Способ дегазации углепородной толщи

(57) Изобреи может о АЗАЦИИ УГЛЕПОРО й проовано распо- льного и отрабатыва, Бурение тного буротов. НаприГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИ(71) Московский горный институт и Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности Минуглепрома СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 1479683, кл. Е 21 Г 7/00, 1987.Временное руководство по дегазации шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расчленением свит угольных пластов. М.: МГИ, 1975, с.130132. Щтение относится к горному делу ыть использовано для дегазации Изобретение относится к горно мышленности и может быть использ при дегазации углепородной толщи, ложенной выше отрабатываемого уго пласта, до и после ее подработки.Целью изобретения является повыа ние эффективности дегазации путам ув лич ения срока службы скважины уменьшения объема тампонажных работ.На чертеже представлена схема реал зации способа.Способ осуществля ют следующим обр зом С дневной поверхности на ый пласт 1 бурят скважин уществляют с помощью изв го оборудования и инструме свит угольных пластов (П) при их подработке. Цель - повышение эффективности дегаэации за счет увеличения срока службы скважины (С) и уменьшения объема тампонажных работ. С дневной поверхности бурят С на свиту угольных П. Производят ее обсадку и тампонэж зэтрубного пространства, Нижний участок С тэмпонируют в интервале от кровли отрабатываемого П вверх до отметки, равной шести мощностям этого П. Обсадную колонну перфорируют в интервале от почвы до ближайшего к П пласта-спутника до отметки, равной сорока мощностям П. При подходе очистного забоя к С ее нижнюю часть перекрывают. После пересече- ния С лавой нижнюю часть С открывают. Место перекрытия находится выше интервала перфорации С. Момент открывания С определяют из приводимых соотношений. Способ позволяет снизить затраты на дегазэцию, 1 ил. мер, буровые станки ЭИФ, УБРи дрдолота шарашечные по ГОСТ 20692-75 и др.; бурильные трубы по ГОСТ 631-75 и др. Производят крепление скважины 2 стальными трубами 3, например, по ГОСТ 632-64 и . др, с цементацией затрубного пространства. Затем образовывают с плоскостях отрабатываемого угольного пласта 1, а также газонасыщенных породных слоев и угольных пластов-спутников 4 перфорационные отверстия 5 и эакачивают в них расчетный объем рабочей жидкости с темпом, превышающим приемистость обрабатываемого пласта. Далее откачивают рабочую жидкость и извлекают газ из обработанных пластов, При подходе очистного забоя 6 к створу со скважиной на расстояние не ме 1687799нее расчетного радиуса барьерного целикаустанавливают мост 7 (например, из цементного раствора) в интервале шести мощностей пласта (6 Ь) от кровли угольного пласта1. Перфорируют обсадную колонну 8 в плоскостях газоносных угольных пропластков 9и породных слоев 10,Перфорацию осуществляют с помощьюизвестных средств, например, гидропескоструйного перфоратора АПМ, кумулятивного перфоратора ПК и др.Затем в интервале 40 Ь от кровли отрабатываемого угольного пласта 1 в обсаднойколонне 3 скважины 2 устанавливают муфту-седло 11, которая может представлять собой проходной пакер со сквознымотверстием(например, пакер КВП) и на муфту-седло 11 при помощи штанг 12 (можноиспользовать также трос, бурильные или насосно-компрессорные трубы) посылают заглушку 13, перекрывая проходное сечениемуфты-седла 11. Заглушка может быть выполнена из любого материала (металл, пластмасса, дерево и др,).