Способ дегазации свиты сближенных крутопадающих выбросоопасных угольных пластов

с,СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 3(59 Е 21 Г 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОВЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный макеевскийордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт побезопасности работ в горной промЬааленности(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 432295, кл. Е 21 Р 5/00, 1969.2. Временное руководство по дегазации шахтных полей Карагандинскогобассейна с.гидравлическим расчленением свит угольных пластов. М1975. с. 90-91.(54)(57) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ СВИТЫ СБЛИ"ЖЕННЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ ВЫБРОСООПАСНЫХУГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, включающий бурениес поверхности вертикальной скважины,проведение полевого штрека и выработки, соединяющей полевой штрекс вертикальной скважиной, бурениеиз полевого штрека подземных. скважин, нагнетание рабочей жидкости через вертикальную скважину в режимегидрорасчленения в подземные скважи-.ны с последующей дегаэацией пластачерез подземные скважины, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности дегаэации . Рсвиты сближенных крутопадающих выбросоопасных пластов, вертикальную скважину бурят до нижней технической гра-. ницы шахтного поля со стороны лежачего бока крайнего в свите пласта, полевые штреки проводят через.горизонт отработки пластов, из которых подземные скважины бурят в восходящем и нисходящем направлениях до пересечения всей свиты пластов, нагнетание рабочей жидкости осуществляют последовательно во все пласты свиты, начиная с наиболее удаленного от палевого штрека, а дегазацию производят одновременно для всех плас" тов свиты, при этом подземные скважины бурят под углом Р к горизонту, равным а е+ а расстоянииавном а от другой,где столба уг астов в ния поле- ольного и ног соо УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙЬ 4 сР,Ъ - высота выемочноголя;о - угол залегания плсвите;Е - расстояние эаложевого штрека от угпласта,д - мощность свиты,Ь - радиусы эФфективности гидрсчленения в направлениях максимо и минимального раскрытия третветственно.Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для борьбы с внезапными выбросами угля и газа при разработке свиты сближенных крутопадающих угольных пластов в пределах отрабатываемого и 5 подготавливаемого горизонтов.Известен способ борьбы с внезапными выбросами путем гидрорасчленения через направленную вертикально-горизонтальную скважину, пересе кающую свиту крутопадающих угольных пластов вкрест простирания на одном горизонте 1,1.Недостатком способа является то, что осуществить искривление скважин на заданном участке не всегда возможно иэ-эа сложности в исполнении. Кроме того, данным способом не предусматривается освоение скважины после гидрорасчленення, а также использование вертикальной части сква.жины для обработки угольных пластов на нижележащих горизонтах.Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату к изобретению является способ дега зации пологопадающих угольных пластов включающий бурение с поверхности вертикальной скважины, проведение полевого штрека и выработки, соединяющей полевой штрек с вертикальной 30 скважиной, бурение иэ полевого штрека подземных скважин, нагнетание рабочей жидкости через вертикальную скважину в режиме гидрорасчленения в подземные скважины с последующей 35 дегазацией пласта через подземные скважины 2.Недостатком известного способавляется то, что при обработке через скважину нижележащих ппастов при их горизонтальном залегании вокруг скважины необходимо сохранять целики для сохранения ее цельности. Кроме того, известный способ имеет ограниченный радиус действия из-за отсутствия воз. можности одновременного его исполь-, 45 зования на нескольких пластах. Целью изобретения является повышение эффективности дегазации свиты сближенных крутопадающих выбросоопас ных пластов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дегазации свиты сближенных крутопадающих выбросоопасных угольных пластов, включающему 55 бурение с поверхности вертикальной скважины, проведение полевого штрека и выработки, соединяющей полевой . штрек с вертикальной скважиной, бурение иэ полевого штрека подземных сква. жин, нагнетание рабочей жидкости че рез вертикальную скважину в режиме гидрорасчленения в подземные скважины с последующей дегазацией пласта черезподземные скважины, вертикальную сква жину бурятдо нижней технической гра н ицы шахтного поля со стороны лежащего бока крайнего в свите пласта, полевые штреки проводят через горизонт отработки пластов, из которых подземныескважины бурят в восходящем и нисходящем направлениях до пересечения всей .свиты пластов, нагнетание рабочей жидкости осуществляют последовательново все пласты свиты, начиная с наиболее удаленного от полевого штрека,а дегазацию через подземные скважины производят одновременно для всехпластов свиты, при этом подземныескважины бурят под угломк горизонту, равным на расстоянииодна от другой, равном.