы и информационные технологии в экспериментальной геомеханике / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева, В. П. Потапов, В. Ф. Юшкин // - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2021. - 308 с.

290. Oparin, V. N. Effect of Pendulum Waves from Earthquakes on Gas-Dynamic Behavior of Coal Seams in Kuzbass / V. N. Oparin, V. V. Adushkin, Т. А. Ki-ryaeva, V. P. Potapov, V. G. Tyukhrin, A. V. Glumov // J. of Mining Sci. - 2018. - Vol. 54, No. 1. - P. 3 - 14.

291. Опарин, В. Н. Развитие экспериментально-теоретических основ нелинейной геотомографии. часть I: формулировка и обоснование задачи исследований / В. Н. Опарин, В. В. Адушкин, В. И. Востриков, О. М. Усольцева, С. Н. Му-лев, В. Ф. Юшкин, Т. А. Киряева, В. П. Потапов // ГИАБ, 2019. - № 1. - С. 5 - 25.

292. Опарин, В. Н. Развитие экспериментально-теоретических основ нелинейной геотомографии. Часть II: динамико-кинематические характеристики волн маятникового типа в напряженных геосредах и сейсмоэмиссионные процессы / В. Н. Опарин, В. В. Адушкин, В. И. Востриков, О. М. Усольцева, С. Н. Мулев, В. Ф. Юшкин, Т. А. Киряева, В. П. Потапов // ГИАБ, 2019. - № 11. - С. 5 - 26.

293. Kiryaeva, Т. А. Effect of bifurcation in physicochemical parameters on outburst hazard of coal seams / Т. А. Kiryaeva // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 129, 01003 (2019).

294. Киряева, Т. А. Основные факторы, влияющие на выбросоопасность углей Кузбасса / Т. А. Киряева // ГИАБ, 2019. - № 7. - С. 185 - 195.

295. Опарин, В. Н. Развитие экспериментально-теоретических основ нелинейной геотомографии. Часть III: перспективные системы контроля деформационно-волновых процессов в подземных и наземных условиях ведения горных ра-

бот / В. Н. Опарин, В. В. Адушкин, В. И. Востриков, О. М. Усольцева, С. Н. Му-лев, В. Ф. Юшкин, Т. А. Киряева, В. П. Потапов // ГИАБ, 2019. - № 12. - С. 5 - 29.

296. Опарин, В. Н. К проблеме разработки методов и геоинформационных средств комплексной оценки влияния нелинейных деформационно-волновых процессов, индуцированных сейсмическими воздействиями, на геомеханическое состояние бортов карьеров и газодинамическую активность угольных шахт Кузбасса / В. Н. Опарин, В. П. Потапов, Т. А. Киряева, В. Ф. Юшкин // ГИАБ, 2020. -№ 8. - С. 5 - 39.

297. Kiryaeva, T. A. The Influence of Nonlinear Deformation-Wave Processes Induced by Seismic Effects on the Gas-Dynamic Activity of Coal Mines/ Т. А. Kiryaeva, V. N. Oparin // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. 2021. Sci. 666 022013.

298. Киряева, Т. А. Микро-наноструктурный анализ особенностей в строении угольного вещества в зависимости от стадий его метаморфизма / Т. А. Киряе-ва, В. Н. Опарин, Д. А. Яценко // ГИАБ, 2021. - № 5. - С. 5 - 23.

299. Киряева, Т. А. К вопросу о разработке комплексного показателя газодинамической активности углеметановых пластов // Естественные и технические науки, 2021. - № 4. - С. 148 - 155.

300. Киряева, Т. А. Изменение температуры при разработке углеметано-вого пласта - как мера его выбросоопасности / Т. А. Киряева // German International Journal of Modern Science, 2021. - № 65. Vol. 1, - С. 11 - 14.

301. Киряева, Т. А. О влиянии землетрясений и мощных технологических взрывов на газодинамическую активность угольных шахт / Т. А. Киряева, Г. Д. Рукавишников // Известия ТулГУ. Науки о Земле, 2021. - № 2. - С. 385 - 395.

302. Опарин, В. Н. Снижение рисков выбросоопасности при разработке угольных месторождений / В. Н. Опарин, Т. А. Киряева // Известия ТулГУ. Науки о Земле, 2021. - № 3. - С. 83 - 92.

303. Oparin, V. N. Оperator of connection between the Langmuir equation and Oparin's kinematic equation for pendulum-type waves. part I, II, III. / V. N. Oparin, Т. А. Kiryaeva // Smart Innovation, Systems and Technologies, 2021.

304. Киряева, Т. А. О некоторых аспектах решения проблемы внезапных выбросов угля и газа / Т. А. Киряева, Г. И. Кулаков // Нелинейные геомеханико-геодинамические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах: сб. тр. 2-й Рос.-кит. науч. конф. - Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012. - С. 213-218.

305. Киряева, Т. А. Особенности газодинамической активности углеметано-вых пластов / Т. А. Киряева // Проблемы и пути совершенствования гражданской обороны в субъектах Российской Федерации Сибирского федерального округа. -Новосибирск, 2012. - С. 136-140.

