Способ гидроперфорирования выбросоопасных пластов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 504 Е 21 Р 5/О Н сампредугл политехо Орджо" и над вы есниченк череформпониж льство СССР 5/00, 1983. я по беэопасбот на пластах ыбросам угля,им. А.А.Ско,б. и зрабо ке угольных пным выбро-. абое вынки в з же, при руемому. - то же, еляющегося редшеству- езапного испольсткевнеза 1 - в свякуум- ываю 3. - в натв ера в умом; стие 5 - о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) филиал Новочеркассконического института им, Сникидзе, г, Шахты(56) Авторское свидетеУ 1249171, кл. Е 21 РВременная инструкциному ведению горных раопасных по внезапным впороды и газа. М., ИГДчинского, 1983, с. 129(54) СПОСОБ ГИДРОПЕРФОРИРОВАНИЯ ВЬ 1 БРОСООПАСНЫХ ПЛАСТОВ(57) Изобретение относится к горнойпромышленности и м спольэованопри подготовке и ра тпластов, опасных по внеза зобретение относится к горн мышленности и может быт вано при подготовке и разраб угольных пластов, опасных по и ным выбросам угля и газа.Цель изобретения - повьппение без опасности и надежности ведения горн работ по предотвращению внезапных в бросов угля и газа.На фиг.1 показана схема обраэова ния вакуума при формировании факела струи воды и контроля этого вакуума на фиг.2 - изменение величины вакуу ма во время вымывания полости струе.80149029 угля и газа. Цель изобретения - твращение внезапных выбросов и газа, повыпение безопасности ежности ведения горных работ. росоопасной пачке угля вымываетрия полостей (П) высоконапортруей воды (СВ), подаваемойстав с насадкой. В СВ перед рованием П образуют область с . енным давлением (Д) менее атмосферного, Величина Д зависит отнаружного Д на СВ. До формированияП величина Д составляет 0,07-0,08 МПа,По мере формирования П став с насадкой подвигается вперед. Величина Дизменяется так, чтобы не превышать0,03 МПа. При уменьшении Д до 0,030,02 МПа зону пласта считают выбросоопасной и подвигание става с насадкой останавливают. При дальнейшемуменьшении величины Д став с насадкой подают назад иэ П. 4 ил. воды при образовании вороВыработки; на фиг.3 - томывании полости по дегазиучастку пласта; на фиг,4при.резком увеличении выдгаза в полость, которое пет началу развязывания внвыброса угля и газа,"На фиг.1-4 обозначеныманометр; 2 - трубопроводщий вакуумманометр с вакустав с насадкой; 4 - отвесадке для пропуска воды;стие в насадке для связи1490297струе воды с вакуумманометром; 6 - вавакуум, создаваемый эжекцией воды;7 - факел струи воды; 8 - забой выработки 9 - вымываемая полость в плас 5те угля; 1 О - возможные пути фильтрации газа под давлением; Р - давлениеводы перед насадкой; 1 О, 1, 1 , 1размеры области вакуума, формируемого струей воды; Ь - расстояние от насадки до забоя воронки; Р- давлениегаза в полости возле насадки; ЧЧэ - давление вакуума, регистрируемое прибором,Способ реализуется следующим обра 15зом,В выбросоопасной пачке угля вымывается серия длинных полостей. Рабочим органом является тонкая высоконапорная струя 7 воды, разрушающая 20выбросоопасную пачку угля, При кольцевом отверстии 4 возле насадки вструе воды формируется замкнутое про"странство с пониженным давлением менее атмосферного вакуум), Этот вакуум через отверстие в насадке 5 и спомощью тонкой трубки связан с вакуумманометром, находящимся на большомрасстоянии от забоя выработки. Величина вакуума зависит от наружного 30давления на струю воды.При свободной струе воды в. выработке (фиг.1) длина зоны вакуума равна 1, а величина вакуума - Ч р" 0,07-0,08 1 П 1 а. Во время начала образования воронки полости 9 расстояние от насадки 3 до забоя 8 равно Ь(фиг.2), При уменьшении расстояния Ьдавление вакуума также уменьшается,Поэтому став с насадкой располагают 40на таком расстоянии, чтобы величина вакуума была равна Ч, = 0,040,05 МПа, По мере размывания воронки полость става с насадкой 3 подвигается вперед со скоростью Ч. При 45этом величина вакуума Чизменяетсяв пределах Ч=0,04-0,06 МПа (фиг.3).При увеличении вакуума насадка подается на забой полости,В результате вымывания предыдущейсерии полостей впереди забоя выработки образуется уплотненная зона в выбросоопасной пачке с низкими фильтрационными свойствами угля, За этой зоной в глубине массива в результа 1 те интенсивного трещинообразования об. разуются коллекторы, в которых находится десорбированный гаэ под большим давлением. При вымывании полости за уплотненной зоной (фиг.4) происходит дегазация массива угля, при этом газ поступает в вымываемую полость. На этом участке снижают скорость подачи насадки на забой Ч и так, что" бы при повышенном давлении газа Рг в полости на струю воды давление вакуума было более 0,03 МПа, При уменьшении давления вакуума до 0,03- 0,02 МПа зону пласта считают выбросоопасной и подвигание става с насадкой останавливают и при дальнейшем уменьшении вакуума подают став с насадкой назад, В противном случае при большом давлении газа будет продолжаться совместное разрушение угля водой и газом, переходящее во внезапный выброс, После подачи насадки назад интенсивность выделения метана уменьшается.формула изобретенияСпособ гидроперфорирования выбросоопасных пластов, включающий установку гидроперфоратора со ставом и насадкой, формирование в пласте высоконапорной струей воды полостей и перемещение в полостях в процессе их формирования става гидроперфоратора, непрерывный контроль за параметрами полостей и выбросоопасностью пласта, оценку степени выбросоопасности зон пласта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности и надежности ведения горных работ по предотвращению внезапных выбросов, перед формированием полостей в высоконапорной струе воды создают область пониженного давления меньше атмосферного и при уменьшении этого давления при формировании полостей до величины 0,03"0,02 МПа зону пласта относят к выбросоопасной, перемещение става в полости прекращают, а при дальнейшем падении давления став перемещают в обратную сторону полости.И=(-О,ОЦ,- О, ОлимпаРиа 2 Тираж 4 0 Подписное го комитета по изобретениям и открытия 5, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5