Научная тема: «УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ ТЕХНОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА УГОЛЬНЫЕ ПЛАСТЫ»
Специальность: 25.00.20
Год: 2011
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Взаимосвязь показателей прочности, трещиноватости и газопроницаемости углей различных степеней тектонической нарушенности, позволяющая количественно оценить способность угля к газоотдаче и газопроницаемость с учетом его трещиноватости, блочного строения, напряженного состояния и тектонической нарушенности и провести классификацию угольных пластов по их способности к газоотдаче при дегазации.
  2. Угли из выбросоопасных и невыбросоопасных пластов имеют отличия в структуре на микроуровне, которые выявляются при мультифрактальной параметризации цифровых изображений их поверхности и позволяют провести оценки выбросоопасности угольных пластов по структурному фактору.
  3. Механохимический эффект образования метана наблюдается при разрушении угля сдвигом в условиях неравнокомпонентного сжатия и высоких напряжений (минимальное главное напряжение су3 > 5÷7 МПа). Эффект начинает фиксироваться при достижении максимальным главным напряжением 1 значений 0,7-0,8 от предела прочности угля и тем сильнее, чем более пластичным является процесс разрушения (коэффициент спада напряжений в запредельной области s > 0,75).
  4. Природно-техногенный очаг выбросоопасности в призабойной зоне угольного пласта формируется в зоне влияния геологической и техногенной нарушенности, в том случае, когда затруднено деформирование призабойной части угольного массива в сторону забоя, и характеризуется резким ростом концентрации потенциальной энергии упругого сжатия и механохимическим процессом генерирования дополнительного метана из угля в условиях высоких напряжений объемного сжатия и сдвиговых деформаций.
  5. Метод прогноза потенциальной (природной) опасности внезапных выбросов и горных ударов, основанный на определении соотношения запасов энергии газа и горного давления угольного пласта позволяет определить опасность и тип газодинамического явления, а при дополнительном учете технологии ведения горных работ - определить реальную выбросоопасность очистных и проходческих забоев, выбрать безопасную для данных условий скорость подвигания забоя и эффективные мероприятия по предотвращению выбросоопасной ситуации.
Список опубликованных работ
Статьи в научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ:

1.Малинникова О.Н. Условия образования метана из угля при разрушении/ Горн.Инф.-аналитич.бюлл. –Вып.5. М.: МГГУ.–2001.–С.95-99.

2.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Геолого-физические критерии прогноза перспективности дегазации угольных пластов для промышленного извлечения метана/ Горн. Инф.-аналитич. бюлл. –Вып.5. М.: МГГУ. – 2001. – С.80-84.

3.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Зыков В.С., Рудаков В.А. Прогноз опасности внезапных выбросов и горных ударов по энергии массива / Физико-техн.пробл. разработки полезн. ископаемых. – 2002. -№ 1. - С.67-70.

4.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Гурьянов В.В., Матвиенко Н.Г. Разработка метода оценки метаноотдающей способности угольных пластов по комплексу геолого-физических показателей. Горн. Инф.-аналитич. бюлл. –Вып.6. М.: МГГУ. –2002. –С.

5.Малинникова О.Н., Фейт Г.Н. Эффект образования метана и дополнительной сорбции при разрушении газонасыщенного угля в условиях объемного напряженного состояния/ Горн. Инф.-аналитич. бюлл. –Вып.8. М.: МГГУ. – 2004. – С.196-200.

6.Иванов Б.М., Малинникова О.Н., Индыло С.В., Колесов А.В. Анализ причин аварий, вызванных газодинамическими явлениями в угольных шахтах. Горн. Инф.-аналитич. бюлл. ––/Тематическое приложение БЕЗОПАСНОСТЬ. М.: МГГУ. – 2006. – С.133-146.

7.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Механохимические процессы метанообразования в угольных пластах в условиях высоких напряжений. Горн. Инф.-аналитич. бюлл. – /Тематическое приложение МЕТАН. М.: МГГУ. – 2006. – С.137-144.

