Способ определения газопроницаемости массива угольного пласта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 1111 608959 Союз Советских Социалистических РеспубликИ АВТОРСКОМУ СЗИДЕУЕЙЬСТВУ Дополнительное к авт, свид-ву 7/О(51) И. К Е 7590 22 присоединением заявки М сударственный комитет вета Министров СССР 622,817.9(53 оллетень Ме ания 12.05.7 о делам изобретен и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИ МАССИВА УГОЛЬНОГО ПЛАСТ ЕМОСТ Это достигается тем, что в плас вают вспомогательный шпур, зам пературу угольного массива и пос ления стабильного давления в газ основного шпура перебуривают пласт дополнительной дренажной затем берут пробы угля из шпуров тсльной дренажной скважины, опр физико-химические свойства и р фициепта газопронпцаемости про формуле: те пробуриеряют темле установовой камереугольныйскважиной, и дополниеделяют его асчет коэфизводят по Иг(, - ) ь 2 2температуре иющпх темпераию газа в нем;определяемая давл пласт давл шпур четно радиу ение газа в на, кг/см 2;ение газа ва (Ре(Ро),е, кг/см,с основного тро ассив о мере основного пятое за расетения я лсния про ш ра, см; 22) Заявлено 03.08,67 (21,Изобретение относится к способам борьбы с газом и газодинамическими явлениями и может быть использовано при прогнозировании газовыделения на строящихся и эксплуатируемых горных предприятиях путем определения газопронпцаемости массива ЧГОльнОГО пласта.Известен способ определения газопроницаемости угольного массива, основанный на измерении газового давления, определении и уче О те температуры пласта, констант сорбции и пористости, характеризующих физико-химические свойства массива.Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков и достигаемому результату является способ определения газопроницаемости массива угольного пласта, заключающийся в бурении шнура вкрест напластования пласта, последующей герметизации в нем трубки для замера газового давления и определении коэффициента газопроницаемости м а ссив а угля.Недостатками указанных способов является то, что в физико-математическом описании явления не учтена вязкость газа, что снижает достоверность числовой величины газопроницаемости,Целью изобр вляется повышениеточности опреде ницаемости массива угля, 30 р - вязкость метана придавлении, соответству туре пласта и давлен р - постоянная изотермыпо формуле:1/- И- а, 2 2 г,р.з (г 1 - г;) (40 - ) 1 1 (Р; - 1) 50 55 60 65 1 - период, за который в газовой камере основного шпура давление газавыросло до расчетного, с;(с - плотность метана при давлении Р,. т.е.м./смо;р, - плотность метана при атмосферномцавлении, т,е.м./см,рс - р 1 - разность плотностей метана в газовой камере основного шпура до ипосле его герметизации, т,е.м./см;-- отношение радиуса контура питанияйк радиусу основного шнура, определяемое по формуле: Яо - газоемкость угля при давлении Рт.е.м./см,Я - газоемкость угля при давлении Рс,т.е,м./см;К - газопроницаемость естественногомассива угля, дарси.Газопроницаемость угольного массива врайоне пересекающей пласт дренажной скважины рассчитывают по формуле: где ( - время, за которое давление газа вкамере основного шнура снизилосьот Ро до Рс, с;г - расстояние от оси дренажной скважины до газовой камеры основногошнура, см;г, - радиус дренажной скважины, см;Яо и Яс - газоемкости угольного массива,соответствующие давлениям газаРо и Рс, т.е,м./см,Кд с. - газопроницаемость массива околопересекающей пласт дренажнойскважины, дарси,Способ определения газопроницаемостимассива угольного пласта заключается в следующем,Из пройденной по породе выработки вкрестплоскостям напластования пласта бурят двашпура; основной диаметром 45 - 50 мм длязамера давления газа в пласте и вспомогательный диаметром 36 - 42 мм для замератемпературы массива пласта, Вспомогательный шпур должен войти в пласт на глубину не менее 0,5 м, после чего в пем замеряют температуру известным методом. Основной шнур бурят так, чтобы он пересекалпласт на всю его машинность, т. е. чтобы газовая камера его находилась в угольном пласте.