Для его эффективного извлечения необходимы энергетические воздействия на угольные пласты, стимулирующие распад углеметанового раствора и соответствующее газовыделение. Облегченное разрушение горных пород в присутствии воды было обнаружено П.А. Ребиндером и его сотрудниками [1]. Эти исследования послужили толчком интенсификации газовыделения из скважин путем гидроразрыва пластов, обработки скважин кислотами и др. Однако применение этих методов идет «вслепую» без теоретического обоснования. Для эффективности газовыделения нами получена формула:
где η - эффективность газовыделения; А - механическая энергия, подводимая к пласту,
Т - температура, ΔG0 - энергия Гиббса угольной среды, N¯ - среднее число элементарных носителей разрушения (трещин, пор, дефектов), С1 - постоянная.
При наличии воды энергия Гиббса резко уменьшается, приводя к увеличению газовыделения при гидроразрыве пласта. Полученная формула показывает влияние минерального состава углей (через энергию Гиббса) на газовыделение, что необходимо учитывать при промышленном извлечении метана из угольных пластов.
Формулу можно использовать для оценки величины заряда (через А) при интенсификации газовыделения путем взрыва в скважине и т. д.
Список литературы
- Ребиндер П.А., Шрейнер Л.А., Жигач К.Ф. Понизители твердости в бурении. - М.: Изд-во АН СССР, 1944.