На шахте имени С.М. Кирова АО «СУЭК-Кузбасс» впервые в истории угольной отрасли Россиипроизведено гидровоздействие на угольные пласты путем гидрорасчленения с поверхности. Технологическая операция осуществлена силами Управления дегазации и утилизации метана (УДиУМ) — сервисного предприятия АО «СУЭК-Кузбасс». Научное сопровождение данных работ ведётся коллективом Горного института НИТУ «МИСиС» (г. Москва).Общий объем инвестиций составил 300 млн рублей.

Шахта имени С.М. Кирова относится к свехкатегорийной по метану и разрабатывает пласты, угрожаемые по внезапным выбросам газа. С целью повышения безопасности и увеличения производительности добычных работ в 2016-2017 годах был применен опытный гидроразрыв пласта из подземных выработок. Такая технология позволила более эффективно проводить разупрочнение угольного массива, значительно повысив объемы извлекаемого на поверхность метана с последующей его утилизацией в тепловую и электрическую энергию. Как результат, возросла производительность очистных забоев, и по итогам 2017 года шахта имени С.М. Кирова выдала на-гора рекордные 7,2 миллиона тонн угля при первоначально планируемых 5,0 миллионах тонн.

Вместе с тем при применении гидроразрыва выявлен ряд сдерживающих факторов, связанных, прежде всего, с невозможностью применения мощной нагнетательной техники в подземных условиях и ограниченностью времени на дегазацию. Поэтому следующим этапом в развитии технологии гидровоздействия на угольные массивы стала реализация инвестиционного проекта по заблаговременной дегазационной подготовке угольного пласта «Болдыревский» на шахте имени С.М. Кирова с использованием инновационной технологии гидрорасчленения с поверхности (ГРП).

Сущность и этапы этой технологии, не имеющей аналогов в отечественной отрасли, заключается в следующем: бурение скважин с перекрытием отработанных пластов, их обсадка и цементирование; закачка воды (300 м3 и более) для раскрытия и расширения в массиве естественных трещин, образования искусственных трещин; консервация скважин до подхода подготовительных выработок; спуск воды и извлечение метана из скважин ГРП; извлечение метана из подземных скважин в зонах воздействий при прохождении в последующем горных выработок, оконтуривающих лаву.

Для реализации данного проекта были приобретены две насосные установки FP 2500-20 и двухнасосная цементировочная установка TPC1200 производства компании GOES GmbH (Германия), манифольдная установка FMU12 на шасси MERCEDES BENZ, а также другое дополнительное оборудование.

На сегодняшний день выполнено строительство двух скважин и испытана технология гидрорасчленения. Полученные результаты изменения давления при проведении гидровоздествия и наблюдения за водопроявлениеми подтверждают успешное осуществление гидрорасчленения с плавным раскрытием трещин по направлению основной системы трещиноватости пласта. После реализации технологии и открытия скважины на самоизлив наблюдается интенсивный выход газа.

Планируется, что к отработке лавы № 24-63 пласта Болдыревский с запасами угля 2,6 миллиона тонн шахта имени С.М. Кирова приступит в июле 2020 года. По предварительным расчетам, благодаря проведенной заблаговременно дегазации удастся на треть увеличить нагрузки на очистной забой, ускорить время отработки лавы, сократив при этом постоянные затраты. Ожидается, что по итогам отработки только одной этой лавы все затраты на приобретение оборудования полностью окупятся.

На презентации первых результатов проводимого гидрорасчленения с поверхности генеральный директор АО «СУЭК-Кузбасс» Евгений Ютяев отметил: «Реализацию данного проекта в действующей шахте можно, без сомнения, считать технологическим ноу-хау для отечественной угольной отрасли. Большое значение для успеха имеет прочное взаимодействие науки и практики, высокий профессионализм всех участников процесса, позволяющий гарантированно избежать возможных при проведении гидрорасчленения рисков. Благодаря опережающей комплексной дегазации мы предотвращаем выбросоопасность, снижаем газоносность отрабатываемых пластов и создаем безопасные условия для высокопроизводительной работы горняков. К тому же, применяемая технология позволит значительно увеличить концентрацию метана в извлекаемом газе. А это уже серьезный шаг к освоению новых производств, связанных с более широким использованием шахтного метана, как бытового, автомобильного и промышленного топлива».