8.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Особенности и закономерности геомеханических и физико-химических процессов формирования очагов опасности газодинамических явлений в шахтах. Горн. Инф.-аналитич. бюлл. –/Тематическое приложение МЕТАН. М.: МГГУ. – 2007 – С.192-205.

9.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Причины повышенного метановыделения при внезапных выбросах угля и газа в шахтах. Горн. Инф.-аналитич. бюлл. –/Тематическое приложение МЕТАН. М.: МГГУ. – 2008 – С.206-211.

10.Малинникова О.Н. Оценка количества метана, дополнительно образующегося в пласте, при подготовке очага внезапного выброса. Горн. Инф.-аналитич. бюлл. – /Тематическое приложение МЕТАН. М.: МГГУ. – 2008 – С.138-145.

11.Малинникова О.Н., Захаров В.Н., Филиппов Ю.А., Ковпак И.В. Геопространственное моделирование взаимодействия высотных зданий и сооружений с массивом горных пород. Горн. Инф.-аналитич. бюлл. /Отдельный выпуск № 11 - М.: МГГУ. – 2008 – С. 59-66.

12.Малинникова О.Н., Одинцев В.Н., Трофимов В.А. Оценка условий метаноотдачи угля на микроструктурном уровне. МЕТАН: Отдельный выпуск / Горн. Инф.-аналитич. бюлл. М.: Мир горной книги. – 2009. –№ 11. - С.189-204.

13.Малинникова О. Н., Учаев Дм. В., Учаев Д. В. Мультифрактальная оценка склонности угольных пластов к газодинамическим явлениям // Горн. инф.-аналитич. бюлл. Тематическое приложение БЕЗОПАСНОСТЬ. — М.: МГГУ, 2009. — Вып. 12. — С. 214—233.

14.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Геолого-физический метод оценки перспективности добычи метана из угольных пластов / Наука и техника в газовой промышленности, 2009. - №3. С. 43-48.

15.Трубецкой К.Н., Рубан А.Д., Викторов С.Д., Малинникова О.Н., Одинцев В.Н., Кочанов А.Н., Учаев Д.В. Фрактальная структура нарушенности каменных углей и их предрасположенность к газодинамическому разрушению. ДАН. – 2010. -Т. 431. - № 6. С.1-4.

Статьи в прочих научных изданиях:

16.Малинникова О.Н., Фейт Г.Н. Эффект дополнительной сорбции метана в приза-бойной зоне угольного пласта/ Науч.сообщ.//ИГД им.А.А.Скочинского, М. - 1997. - Вып. 305. - С. 36-44.

17.Г.Н.Фейт, О.Н.Малинникова Прогноз опасности газодинамических явлений в шахтах по геоэнергии массива/ Труды XI Российской конференции по механике горных пород: С.-Петербург, 9-11 сент. 1997 г. - С.461-465.

18.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Рудаков В.А. Результаты оценки геоэнергии угольных пластов и прогноз опасности газодинамических явлений на шахтах Кузбасса и Донбасса// «Горная геофизика», Международная конференция, ВНИМИ, СПб, -1998. - С.258-261.

19.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Рудаков В.А. Геоэнергетический способ прогноза опасности внезапных выбросов и выбора эффективных мероприятий по их предотвращению/ Международный симпозиум по горной технологии - 98. Безопасность и охрана труда в угледобывающей промышленности. Китай, Чунцин, 1998, С.46-50.

20.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Рудаков В.А. Прогноз опасности внезапных выбросов угля и газа в шахтах Кузбасса по геоэнергии массива/ Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию. Труды международной научно-практической конференции. Кемерово, 1999, т.2, С. 191-195.

21.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Геоэнергетические критерии управления напряженным и газодинамичнским состоянием массива для предотвращения внезапных выбросов/ Науч.сообщ.//ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, М. - 1999. - Вып. 311. -С.210-216.

22.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Зыков В.С., Рудаков В.А. Руководство по определению степени (категории) выбросоопасности угольных пластов и забоев горных

выработок с учетом глубины и технологии ведения горных работ/ Ротапринт Вос-тНИИ. Люберцы-Кемерово. - 1999.

