З'ясовано роль літостатичних і тектонічних тисків на формування колекторських властивостей пісковиків. Установлено вплив речовинного складу та структурної неоднорідності зерен основних породотвірних мінералів пісковиків на їх колекторські властивості. Уперше встановлено закономірне зменшення відкритої пористості пісковиків відкладів карбону південно-західної частини Донбасу на 3 % зі збільшенням сучасної глибини залягання на 1 000 метрів. Запропоновано новий комплексний підхід до прогнозної оцінки та визначення перспективних ділянок для попередньої дегазації пісковиків і видобутку метану з використанням карт палеореконструкції максимальних глибин занурення, тектонічної дислокованості, структурної оцінки пісковиків та розрахунків глибин їх товщ з максимальною потенційною газонасиченістю пористих колекторів.
Розглянуто склад, кількість, розповсюдженість, вміст та походження токсичних елементів у гірській масі, вугілля та золі вугілля 265 гірничих виробок 84 шахтопластів 36 шахтних полів державних холдингових компаній "Свердловантрацит", "Ровенькиантрацит", "Антрацит" та "Донбасантрацит" (Должансько-Ровенецький та Боково-Хрустальний вугленосні райони), встановлено існування горизонтальної зональності у субширотному напрямку. Наведено методику кількісної оцінки токсичності, яку засновано на визначенні таких показників, як загальна кількість токсичних елементів, загальна та середня суми питомих частот розповсюдженості та кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій, вміст та роль найбільш розповсюдженого токсичного елемента, хімічного складу (тип, клас та підклас) токсичності. Встановлено типоморфічні показники, складено кадастр та побудовано прогнозні карти токсичності гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів вугілля шахтопластів, пластів, шахтних полів і холдингових компаній.
Проведено дослідження диз'юнктивної тектоніки Донецько-Макіївського району та її генезису. Вивчено його тектонічні структури, зокрема малоамплітудну тектоніку, реконструйовано параметри тектонічних полів напруг і деформацій. У геологічній структурі району виділено зсувні зони як самостійний морфлого-кінематичний тип розривів. Встановлено їх структурний парагенезис і механізм утворення його складових елементів, геологічний вік і взаємодію з іншими елементами геологічної структури. Виявлено генетичний зв'язок зсувних зон та основних ускладнюючих гірничо-геологічних чинників: раптових викидів, обвалень та завалів виробок. Встановлено можливість використання деяких характерних особливостей морфології та структурного парагенезису зсувних зон для здійснення гірничо-геологічних прогнозів.
Вивчено катагенетичні перетворення пісковиків вуглевмісних товщ. Петрографічними методами з використанням рентгенівського та хімічного аналізу досліджено пісковики русел, підводних виносів рік і узбережжя моря, що містять вугілля від довгополуменевого до пісного для Донецько-Макіївського та Красноармійського районів Донбасу та газове, жирне, коксівне для Південно-Західного району Львівсько-Волинського басейну. На підставі вивчення змін мінералів-індикаторів (кварцу, регенераційного кварцу, польових шпатів, біотиту, глинистих мінералів цементу), встановлено, що зональність катагенетичних перетворень залежить від генетичного типу пісковиків та геологічної будови районів досліджень. Визначено взаємозв'язок між інтенсивністю катагенетичних перетворень пісковиків та їх пористістю. Пісковики русел та підводних виносів рік у процесі переходу від стадії початкового до глибинного катагенезу характеризуються стрибкоподібним зменшенням пористості. Детальне літолого-петрографічне дослідження пісковиків з встановленням їх генетичного типу та врахуванням інтенсивності катагенетичних змін дає можливість передбачати небезпечні зони, які можуть акумулювати супутній газ метан і бути небезпечними через газовикиди під час розробки вугільних пластів.
Дисертацію присвячено геохімічним асоціаціям та закономірностям розподілу токсичних елементів, прогнозуванню їх вмісту в гірничій масі, які розрізняються за часом попередження: короткострокове - для діючих забоїв, середньострокове - для дільниць, що плануються до видобутку. Запропоновано методику прогнозування вмісту елементів в продуктах збагачення (теоретичний баланс) вугілля з урахуванням генетичних зв'язків цих елементів з органічною та мінеральною частинами вугілля. Методи моделювання вмісту дозволяють передбачити виконання технологічних заходів до зниження вмісту цих елементів в гірничій масі та продуктах збагачення вугілля менше норм гранично допустимої концентрації.
Дисертацію присвячено встановленню природи структурних перетворень вуглевміщуючих пісковиків Донбасу та прогнозу їх викидонебезпечності. Доведено, що у зернах кварцу та пісковику, що містить вугілля, під впливом термобаричних умов формується система площин ковзання та кристалоподібні тіла, які в рамках кожного ієрархічного рівня мають сумірні розміри. Виявлено сутурні та стилолітові мікродеформації, губчату структуру в зернах кварцу пісковиків Донбасу. Запроповано нові та вдосконалено існуючі показники викидонебезпечності порід. Розроблено метод встановлення межі викидонебезпечності порід та ступеня катагенезу. Вирішено важливу прикладну проблему комплексного прогнозу викидонебезпечності пісковиків Донбасу на основі геологічних і гірничотехнічних даних.
Запропоновано розв'язання актуальної науково-прикладної проблеми прогнозу гірничо-геологічних умов розробки вугільних родовищ Донбасу, яка базується на використанні даних про регіональні закономірності та локальні особливості зміни цих умов за глибиною та площею. Розроблено нову модель формування Донбасу, яка базується на мобілістській концепції тектоніки, а також показники, що характеризують інтенсивність палеодислокованості, сучасні рухи та напружений стан осадової товщі. Установлено статистичні закони розподілу різних типів порушень в осадовій товщі басейну, виділено структурно-тектонічні зони, відмінні за кількістю та типами дислокацій. Досліджено та виявлено тісні статистичні взаємозв'язки між параметрами, що визначають дислокованість і газоносність, викидонебезпечність, фізико-механічні властивості порід і вугілля, напружений стан масиву. Розроблено наукові засади комплексного структурно-тектонічного методу прогнозу гірничо-геологічних умов, суть якого полягає у визначенні на різних масштабних рівнях за показниками тектонічної дислокованості аномальних зон. Відзначено, що застосування даного методу дає змогу, використовуючи наявні дані, визначати ділянки, сприятливі для скупчення газу, прогнозувати зони малоамплітудних порушень, виділяти ділянки, небезпечні за викидами вугілля та газу, за невеликою кількістю значень прогнозувати фізико-механічні властивості гірських порід і напружений стан масиву.