306. Киряева, Т. А. Оценка природных рисков при проектировании систем разработки углеметановых месторождений / Т. А. Киряева, А. А. Рябцев, М. С. Плаксин // Влияние научно-технического прогресса на экономическое развитие Кузбасса: материалы I Регион. науч.-практ. конф. - Прокопьевск, 2007. - С. 137139.

307. Лидин, Г. Д. О возможности теоретического расчета потенциальной метаноемкости угольных пластов на больших глубинах / Г. Д. Лидин, И. Л. Эт-тингер., Н. В. Шульман // Уголь. - 1973. - № 5. - С. 13-15.

308. Wang K. Study of tunnel roof anti impact and energy absorption effect on block overburden rock mass failure / K. Wang, Linming DOU, Yishan PAN, T. A. Kiryaeva // J. China University of Mining and Technol. - 2017. - Vol. 46, No.6. - P. 1212-1217.

309. Yatsenko, D A. Determining Coalbed Methane Content Structure / D A Yatsenko, T A Kiryaeva, V N Oparin, // International Scientific Conference «Far East Con» - Vladivostok, 2018. - Р. 20 - 29.

310. Zhou Aitao. Gas-solid coupling laws for deep high-gas coal seams / Aitao Zhou, K. Wang, F. Lingpeng, T. A. Kiryaeva // Internat. J. Mining Sci. and Technol. -2017. - Vol. 27, No 4. - Р. 675 - 679.

311. Zhou, A. T. Regularities of Two-Phase Gas Flow under Coal and Gas Outbursts in Mines / A. T. Zhou, K. Wang, T. A. Kiryaeva, and V. N. Oparin // J. Mining Sci. - 2017. - Vol. 53, No 3. - Р. 533 - 543.

312. Потапов П. В. Применение методов шахтной геофизики при установлении опасных по газодинамическим явлениям участков шахтопластов для шахт Кузбасса / П. В. Потапов, В. А. Рудаков // Безопасность угольных предприятий. -Кемерово: ФГУП НЦ ВостНИИ, 2004. - 273 с.

313. Полевщиков, Г. Я. Контроль газодинамической опасности по динамике метанообильности подготовительной выработки / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева, М. С. Плаксин // ГИАБ. Темат. прил. «Метан». - М., 2006. - С. 312-319.

314. Полевщиков, Г. Я. Оценка газодинамической активности пластов с учетом данных газового опробования / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева // ГИАБ. Тематическое приложение «Метан». -2008. - С. 115-120.

315. Полевщиков, Г. Я. Снижение газодинамической опасности подземных горных работ / Г. Я. Полевщиков, Т. А. Киряева и др. // Уголь. - 2007. - № 11. - С. 13-16.

316. Степнов, М. Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник / М. Н. Степнов. - М.: Машиностроение, 1985. -232 с.

317. Бочаров, П. П. Математическая статистика / П. П. Бочаров, А. В. Пе-чинкин. - М.: Изд-во РУДН, 1994. - 164 с.

318. Вуколов, Э. А. Основы статистического анализа / Э. А. Вуколов. - М.: Форум ИНФРА, 2004. - 464 с.

319. Иванова, В. М. Математическая статистика / В. М. Иванова, В. Н. Каш-нина. - М.: Высш. шк., 1981. - 371 с.

320. Кремер, Н. Ш. Теория вероятностей и математическая статистика / Н. Ш. Кремер. - М.: Юнити-Дана, 2001. - 543 с.

321. Полевщиков, Г. Я. Научное обеспечение эффективной работы метано-обильных и выбросоопасных шахт Кузбасса / Г. Я. Полевщиков, Е. Н. Козырева, Т. А. Киряева // Горн. журн. - 2005. - № 12 - С. 124-127.

322. Временное руководство по расчету первичного и последующих шагов обрушения пород кровли при разработке угольных пластов длинными столбами по простиранию в условиях Кузбасса. - Кемерово, 1973. - 12 с.

323. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа. РД 05-350-00. - 169 с.

324. Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт. РД-154-09-2006. - 203 с.

325. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. - М.: Недра, 1981. - 288 с.

Приложение А

Приложение Б

Применение технологии big data для анализа многопараметрических данных

Пример обработки данных газодинамического мониторинга с использованием crisp-схемы. Crisp-модель регламентирует все этапы интеллектуальной обработки и анализа экспериментальных данных (рисунок 1).

На первом этапе уточняются характеристики исследуемого процесса с точки зрения дальнейшего получения конкретных данных, на втором идет сбор самих данных, организация схем их хранения и, может быть, создание информационных моделей. На третьем этапе происходит очистка данных. Например, заполняются по некоторому алгоритму пропущенные данные, выполняется их фильтрация, проверка на принадлежность конкретным диапазонам значений и наличие аномалий. На следующем этапе осуществляется выбор соответствующих моделей и их расчет. При этом в отличие от классических методов расчеты проводятся по нескольким моделям, количество которых может превышать десятки.