В основной шпур вставляют цельнотянутуюстальную или медную трубку высокого давления, снабженную на одном конце штуцером,в который мог бы ввинчиваться манометр, адругим концом соединяющуюся с газовой камеоой основного шпура, Затем пространства 10 15 23 25 30 35 40 45 основного шпура от его устья до газовой камеры герметизируюг по известному способу. Через 4 - б ч после герметизации в штуцер ввинчивают манометр, по показаниям которого наблюдают за нарастанием давления газа в газовой камере шпура. По показаниям манометра ведут замеры давления газа с интервалом в одну атмосферу и точным указанием времени замера.Когда газовое давление и основном шпуре достигнет максимального значения и станет стабильным, из разведочной выработки на пласт пробуривают опытную дренажную скважину таким образом, чтобы она пересекала пласт на расстоянии 1,5 - 2 м от газовой камеры основного шпура, Диаметр опытной скважины должен быть таким, какой допускает имеющееся оборудование и каким в будущем предполагается осуществлять дегазацию на исследуемом участке пласта. По окончании бурения опытной скважины наблюдают за изменением давления газа в газовой камере основного шпура и фиксируют по показаниям манометра снижение давления газа в камере во времени,При перебуре угольного пласта основным и вспомогательным шпурами, а также опытной скважиной в них набирают пробы угля для определения его ф 11 зических и физико-химических свойств. Пробы набираются в специальные кернонаборники, при отправке проб угля в лабораторию в сопроводительнойзаписке следует указывать температуру массива пласта, чтобы необходимые свойства угля были определены при этой температуре. Имея данные о росте давления газа в основном шпуре и показатели основных физических и физико-химических свойств угля (по результатам лабораторных исследований) по формулам подсчитывают газопроницаемость массива пласта около шнура и около опытной скважины. Вместе с этим подсчитывают и все показатели, необходимые для полной газовой характеристики исследованного участка угольного пласта,Формула изобретения Способ определения газопроницаемости массива угольного пласта, заключаю цийся в бурении шпура вкрест напластования пласта, последующей герметизации в нем трубки для замера газового давления и определении коэффициента газопроницасмости массива угля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения проницаемости массива угля, в пласте пробуривают вспомогательный шпур, замеряют температуру угольного массива и после установления стабильного давления в газовой камере основного шпура перебуривают угольный пласт дополнительной дренажной скважиной, затем берут пробы угля из шпуров и дополнительной дренажной скважины, определяют его физико608959 10 30 Составитель Э. РудневаТехред Л, Гладкова 1 едактор Т, Морозова Корректор Л. Денискина 1 аказ 683/1 1 Изд. ЛЪ 427 Тирак 734 1.1 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Типография, пр, Сапунова, 2 химические свойства и расчет коэффициента газопроницаемости производят по формуле:о 221(Ро - Р )где 1 - вязкость метана при температуре идавлении, соответствующих температуре пласта и давлению газа в нем;р - постоянная изотермы, определяемаяпо формуле:Р,Рс Ро - давление газа в нетронутом массивепласта, кг/см;Рс - давление газа в камере основногошнура (Рс(Ро), принятое за расчетное, кг/см,гш - радиус основного шнура, см;с - период, за который в газовой камере основного шнура давление газавыросло до расчетного, с;р с - плотность метана при давлении Р,т е м/смзрс - плотность метана при атмосферномдавлении, т.е,м./см,рс - р, - разность плотностей метана в газовой камере основного шпура до ипосле его герметизации, т.ем./см,-- отношение радиуса контура питанияш к радиусу основного шпура, определяемое по формуле:1/ Р - Рс+(,)в - газоемкость угля при давлении Рв,т. е, м./см,Яс - газоемкость угля прн давлении Рс,т. е, м./см,1 - газопроницаемость естественногомассива угля, дарси.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что газопроницаемость угольного массива врайоне пересекающей пласт дренажной сква 15 жины расчитывают по формуле:2 2 ,Рз(с - ,) Ио - Я,) 1., -К 1 (Р - 1) 20 где с - время, за которое давление газа вкамере основного шпура снизилосьот Родо Р, с;г - расстояние от оси дренажной скважины до газовой камеры основного 25 шпура, см;г, - радиус дренажной скважины, см;(;)в и (;)с - газоемкости угольного массива, соответствующие давлениям газа Рои Рь т.е.м,/см,Кд,с. - газопроницаемость массива околопересекающей пласт дренажнойскважины, дарси.