щ;"446-1где Ь - высота выемочного столбаугля;О. - угол залегания пластов всвите;расстояние заложения полевого штрека от угольногопласта;мощность свиты;а и Ь - радиусы эффективности гидрорасчленения в направлениях максимального и минимального раскрытия трещин соответственно.На фиг. 1 приведены свита угольных пластов, вертикальный раэреэ,и схема осуществления способа; нафиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; нафиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.Обозначения на фиг. 1 - 3: 1вертикальная скважина, 2 - свитапластов, 3 - подземные скважины,4 - полевой штрек, 5 - сбойка и6 - квершлаг,Способ осуществляется следующимобразом.С поверхности бурят вертикальную скважину 1 до нижней технической границы шахты. При этом допускается недобуривание скважины наодин, самый нижний горизонт. Местоее заложения выбирают таким образом, чтобы проведение горных работна вышележащих горизонтах не нарушало ее целостности, Это требованиеобеспечивается путем расположенияскважины 1 у границы обработки край.него в свите 2 угольного пласта состороны его лежачего бока, Закачкурабочей жидкости непосредственно вугольные пласты осуществляют,черезподземные скважины 3, пробуренныена свитеугольных пластов, сРазу надвух горизонтах в восходящем и нисходящем направлениях. При этом скважины 3 бурят из полевого штрека 4 ближнего к скважине 1 угольного плас. та до пересечения с последним в свите пластом. Связь между скважинами 1 и 3 обеспечивают по сбойке 5, квершлагу 6 и полевому штреку 4.Подземные скважины 3 обсаживаются прочными обсадными трубами. При вскрытии скважины 1 выработкой 5 обсадная колонна скважины обрезается, обрезанная часть отворачивается, и 1 О на ее место монтируется скважинная .арматура, посредством которой через трубы скважины 1 и 3 соединяются между собой. Нижняя часть обсадной колонны скважины 1 закрывается пробкой.После этого с помощью наземного оборудования осуществляют закачку под давлением рабочей жидкости последовательно в угольные пласты двух горизонтов, начиная с самого дальнего Ю в свите. раскрывая естественные трещины в пластах, рабочая жидкость распространяется по ним от подземной скважины по эллипсу (фиг. 3) в зависимости от направления раскрытия, 25 основной системы трещин, т,е. происходит гидрорасчленение, По,окончании этого процесса производится освоение скважин путем выпуска в штрек 4 свободной жидкости, находящейся в ЗО раскрытых трещинах, с дальнейшей откачкой газа, т,е, одновременно дегазацией всех угольных пластов свиты.Порядок обработки свиты на следую щих двух горизонтах - нисходящий, что обуславливается спецификой разработки крутопадающих угольных пластов. Таким образом, по мере подготовки каждого горизонта к отработке ведется его гидравлическая обработка и дегаэация пластов. При этом следует отметить необходимость обработки каждого пласта на каждом горизонте,. так как в этом случае помимо основного назначения гидрообработки реша ется задача по снижению пылеобразующей способности у выбросоопасных угольных пластов.Угол Ь, под которым бурят подземные скважины 3, определяют из следую-у щих соображений. Для равномерности гидрообработки по всей высоте выемоч ного столба % забой каждой подэем ной скважины необходимо располагатьна его середине последнего в свитепластафиг. 1), т.е. Ь 2. дЬили де В ния поле.айнего впласта,ие заложека от кгольногосвиты;егания п расстоян вого штр свите у мощностьугол залсвите.работкета 1) и асто ипл диночно еет вид ольо с 1 р Преимуществоспособа эаключаепозволяет заблаговать свиту угольза подготовкой гоке, повысить эфферасчленения угольиспользования комодновременностисов нагнетания жипластов на несколв результате чегоопасность пластовщая способность. предлагаемого ля в том, что он временно обрабатыных пластов вслед ризонта к отработктивность гйдро - ных пластов путем бинации скважин и ыполнения процесдкости и дегазации ьких горизонтах, снижается выбросо и их пылеобразую,т.е. прилежащий к полевому штреку 4 угольный пласт должен обрабатываться через персональную подземную скважину., пробуренную на нем под углом фПодземной скважиной можно обработать горный массив.в радиусе 100 " 150 м. Поэтому для обработки свиты пластов на всем горизонте бурят из полевого штрека серию подземных скважин, расположенных друг от друга на расстоянии Ь, определяемом величиной .перекрытия радиусов действия соседних подземных скважин, которое должно быть таким, чтобы по всей высоте выемочного столба Ъ не оставалось необработанных участков (фиг. 3)ь= 4 вф-ЬО1021789 г ФцгЗСоставитель Г.В Редактор В.Данко Техред А.Ач чко орректор Л.Бокша ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 3997/23 Тираж 4 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Женного комтений и от5, Рауюска Подписноетета СССРрытийнаб д, 4/5