У монографії узагальнено результати багаторічних комплексних досліджень особливостей порід-колекторів вугленосних відкладів та закономірностей розподілу газів у вугленосній товщі, вивчення форм вологи у гірських породах Донбасу, взаємодії та взаємного впливу складових системи вода- газ у вуглепородному масиві, чинників формування фільтраційних та ємнісних властивостей гірських порід. Розглянуто роль окремих фаз флюїдів у формуванні водогазонасиченості вуглепородного масиву на базі досліджень різноманітних форм вологи у поровому просторі вугленосних відкладів Донбасу і фазових проникностей води та газу. Досліджено умови і запропоновано модель формування газових пасток у породному масиві як результат взаємного впливу і взаємодії газової та рідкої фаз на основі теорії тріщинувато- пористих середовищ. Визначено умови формування та збереження газових скупчень у вуглепородному масиві, обґрунтовано параметри фільтраційних та ємнісних властивостей, які характеризують породи-колектори, межу колектор-екран та екрани (покришки). Розроблено методику прогнозної оцінки перспективності локальних антиклінальних структур з метою пошуку зон скупчення вільного метану. Для наукових співробітників і фахівців, що займаються проблемами прогнозування гірничо-геологічних умов розробки вугільних родовищ, а також студентів вишів відповідних спеціальностей. ЗМІСТ ПЕРЕДМОВА 3 Розділ 1. ПОРОДИ-КОЛЕКТОРИ ВУГЛЕНОСНОЇ ТОВЩІ TA ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗПОДІЛУ ГАЗІВ У КАМ'ЯНОВУГІЛЬНИХ ВІДКЛАДАХ ДОНБАСУ 7 1.1. Породи-колектори теригенних відкладів та їхні головні параметри .... 7 1.2. Скупчення газу, їхні основні типи та класифікація 14 1.3. Розподіл газів у вугленосній товщі та газоносність вугільних пластів і вміщуючих порід 32 Розділ 2. ФОРМИ ЗНАХОДЖЕННЯ ПРИРОДНОЇ ВОЛОГИ У ВУГЛЕНОСНОМУ ПОРОДНОМУ МАСИВІ 52 2.1. Енергетична неоднорідність рідинної складової та класифікація форм вологи гірських порід 52 2.2. Дослідження форм вологи в гірських породах Донбасу 55 2.2.1. Дослідження форм вологи у пісковиках 55 2.2.2. Дослідження форм вологи в алевролітах та аргілітах 71 2.2.3. Дослідження кінетики процесу дегідратації пісковиків, алевролітів та аргілітів 76 Розділ 3. СИСТЕМА ВОДА-ГАЗ У МАСИВІ ГІРСЬКИХ ПОРІД І МЕХАНІЗМ ФОРМУВАННЯ ГАЗОВИХ СКУПЧЕНЬ 82 3.1. Взаємний вплив та взаємодія газової і рідкої фаз у масиві гірських порід 82 3.2. Стани рівноваги системи вода-газ у породному масиві та формування газових скупчень 93 Розділ 4. ЧИННИКИ ФОРМУВАННЯ КОЛЕКТОРСЬКИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТЕРИГЕННИХ ПОРІД У СКЛЕПІННИХ ЧАСТИНАХ АНТИКЛІНАЛЬНИХ СТРУКТУР 111 4.1. Визначення пористості при розущільненні 111 4.2. Визначення водо- та газонасиченості при розущільненні порід 123 4.3. Формування абсолютної проникності при розущільненні порід 128 4.3.1. Вплив розміру фільтрувальних каналів на проникність низькопористих теригенних порід 128 4.3.2. Вибір аналітичних структурних моделей порового Простору для розрахунку проникності низькопористих теригенних порід 143 4.3.3. Абсолютна проникність низькопористих теригенних порід у тріщинуватій зоні та непорушеному породному масиві 158 Розділ 5. УМОВИ ФОРМУВАННЯ ГАЗОВИХ ПАСТОК TA ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ФІЛЬТРАЦІЙНИХ TA ЄМНІСНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОРІД-КОЛЕКТОРІВ ГАЗУ, МЕЖІ КОЛЕКТОР - ЕКРАН TA ЕКРАНІВ 166 5.1. Обґрунтування фільтраційних та ємнісних параметрів межі колектор-екран низькопористих теригенних порід 166 5.2. Умови існування та кількісні параметри властивостей покришок (екранів) у локальних антиклінальних структурах 172 5.3. Кількісні параметри фільтраційних та ємнісних властивостей порід у тріщинуватій зоні локальних антиклінальних структур 182 Розділ 6. МЕТОДИКА ПРОГНОЗНОГО ОЦІНЮВАННЯ ПЕРСПЕКТИВНОСТІ ЛОКАЛЬНИХ АНТИКЛІНАЛЬНИХ СТРУКТУР НА НАЯВНІСТЬ ГАЗОВИХ ПОКЛАДІВ 186 6.1. Побудова карт локальних структур 186 6.2. Визначення параметрів локальних антиклінальних структур і розрахунок коефіцієнтів розущільнення 187 6.3. Визначення фільтраційних та ємнісних характеристик порід у склепінні локальних антиклінальних структур 189 6.4. Визначення можливих максимальних пластових тисків і розрахунок межі абсолютної проникності для покришок та екранів 191 6.5. Оцінка перспективності ділянки на наявність газових покладів 192 Розділ 7. ВИЗНАЧЕННЯ ДІЛЯНОК ДЛЯ ПОШУКІВ СКУПЧЕНЬ ВІЛЬНОГО МЕТАНУ 194 7.1. Геологічний аналіз перспективних об'єктів на ділянці "Кальміу- ський рудник" шахти ім. О.Ф. Засядька 194 7.1.1. Стисла геологічна характеристика ділянки "Кальміуський рудник" шахти ім. О.Ф. Засядька 194 7.1.2. Прогноз зон локальних скупчень вільного метану на ділянці "Кальміуський рудник" шахти ім. О.Ф. Засядька та підрахунок ресурсів метану в пісковиках 201 7.2. Геологічний аналіз перспективних об'єктів на полі шахти "Бутовська" 211 7.2.1. Стисла геологічна характеристика поля шахти "Бутовська" 211 7.2.2. Прогноз зон локальних скупчень вільного метану на полі шахти "Бутовська" та підрахунок ресурсів метану в пісковиках 216 ВИСНОВКИ 228 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 232