23.Малинникова О.Н. Образование метана при разрушении угля/ Механика горных пород. Науч. сообщ.//ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, М. - 1999. - Вып. 313. -С.149-156.

24.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Единый метод прогноза внезапных выбросов и горных ударов по геоэнергии массива. Науч.сообщ./ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочин-ского, М. - 2000. - Вып. 315. - С.144-150.

25.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Прогноз опасности геодинамических явлений в шахтах при увеличении глубины горных работ/ Освоение недр и экологич. проблем – взгляд в XXI век. Межд.конф. – М., 2000, С.189-191.

26.Малинникова О.Н., Фейт Г.Н., Захаров В.Н. Разработка геолого-физической модели формирования и оценки опасности геодинамических и газодинамических явлений в зонах ведения горных работ/ VI международная научно-практическая конференция ―GEOINFOCAD 2002‖ г.Салоу, Испания. 11-18 мая 2002 г. Материалы конференции. С.

27.Малинникова О.Н., Яновская М.Ф. Два энергетических режима сорбции метана природным углем. Науч.сообщ./ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, М. - 2002. -Вып. 321. - С.87-93.

28.Малинникова О.Н. Кинетика газовыделения (диффузия) метана из структурных блоков. Науч.сообщ./ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, М. - 2002. - Вып. 321. -С.94-99.

29.Малинникова О.Н. Образование дополнительного газа при разрушении угля. /Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках//Материалы XIV Международной научной школы им. академика С.А.Христиановича. – Симферополь. – 2004. С.86-88.

30.Малинникова О.Н., Захаров В.Н., Исаков З. Геоинформационная система мониторинга гео- и газодинамических процессов в углепородных массивах./IX Международная научно-практическая конференция GEOINFOCAD 2005 14-21 мая 2005 г., Материалы конференции. - 2005. - С.32-36.

31.Малинникова О.Н. Образование очага выбросоопасности при ведении горных работ /Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках//Материалы XV Международной научной школы им. академика С.А. Христиановича. – Симферополь. – 2005. С.163-165.

32.Малинникова О.Н. Образование техногенного очага выбросоопасности. На-уч.сообщ./ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, М. - 2005. - Вып. 331. - С.191-197.

33.Малинникова О.Н. Оценка количества газа, образующегося при разрушении угля. 2-ой Международный Северный социально-экологический конгресс/ Освоеное минеральных ресурсов севера: проблемы и решения// Труды 4-ой Международной научно-практической конференции (Воркута, 12-14 апреля 2006 г.), Воркута, -

2006.– Том 1. С. 225-230.

34.Малинникова О.Н. Возможность оценки опасности гео и газодинамических явлений в угольных шахтах по аэрокосмическим снимкам. /X Международная научно-практическая конференция. GEOINFOCAD 2006 20-29 мая 2006 г., Материалы конференции.- 2006. - С.63-66.

35.Малинникова О.Н. Связь выбросоопасности с температурой угольного пласта. Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках//Материалы XVI Международной научной школы им. академика С.А. Христиановича. – Симферополь. – 2006. С.179-181.

36.Малинникова О.Н. Применение программного комплекса ANSYS к решению задач геомеханики. XI Международная научно-практическая конференция. «Методы дистанционного зондирования и ГИС-технологии для оценки состояния окружающей среды, инвентаризации земель и объектов недвижимости», Материалы конференции. Португалия 2007. С.24-30.

37.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Термодинамические и механохимические процессы в угольном пласте при образовании техногенного очага опасности динамических явлений. В сб.: Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. Т.1. – Новосибирск, 2007, С.250-254.

38.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Энергетическая модель развития геомеханических и физико-химических процессов при возникновении газодинамических явлений в угольных пластах / Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках//Материалы XVI Международной научной школы им. академика С.А. Христиановича. – Симферополь. – 2007.с. 295-300.

