Способ дегазации угольного пласта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ин 968476 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ф(22) Заявлено 08.01.81 (21) 3234320/22-03 1511 М. Кл. З Е 21 Е 7/00 с присоединением заявки Йо -Государственный комитет СС:СР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.С.БУрчаков, С.А.Ярунин, Ю.С.Гуревич, В.И.ЛипаС.К,Баймухаметов, П,П.Нефедов, В.А.Садчиков, Н.Х.ШарзЦЩДИ,А.Овец, Н.Л.Гладкий, М.Х.Хамиев и М.СУсен ековй ИМАТЕН 1 НЕ.Московский ордена Трудового Красного Знамени . ру 11 Ит 1 ЕГКАЯгорный институт и Всесоюзный научно-исследов тельскийи проектно-конструкторский угольный институт вй Ы 4 йОТИ х(54). СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА 2 1Изобретение. относится к горной промышленности, преимущественно к угольной,. и может быть использовано для дегаэации вясокогазоноснях вябросоопаснЯх угольных пластов с низкой естественной проницаемостью.Известен способ дегазации угольногб пласта, включающий бурение скважины с дневной поверхности .на угольный пласт, нагнетание в нее рабочей жидкости с темпом, превяшающим естественную приемистость пласта, вЯдержку.рабочей жидкости в пласте в.течение З-б месяцев, ее откачку и отсос газа из пласта 13 15 Этот способ обладает тем недостатком, что извлечение газа иэ участка пласта, залегающего ниже места вскрятия, вследствие низкой фаэовой проницаемости весьма затруднено. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ дегазации угольного пласта, со-гласно которому (кроме обработки пласта по ранее указанному .способу). в обработанную зону пласта бурят серию восстающих скважин из подзейнях вяработок, соединяют их с гаэоотсасЯ 9 вающей системой и отсасывают газ через подземные и поверхностную скважины 2 3.Недостатком известного способа является отсутствие учетом времени релаксации напряжений в пласте после гидрообработки, что затрудняет вЯ- бор параметров бурения подземных скважин и снижает эффективность извлечения газа иэ обработанной зоны пласта. Цель изобретения -"повышение нагрузки на лаву по газовому фактору при разработке низкопроницаемых вЯ- сокогазоиоснЯх вЯбросоопаснЯх угольнях пластов и эффективности извлечения газа из зон обработки за счет целенаправленного бурения подземных дегаэационнях скважин. Укаэанная цель достигается тем, что серию подземных скважин бурят вкрест азимуту простирания системы гидропроводнЯх трещин с наибольшей гидропроводностью в период от завершения нагнетания жидкости до начала смыкания системы гидропроводных трещин в зоне гидрообработки пласта, а количество скважин, аэимутя и ин,тервал бурения определяют по форму:ламу.ессозЛ)агсЬ +Я Е.соз , (1)К щах 1= Ка соз агсЬ1 асах6-2 К 151 о р-о+агсфсг"аах 55 Причем азимут г, интервал бурения скважин Ь и их количество и устанавливают исходя из направления распространения трещин наибольшей гидро С проводности обработанной зоны по формулам (1) и (2).Подземные скважины 4 соединяют через водоотделители 5 с газоотсасывающей системой б. Из поверхностей 1 65 где г; - азимут бурения 1-то) скважины, град;Ь - интервал бурения скважин,м;д, - азимут распространения.трещин наибольшей гидропроводности, град;р - азимут проводимой горнойвыработки, град;щпщах-величина соответственнонаименьшей и наибольшейгидропроводности пласта,мД;а,Ь - полурасстояние распространения трещин соответственнонаименьшей и наибольшей ЗСгидропроводности по пласту, м;1=1,2,3,пномер скважины;Х( = 180- стандартный угол, град;п - количество скважин. 35На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа дегазации,угольного пласта.Способ осуществляется следующим образом. 40С дневной поверхности на угольный пласт бурят скважину 1, в нее нагнетают жидкость с темпом, превышающим естественную приемистость пласта в объеме, составляющем 1-5 45 от объема жидкости, необходимой для всей обрабатываемой эоны пласта. Затем:скважину 1 соединяют с газоотсасывающей системой. В течение шести месяцев после завершения нагнетания жидкости в зьну повышенной гидропро С водности 2, определенную при гидродинамических испытаниях скважины, с азимутом с из проводимой с азимутом ф,"орной выработки 3 бурят скважины4 1 Ь азимутом т и интервалом Ь. и подземных 4 скважин газ отсасывают совместно.Период бурения подземных скважин установлен исходя из исследований по изучению скорости релаксации. напряжений в обработанной зоне пласта.Установлено, что в течение 3-6 месяцев после завершения расчленения в зависимости от свойств пласта раскрытые трещины начинают смыкаться и газопроницаемость их начинает снижаться. Оптимальным периодом для бурения подземных скважин является период в течение первых трех месяцев со дня окончания гидрообработки пласта.Азимут бурения подземных скважин определяет величину газоотдающей поверхности систем раскрытых трещин. Их наибольшее суммарное значение положено в основу оптимизации указанного азимута.Из этих же соображений выбран и интервал бурения подземных скважин. Поскольку каждой скважине соответствует свой оптимальный угол заложения, то и число скважин соответствует числу оптимальных углов.Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность дегазации в 1,5-2,5 раза и нагрузку на лаву по газовому фактору на 2,5. Экономический эффект предлагаемого снособа.с учетом всех затрат составляет 0,2 руб, на тонну обработанных запасов.формула .изобретенияСпособ дегазации угольного пласта, включающий бурение скважины с дневной поверхности на угольный пласт, нагнетание в нее рабочей жидкости с темпом, превышающим естественную приемистость пласта, выдержку рабочей жидкости и образование системы гидропроводных трещин, бурение после нагнетания жидкости серии подземных скважин из проводимой горной выработки в зону гидрообработки, соединение всех скважин с газоотсасывающими системами и отсос газа из всех скважин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения нагрузки на лаву по газовому Фактору при разработке ниэкопроницаемых высокогаэоносных выбросоопасных угольных пластов и эффективности извлечения газа из эон обработки за счет целенаправленного бурения скважин, серию под-. земных скважин бурят вкрест азимуту простирания систежг гидропроводных трещин с наибольшей гидропроводностью в период от завершения нагнетания жидкости до начала смыкания системы гидропроводных трещин в зоне гидро- обработки пласта, а количество сква7/60 Тираж 470НИИПИ Государственного копо делам изобретений и о035, Москва, Ж, Раушск Подписноемитета СССРкрытыйая наб., д.4/5 аказ лиал"Пат г.у ород, ул.Проектная,жин, азимут и интервал бурения определяют по Формуламю 1 П . Я у =Ы+(сьз 1 л)агсЬ Л 3 сьз 1 -(1)(2)е 1 оМп И-р-агсЕ -ахг - азимут бурения 1-тойскважины, град;и - ицтервал буренияскважины, м,а, - азимут распространения трещин наибольшейгидропроводности,град;- азимут проводимойгорной выработки,град; величина соответственно наименьшей и наибольшей гидропроводности пласта, мД;полурасстояние распространения трещинсоответственно наименьшей и наибольшейгидропроводности попласту,м;номер скважины;число скважины,Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе15 1. Временное руководство по дегазации шахтных полей Карагандинского бассейна с гидравлическим расленением свит угольных пластов. М., 2 ОМГИ, 1975, с.24-28, рис.12. 2, Ножкин Н.В. Заблагойременнаядегазация с направленным гидравличес 25 ким расчленением пластов. М., МГИ,1967, с.11-14 (прототип).