Способ гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта

(51)5 Е 21 Р 5/О ЕТЕНИЯ етение относится к г сти и предназначено фективности гидр асти выбросоопасног очистном или подгот лью безопасного ве е ной проля повыыхления угольного ительном ия го ных ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО УУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный макеевский научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности(56) Инструкция по безопасному ведениюгорных работ на пластах, склоннь 1 х к внезапным выбросам угля, породы и газа, М.:Недра, 1977, с. 19 - 21.Временная инструкция по безопасномуведению горных работ на пластах, опасныхпо внезапным выбросам угля, породы и газа. У,; ИГД им. А,А.Скочинского, 1989, с.114 - 116,Изобр ормышленно дщения эф оркраевой ч опласта в овзабое с.це д н Рработ,Известен способ гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта, заключающийся в бурении скважиныглубиной 6-11 м, определении величины зоны разгрузки, расчете параметров гидрорыхления (глубина герметизации, глубинабурения, радиус эффективного действия иколичество закачиваемой воды), герметизации скважины специальным затвором, нагнетании воды в скважину под давлением,. Недостаток известного способа заключается в том, что при определении парамет-.(54) СПОСОБ ГИДРОРЫХЛЕНИЯ КРАЕВОЙ ЧАСТИ ВЫБРОСООПАСНОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА(57) Использование: горнодобывающая промышленность, технология разработки выбросоопасных угольных пластов, Сущность изобретения; в краевойчастиугольного пласта бурят скважину, регистрируют сейсмоакустические сигналы в процессе бурения, определяют глубину зоны разгрузки и производят герметизацию скважины и нагнетание в нее воды. При этом среднюю энергию сейсмоакустического сигнала определяют в равных интервалах бурения, выделяют интервал с минимальной средней энергией и от конца этого интервала скважину добуривают на длину фильтрующей части, герметизацию скважины осуществляют от устья до начала указанного интервала. ров нагнетательной скважины не учитыва- - ъ ются все особенности краевой части уголь- с,ного пласта, В частности, глубина ф герметизации скважины, которую рассчиты- р вают по величине зоны разгрузки, часто не совпадает с размерами зоны не упругих деформаций, Часть эоны, в которой угольныйЯ)пласт обладает повышенной трещиновато- Оф стью, остается незагерметизированной и это снижает эффективность гидрорыхления,Целью изобретения является повышение эффективности способб за счет оптимизации глубин бурения и герметизации ск сажиныПоставленная цель достигается за счеттого, что в способе гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта, заключающемся в бурении скважины в угольный пласт, регистрации сейсмоакустического сигнала в процессе бурения, определении зоны разгрузки, герметизации скважины и нагнетании в скважину воды в режиме гидроразгрузки, скважину бурят поинтервально, определяют в равных интервалах бурения среднюю энергию сейсмоакустического сигнала, выделяют интервал с минимальной средней энергией сейсмоакустического сигнала и от конца этого интервала скважину добуривают на длину фильтрующей части, при этом герметизацию скважины осуществляют от устья до начала указанного интервала,При герметизации скважины на глуби. ну, равную глубине, на которой находится максимум опорного давления, под действием нагнетаемой воды происходит увеличение трешиноватости сначала вблизи скважины, а затем на удалении от нее, что обеспечивает смешение этого максимума в глубь массива и дальнейшее распространение трещин, При этом давление в системе высокое и процесс идет активно, Исследование характеристик сейсмоакустического сигнала в процессе бурения скважин и состоян: краевой части угольного пласта показало, что положение максимума опорного давления совпадает с минимумом энергии си нала.Способ осуц,ествляют следующим об- оазом,В соответствии с паспортом и схемой проведения гидрорыхления в очистном или подготовительном забое намечают точки заложения нагнетательных скважин. Бурение скважин сопровождают регистрацией сейсмоакустического сигнала, возникающего при воздействии буровой коронки на уголь в забое скважины. Для этого на расстоянии 5-10 м от устья крепят сейсмоприемник. Злектрическии сигнал сейсмоприемника, например, при помощи аппаратуры ЗУАпередают на дневную поверхность и вводят в микроЗВМ типа ДВК. Определяют среднюю энергию сейсмоакустического сигнала в выбранных интервалах, Интервал, в котором определяют среднюю энергию сейсмоакустического сигнала, не должен превышать полумощности угольного пласта и быть не более 0,7 м. Такой интервал осреднения позволяет выявить все особенности изменения горного давления в краевой части угольного пласта, в том числе определить положение максимума, которое зависит, кроме прочих факторов, от мощности угольного пласта, Бурение скважины и измерение средней энергии осуществляют поинтервально, контролируя изменение этого параметра, Его значение вначале, как5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения Способ гидрорыхления краевой части выбросоопасного угольного пласта, включающий бурение скважины в угольный пласт, регистрацию сейсмоакустического сигнала в процессе бурения, определение глубины зоны разгрузки, герметизацию устья скважины и нагнетание через фильтрующую часть скважины воды в режиме гидрорыхления, отл и ча ю щи йс ятем, что, с целью повышения эффективности способа за счет оптимизации глубины бурения и герметизации скважины, скважину бурят поинтервально. определяют в равных интервалах бурения среднюю энергию сейсмоакустического сигнала, выделяют интервал с минимальной средней энергией сейсмоакустического сигнала и от конца этого интервала скважину добуривают на длину фильтрующей части, при этом герметизацию скважины осуществляют от устья до начала указанного интервала,правило, растет, затем устойчиво уменьшается, При достижении минимального значения фиксируют интервал, которому принадлежит минимум, и добуривают скважину еще на глубину фильтрующей части, которая составляет 2 - 3 м. Для выбросоопасного угольного пласта чаще всего минимум значений средней энергии сейсмоакустического сигнала расположен на глубине (1,5- 5,0)т, где гп - мощность угольного пласта, м. После окончания бурения скважину при помощи специального устройства герметизируют до начала интервала, на котором зафиксирован минимум сейсмоакустического сигнала, Герметизирующее устройство подключают. к системе, которая соединена с высоконапорным насосом, Включают насос, создают расчетное давление и осуществляют нагнетание воды в скважину,Поедлагаемый способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: обеспечивается герметизация скважины . в тои части, которая пройдена по зоне не - упругих деформаций, где уголь подвержен техногенной трещиноватости еще до начала нагне 1 ания воды; интервал герметизации определяется для каждой скважины; позволяет автоматизировать процесс вычисления параметров гидрорыхления при высоких технологических показателях; позволяет накопить информацию о глубине минимума сейсмоакустического сигнала, что в свою очередь позволяет точно определить необходимую цикличность гидрообработки выбросоопасного угольного пласта,