39.Малинникова О.Н., Фейт Г.Н. Связь термодинамических процессов с выбросо-опасностью угольных пластов при ведении горных работ. Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках//Материалы XVI Международной научной школы им. академика С.А. Христиановича. – Симферополь. – 2007. С. 191-194.

40.Малинникова О.Н., Захаров В.Н., Рубан А.Д., Иванов Б.М. Оценка механизмов и параметров протекания внезапных выбросов угля и газа на основе регистрируемой сейсмоакустической информации. XIX сессия Рсссийского акустического общества / Геоакустика. – 2007. С. 307-311.

41.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Особенности разрушения призабойной зоны угольных пластов на стадии подготовки и развития газодинамических явлений. Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках//Материалы XVII Международной научной школы им. академика С.А. Христиановича. – Симферополь. – 2008. С.314-316.

42.Захаров В.Н., Фейт Г.Н., Малинникова О.Н., Аверин А.П. Энергия колебаний горных пород в зонах ведения горных работ при отработке угольных месторождений подземным способом. XX сессия Рсссийского акустического общества / Физиическая акустика. Нелинейная акустика. Распространение и дифракция волн. Геологическая акустика. М.: ГЕОС. – 2008. - Т.1. - С. 309-312.

43.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Прогнозирование зон высокой метаноотдачи при разработке угольных пластов и промышленной добыче угольного метана на шахтах. Геотехнiчyа механiка Межвiд.зб.наук.праць / Iн-т Геотехнiчноï механiки iм. М.С. Полякова НАН Украïни. – Днiпропетровськ, 2008. - Вып.80. – С. 53-55.

44.Рубан А.Д., Захаров В.Н., Малинникова О.Н., Фейт Г.Н.Развитие теории и технологии прогноза очагов газодинамических явлений в техногенно изменяемом массиве. Труды Международной конференции «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли». Новосибирск. – 2009.

45.Малинникова О. Н., Учаев Дм. В., Учаев Д. В. Методика применения мультифрактального анализа для обнаружения особенностей структуры углей выбросоопасных пластов по их цифровым изображениям. Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции посвященной 230-летию основания МИИГАиК -Выпуск 2. В 2-х частях. –Ч.1. -М.: Изд-во МИИГАиК, 2009. - С 23-27. (Приложение к журналу Изв.вузов «Геодезия и аэрофотосъемка», № 6)

46.Фейт Г.Н., Малинникова О.Н. Оценка влияния скорости подвигания забоя на вы-бросоопасность угольных пластов. Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках//Материалы XVII Международной научной школы им. академика С.А. Христиановича. – Симферополь. – 2009. С.310-314.

47.Захаров В.Н., Малинникова О.Н., Харченко А.В. Акусто-вибрационные процессы в призабойной зоне при ведении горных работ. Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках//Материалы XVII Международной научной школы им. академика С.А. Хри-стиановича. – Симферополь. – 2009. С.116-120.

48.Малинникова О.Н. Образование «дополнительного» метана при техногенном воздействии на угольный пласт. Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды//Труды конференции с участием иностранных ученых «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» (28 июня-2 июля 2010 г.). В 3-х т. Т.II. Геотехнологии. – Новосибирск: Ин-т горного дела СО РАН, 2010. – С.185- 190.

Патенты

49.Патент № 2054554, зарегистрирован 20.02.96 г. Способ разработки выбросоопас-ных пластовых месторождений полезных ископаемых. С.И. Мультанов, Г.Н. Фейт, В.Д. Аюров, О.Н. Малинникова

50.Патент Украины № 19119 UA, зарегистрирован. 25.12.97, Бюл. № 6. Способ определения выбросоопасности угольных пластов. Алексеев А.Д., Фейт Г.Н., Стариков Г.П., Смирнова Г.Г., Малинникова О.Н., Ревва В.Н.

51.Патент РФ № 2372487, зарегистрирован 10.11.09 г. Способ дегазации угольного пласта. Рубан А.Д., Забурдяев Г.С., Захаров В.Н., Забурдяев В.С., Бобин В.А., Малинникова О.Н., Филиппов Ю.А.