Однак ультразвук не може проникати глибоко в породу. Наприклад, глибина проникнення ультразвуку і пісок становить не більше 1 м, якщо останній не знаходиться під високим тиском. Тому основна ідея (6) полягає в тому, що енергія сейсмічної хвилі не перехід безпосередньо в тепло.
Замість цього є перетік енергії довгих сейсмічних хвиль до більш коротким, аж до ультразвукових частот. І тільки на останньому етапі такого каскадного процесу внаслідок інтенсивного поглинання високочастотних хвиль енергія переходить в тепло.
Тут важливо підкреслити, що в реальних умовах у вугільних пластах завжди присутній ультразвук.
Дійсно, високочастотний сейсмічний шум з'являється в масиві гірської породи при будь-якому деформаційному процесі: через місячно-сонячних припливів, океанських штормів або інших тектонічних або технічних подій [10]. Вібраційний вплив також підсилює природний сейсмічний шум - в польових експериментах з використанням поверхневих вібраторів було виявлено та суттєве підвищення ультразвукової компоненти в пласті.
Така інтенсифікація ультразвуку при поширенні низькочастотних сейсмічних хвиль відбувається завдяки нелінійним властивостям гірських порід (наприклад, нелінійна пружна залежність «напруга - деформація») [6].
Основними недоліками технології гідророзриву є, насамперед, зменшення газопроникності вугільного масиву і результаті його зволоження і змикання тріщин під дією сил гірського тиску, що тягне за собою зниження ефективності способу, особливо із зростанням глибини залягання дегазіруемого пласт.
Процес гідророзриву вимагає досить високої енергоємності і визначається тим, що розкриття і розширення тріщин у напруженому газонасичених нізкопроніцаемие вугільному пласті можливе лише під тиском, що забезпечує подолання сил гірського тиску і розширення тріщин як природного, так і технологічного характеру.
У даних умовах великий інтерес представляє використання енергії вібраційного впливу і сил гірського тиску масиву для руйнування вугілля, що забезпечує: зниження енергоємності процесу; інтенсифікацію швидкості і протяжності трещинообразования; глибоку дегазацію і розвантаження нізкопроніцаемие вугільного пласта.
Технологічно процес тріщиноутворення і разупрочнения вугілля може бути реалізований при вібраційному впливі в заданих частотах і за певну тривалість часу.
В результаті відбувається руйнування вугілля на ділянці пласта в зоні впливу, зростання і розширення тріщин, виділення газу із зони руйнування масиву. Режим вібраційного впливу в процесі обробки повторюють багато разів.
Таким чином, створена зона підвищеної нарушенности формує навколо себе зону високої тріщинуватості і газопроникності вугільного масиву, в якій розкриття тріщин зумовлено енергією дії вібрації і впливом гірського тиску.
Знову утворюються тріщини забезпечують зростання газопроникності вугілля, при цьому збільшується швидкість газовиділення десорбується з вугілля газу. Тому завдання полягає у визначенні та обгрунтуванні параметрів вібраційного впливу для підтримки швидкості і ступеня зростання тріщиноутворення при спільній дії гірського тиску і тиску газу в масиві.
Один з методів спрямованої активності метаноотдачі - впли...
