Способ гидрорыхления выбросоопасного угольного пласта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1573206 А 1(51) 5 Е 21 Р .5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный макеевскийнаучно-исследовательский институтпо безопасности работ в горной промышленности(56) Временная инструкция по безопасному ведению горных работ напластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа. - М., 1983,с. 114,Методика определения оптимальныхгидравлических параметров локальнойгидрообработки выбросоопасных угольных пластов с использованием сейсмоакустического метода. - Кемерово,ВостНИИ, 1984.(54) СПОСОБ ГИДРОРЫХЛЕНИЯ ВЫБРОСООПАСНОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА(57) Изобретение относится к горнойпром-сти и м.б. использовано дляобеспечения безопасной выемки приотработке выбросоопасных угольныхпластов. Цель изобретения - повышениеэффективности гидрорыхления и снижеИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обеспечения безопасной выемки при отработке выбросоопасных угольных пластов,2ние выбросоопасности пласта. На выбросоопасном участке угольного пласта бурят скважины и герметизируют их. Затем рассчитывают эффективный радиус действия скважин и давление нагнетания, Вблизи скважин устанавливают сейсмоприемпики, нагнетают в скважины воду с регулировкой давления в гидросистеме в соответствии с величиной сейсмоакустических сигналов (САС). Причем предварительно определяют резонансные частоты САС. При нагнетании воды в пласт САС регистрируют в диапазоне частот выше группы резонансных частот. Прием САС осуществляют двумя сейсмоприемниками, установленными по обеим сторонам нагнетательной скважины на расстоянии радиуса ее эффективного действия, Давление в гидросистеме увеличивают в темпе, при котором отношение максимальной амплитуды САС (А мцкс) его средней величине (А Р) не опускается ниже 1,5. При достижении расчетной величины давления в гидросистеме происходит снижение амплитуды САС. Нагнетание воды заканчивают тогда, когда А уменьшается более чем вср4 раза по сравнению с максимумом, при одновременном непрерывном росте отношения А/А . 2 ил. Цель изобретения - повышение эффективности гидрорыхления и снижение выбросоопасности пласта за счет управления процессом гидрорыхленияСущность способа заключается вследующем,На выбросоопасном участке пластабурят и герметизируют, скважины, производят расчет эффективного радиусадействия скважин и давления нагнетанйя, устанавливают вблизи скважинсейсмоприемники, производят нагнетание воды в скважины с регулированиемдавления в гидросистеме и регистрацией при этом сейсмоакустических сигналов с селекцией их по частоте,На фиг,1 приведены сейсмограммы:а - в активной стадии процесса гидрорыхления (спустя 2 мин после началанагнетания воды) и б - при затуханиипроцесса (спустя 12 мин после началанагнетания); на фиг,2 - графики изменения давления в гидросистеме принагнетании воды в скважину (1),среднего значения амплитуды высокочастотной составляющей акустическогосигнала (2) и отношения максимальногозначения амплитуды к его среднемузначению ь единицу времени (3).Способ осуществляют следующим образом,Предварительно определяют резонансные частоты, характерные для конкретного участка массива, Для этогоиспользуют либо аппаратуру типа "Резонанс", либо устанавливают сейсмоприемник, возбуждают импульсныйсейсмоакустический сигнал, регистри 35руют. его и при помощи ЗВМ получаютамплитудно-частотную характеристику,по которой определяют группу резонансных частот. Диапазон регистрируемогопри нагнетании сигнала выбирают таким образом, чтобы частота его былавыше группы резонансных частот, Вблизи пробуренной под гидрорыхлениескважины с обеих сторон на расстояниях, равных радиусу эффективного45действия гидрорыхления, закрепляютсейсмоприемники. Начинают нагнетаниеводы в скважину и одновременно регистрируют сейсмоакустический сигнал ввыбранном диапазоне частот. В трехпятисекундном интервале определяютсреднее (А ) и максимальное Амзначения амйлитуд. В начале нагнетания эти параметры определяют черезкаждые 20-30 с и увеличивают давлениев гидроситеме в таком темпе, прикотором растут средние значения амплитуд, а величина отношения А/А,р.ма ксне опускается ниже 1,5. Такой режим возрастания давления обеспечиваетоптимальный процесс трещинообразования и гидрорыхления угольного пласта,При достижении расчетной величиныдавления в гидросистеме измерениепараметров сейсмоакустического сигнала достаточно осуществлять ежеминутно, контролируя эффективность гидрорыхления. После достижения максимумасреднее значение амплитуды начинаетуменьшаться, что свидетельствует обуменьшении интенсивности трещинообразования. Нагнетание воды в угольныйпласт заканчивается тогда, когдасреднее значение амплитуды сейсмоакустического сигнала уменьшится более чем в четыре раза по сравнениюс максимумом при одновременном непре -рывном росте отношения Ак/А ср.Формула и з о б р е т е й и яСпособ гидрорыхления выбросоопасного угольного пласта, включающийбурение и герметизацию скважин,установку сейсмоприемников, расчетрадиуса эффективного действия скважины и давления нагнетания, нагнетание воды в скважину на участке пластас регулированием давления в гидросистеме и регистрацией при этом сейсмоакустических сигналов с селекциейих по частоте, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияэффективности гидрорыхления и снижения выбросоопасности пласта за счетуправления процессом гидрорыхления,предварительно определяют группурезонансных частот участка пласта,сейсмоприемники устанавливают по обестороны от скважины па расстояниирадиуса ее эффективного действия, асейсмоакустические сигналы регистрируют в полосе частот, расположеннойвыше группы резонансных частот, затем определяют среднее А , макми-мальное А , значения амплитуд указанного сигнала за единицу времении их отношение, увеличивают давлениенагнетания до достижения им расчетного значения в темпе, при которомсреднее значение амплитуды Ар непрерывно расчет и отношение амплитудА /А превышает 1,5, а по достижении расчетного давления нагнетание воды производят до стабильногоуменьшения величины А не менеечем в четыре раза по сравнению смаксимумом среднего значения амплимс кстуд А при одновременном ростеотношения А ,/А,1573206 Фиг 1 а Составитель Б,ТерентьеРедактор Е.Папп Техред Л,Сердюкова орректор М.Макспмипинец 8 Тир писное и ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Га на, 1 аказ 1630НИИПИ Госуд ственного комитет 1 1 3035 р Москва, о изобрет 35, Раушс иям и открытия я наб., д. 4/5