После пеоесечения ствола скважины 2очистным забоем 6 и отхода его от скважинына некоторое расстояние извлекают заглушку 13 и продолжают откачку газа извыработанного пространства, При этомвеличина расстояния 1 между скважиной илинией очистного забоя находится в интервале, границы которого определяют из соотношений;1 ив=,мЦк = 40 Ь 19(90 - ф) - 5, м,где- расстояние от кровли отрабатываемого пласта до почвы первого вышележащего пласта-спутника или газоносногопородного слоя, м:Ь - мощность отрабатываемого угольного пласта, м;,ф - угол полных сдвижений горных пород при отработке пласта, рад;5 - допускаемое отклонение оси скважины при бурении, м,Пример, Проводилась дегазация угольного пласта 1, залегающего на глубине 797м, и подрабатываемой им газоносной углепородной толщи, Мощность пласта 1,8 м,угол падения 12" Длина лавы, отрабатывающей пласт,200 м,В кровле угольного пласта 11 эалегалиаргиллит мощнос: ью 1,1 м, песчаник средней устойчивости мощностью 3,4 м, далее1,2 м алевролита - всеГо 10,7 м, Врше находился слой газоносного песчаника мощностью до 30 м. Угольньн пласты 1, 12 1 э и 1 абыли расположены нз линах соответственно 757, а, Г 7, "21 1,":.луугольными пластами также залегали аргиллиты,алевролиты и газоносные песчаники,На угольный пласт 11 бурили скважинудиаметром 214 мм, закрепили ее стальными5 трубами диаметром 146 мм (внутреннийдиаметр составлял 130 мм) с цементациейзатрубного пространства. Затем производили поочередную перфорацию обсаднойколонны в плоскостях угольных пластов 110 и а и поочередное нагнетание расчетногообъема рабочей жидкости с темпом, превышающим естественнуЮ приемистостьпластов. После отработки осуществлялиоткачку воды и газа через скважину из пла 15 стов 11 и 14. Расчетный радиус барьерногоцелика для данной скважины составлял 55м, При подходе лавы к скважине на 55 мпроизводили тампонаж нижнего участкаскважины на длину 10,8 м от кровли пла 20 ста. Верхняя граница тампонажного мостанаходилась на отметке 784,4 м. С отметки780 м производили перфорацию по всеймощности песчаника и угольных пластов 12,12 3 т,е, до отметки 737 м25 На отметке 723,2 м был установлен пакер КВПдлиной 0,5 м, служащий муфтой-седлом, Проходное сечение пакерапосле установки 110 мм. Затем на штангахопустили и установили коническую металли 30 ческую заглушку, у которой диаметр передней части составлял 90 мм, а диаметрзадней части 120 мм, общая длина заглушки0,30 м.После встречи ствола скважины с лавой35 и отхода ее на расстояние не менее 14 мзаглушку из скважины извлекали и продолжали отсос газа,Максимальный отход лавы от скважиныдо извлечения заглушки не должен быть бо 40 леечакс =40 1,8 19(90 - 60 ) - 5=36,6(м),Формула изобретения Способ дегазации углепородной толщи, 45 включающий бурение скважины с поверхности с перебуриванием отрабатываемого угольного пласта, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны в плоскостях 50 обрабатываемого пласта и пластов-спутников, закачку в них рабочей жидкости с темпом, превышающим естественную приемистость углепородного массива, откачку рабочей жидкости, извлечение газа иэ 55 скважины и ликвидация скважины, о т л ич а ю щ и й с я тем. что, с целью повышения эффективности дегазации эа счет увеличе ния срока службы скважины и уменьшени объема тампонажных работ при подработк ее очистным забоем. производят тампонаЗаказ Зб 87 Тираж Подписное ВНИИГ 1 И Государственноо комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СГ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Г 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул Гагарина, 10 затрубного пространства нижнего участка скважины в интервале от кровли отрабатываемого пласта вверх до отметки, равной шести мощностям этого пласта, осуществляют перфорацию обсадной колонны в интервале от почвы ближайшего к отрабатываемому угольного пласта-спутника до отметки, равной сорока мощностям отрабатываемого пласта, перекрывают обсадную колонну выше интервала перфорации при подходе очистного забоя к скважине и открывают колонну после пересечения скважины очистным забоем. при чем открывание колонны производя в период, кода расстояние между осью скважины и линией очистного забоя нахо дится в интервале от . до 40 й 19(90- о) --5, м, где- расстояние от кровли отраба тываемого пласта до почвы ближайшего к нему спутника, м; Ь - мощность отрабатываемого пласта, м; ф - угол полных сдвиже ний пород при отработке пласта, град; 5 м -допускаемое отклонение оси скважины.