Рисунок 1 - Общая СМБР-схема организации процессов обработки экспериментальных данных

методами интеллектуального анализа

На этапе анализа и оценки выполняется окончательный выбор одной или нескольких моделей в зависимости от требований к результатам анализа, и только после этого можно ожидать применение полученных результатов. В некотором смысле такая схема напоминает классические схемы организации геомеханического мониторинга, однако отличается от него организацией отдельных этапов,

связанных как с моделированием, так и с анализом, оценкой и применением результатов.

Рассмотрим пример обработки данных газодинамического мониторинга с использованием CRISP-схемы. Исследовались данные по Кузбассу, включающие названия серии SER, подсерии PODSER, свиты SVITA, месторождения MESTR, угольного пласта PLAST, шахтоучастка SHJUCH, а также глубину залегания Я, м; содержание влаги WA, %; зольность АА, %; выход летучих VR, %; удельный вес DI, DK, кг/м3; метаноемкость горючей массы MOI, М05, Ml, Ml5, М20, М25, МЗО, М40, м3/т, при различных давлениях (0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 4.0 МПа соответственно); предельную метаноемкость AV, м3/т; сумму окисленных компонент SOK, %.

Предварительный анализ данных показывает наличие как текстовых (кате-горийных), так и численных компонент. Большинство классических методов обработки в этом случае оказываются просто неработоспособными либо требуются специальные преобразования, которые только ухудшают проведение комплексного анализа всего множества переменных, существенно ограничивая возможность выявления новых зависимостей. Эти ограничения автоматически снимаются при использовании методов интеллектуального анализа данных, большинство моделей которого могут работать с различными классами переменных. На этапе получения данных определены типы переменных, а также выделены зависимые и независимые переменные. Так как нас интересует метаноемкость углей при различных давлениях и связанные с ней "неявные" закономерности поведения других горнотехнологических характеристик, то она задавалась при построении моделей как зависимая переменная. Предварительная обработка или очистка экспериментальных данных заключалась в устранении пробелов в имеющихся таблицах, с использованием хорошо известных моделей восстановления пропущенных значений.

Самым сложным этапом является выбор соответствующей модели, описывающей поведение исследуемого признака. Однако в случае применения методов Data Mining на этом этапе обычно проводятся расчеты по множеству моделей, например входящих в тот или иной пакет; затем выбираются модели, наиболее адекватные анализируемому процессу, для которых и выполняется окончательный расчет. С одной стороны, это несколько усложняет построение моделей, а с

другой - расширяет возможности самого анализа. При этом следует учесть, что большинство программных средств интеллектуального анализа данных имеет в своем составе от 10 до 30 моделей, и их выбор зависит от опыта пользователя. Кроме того, необходимо учитывать как однородность данных, так и мощность их множества (многообразие независимых переменных, по которым будет строиться модель). На примере обработки больших объемов экспериментальных данных покажем, как могут изменяться выводы о наличии той или иной зависимости для разного количества переменных при использовании моделей интеллектуального анализа и программных средств, их реализующих.

Из всего многообразия моделей выбраны следующие:

- построение деревьев решений по алгоритму CART (Classification and Re-gerssion Tree);

-построение модели в виде регрессионных сплайнов (алгоритм MART-многомерные аддитивные регрессионные деревья);

- обобщенный алгоритм оценки параметров регрессии (Lasso);

- построение случайного множества деревьев решений для классификации и оценки параметров регрессионной модели (Random Forest Tree);

- устойчивые градиентные методы построения дерева решений;

- нейронные сети, включая карты Кохонена.

Такой выбор не случаен, он основан на многолетнем опыте обработки горнотехнологических данных методами интеллектуального анализа. Выбранные методы входят в большинство имеющихся программных пакетов по обработке данных. В качестве тестового набора использованы многолетние данные по газодинамическим свойствам угольных пластов. Расчеты проводились по всему множеству моделей одного из пакетов обработки (WEKA, R), а затем аналогичные расчеты - в другом пакете (RapidMiner Studio, Knime).

Итоговые результаты проверялись на устойчивость и адекватность моделей с помощью соответствующих статистических оценок. Для оценки построенных моделей выбраны методы визуализации, показывающие важность того или иного предиктора, используемого для конкретной модели анализа. В качестве основной гипотезы предполагалось наличие зависимости метаноемкости горючей массы угольного пласта при различных давлениях (переменные MOI, М05, Ml, M15,

М20, М25, М30, М40) от горно-геологических параметров месторождений. Расчеты проводились по всей шкале давлений (от 0,5Т06 Па до 4,0Т06 Па) по схеме, рассмотренной выше. Их основные результаты показаны на рисунках 2-5.

а

Variable Importtmc с

Variable Score

AV 100.00

SHA LTCH 7.1.92 НИШИ 91111*1 ИГ!

pt.ats 63.43 ■■■HI 1

MES TR 51.74 ■IIMIIIB

I'OD SiiR 32.07 IIIKII

SW1TA 30.58 ■ни

VR 22.00 Hill

WA 12.01 II

VA 5.12 R

SOK .87

eu .63

AA 0.62

еж, 0:01

б

Viirïtibli^ Tmpi irliiDC..'

Variable Store

AV ГОШ mi инцннМ