Способ дегазации угленосной толщи

(504 Е 21 Р 7/О ЕТЕНИЯ ени оголь-64,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного Знаминститут горного дела им. А.А.Скчинского(56) Руководство по дегазации уных шахт. М.: Недра, 1975, с. 5161-164.Авторское свидетельство СССРУ 941621, кл. Е 21 Г 7/00, 1980.(54)(57) 1. СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ УГЛЕНОСНОИ ТОЛЩИ, включающий бурениескважин, пересекающих газоотдающиеколлекторы разгружаемой зоны угленосной толщи, герметизацию скважин,нагнетание в них жидкости, подключение скважин к газопроводу и отсосиз них газа, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повьппения эф 801245719 А фективности дегазации.путем поддержания высокой продуктивности скважин в период их функционирдвания в зоне влияния очистного забоя при отработке угленосной толщи с управлением кровлей полным обрушением, после очередного обрушения основной кровли в течение первых двух суток замеряют дебиты газа из каждой функционирующей в разгружаемой зоне скважины и по результатам замеров определяют показатель затухания дебита отсасываемого газа во времени, при этом нагнетание жидкости в скважину осуществляют при превьппении критическо- го уровня показателя затухания дебита и в два этапа, причем на первом этапе нагнетания осуществляют промывку скважины, а на втором - высоконапорное нагнетание.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что жидкость на первом этапе нагнетания подают на участок газоотдающего коллектора до прекращения выноса из скважины глинистого материала.12457Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для снижения газообильности очистных участков и повышения безопасности. горных работ по. газовому фактору.В период функционирования скважин в зоне влияния очистного забоя и в зоне подработки газопроводящие каналы в прискважинной зоне заполняются 10 разрушенным углем и штыбом, что приводит к резкому снижению дебита от" сасываемого из скважины газа,При этом видно какое важное зна 2чение для повьппения эффективности дегазации имеет поддержание высокого уровня газовыделения.Цель изобретения - повьппение эффективности дегазации путем поддержания высокой продуктивности скважин в период их функционирования в зоне влияния очистного забоя при отработке угленосной толщи с управлением кровлей полным обрушением.Способ осуществляют следующим образом.Из подготовительной выработки бурят дегазационные скважины, пересекающие разгружаемые газоотдающие коллекторы, герметизируют их, подсоединяют к дегазационному газопроводу и измеряют дебит отсасываемого газа, Определяют параметры скважин и ведут замеры дебита отсасываемого из скважин газа.По мере подвигания очистного забоя по простиранию (падению или восстанию) пласта после очередной посадки основной кровли в течение первых двух суток, когда процесс сдвижения разгружаемой угленосной толщи, как это доказано многочисленными исследованиями по газовыделению из скважин, достигает своего наибольшего развития, дополнительно проводят замеры дебита отсасываемого газа из каждой функционирующей скважины, Исходя из принятой продолжительности выполнения дополнительных замеров и результатов статистической обработки экспериментальных данных, согласно которым минимальное число замеров, при котором обеспечивается их достоверность, составляет не менее семи, интервал между замерами принимают равным 5-7 ч.Для каждой скважины после очеред" ной посадки основной кровли по ре 152025303540455019 . 2зультатам дополнительно выполненныхзамеров определяют усредненный де"бит газа Ч (м /мин) по формулеЧ = - -2 Я +30 +6 Я +7 Я +60 +ЗЯ -21й 3 4 5 4 где 0 -Я ; результаты дополнительных замеров дебита метана, м/мин,1 у 231 3 порядковый номер посадок основнойкровли.Зная номер текущей посадки 3, по формуле (2) определяют порядковый номер ранее происшедшей д-той посадки, дебит после которой используют для расчета показателя затухания дебита во времени 31. 3 43(3) где 1;, С - время до -той и 3-тойпосадок основной кровли от момента начала функционирования скважины.Рассчитанный по формуле (3) показатель затухания дебита, сравнивают с критическим значением, равным 0,3. Значение 0,3 определяют на основе анализа численного решения уравнения Фильтрации, а также анализа возможных погрешностей измерений. Установлено, что при К,т 0,3 проницаемость газоотдающих коллекторов не снижается во времени.Если в результате сравнения окажется, что показатель затухания дебита отсасываемого газа во времени превышает критический уровень, равный 0,3, что свидетельствует о частичном закрытии газопроводящих каналов, в скважину нагнетают жидкость,где квадратные скобки - взятие целой3 3части от - 3 т,е, - 3 - наиболь 4 ф4шее целое число, не превосходящее 3(например ф 3 5 ф - ю 3 - рЗ =3)4 ю у 4Затем, используя найденные по формуле (1) значения Ч. и Ч, по зависимости (3) определяют показатель затухания дебита метана во времени32457 Значения дебитов, м /мин, для посадки Замер 1 2 3 4 5 6 1 1,01 0,65 0,43/0,55 0,48 0,29/0,68 0,88 2 0,42 0,55 0,6/0,45 0,23 0,20/1,03 0,93 1 0,45/0,35 0,83 4 0,93 0,9 0,3/0,5 0,58 0,25/0,60 0,86 5 0,58 О,5 О, 12/0,58 0,28 0,33/0,43 0,5 6 1 в 1 Оэ 55 Оь 33/Оэ 5 Ов 68 Оэ 35/061 055 7 0,9 0,7 0,18/0,5 О,б 0,26/0,45 0,75 При этом, на первом этапе нагнетания осуществляют промывку стенок скважины и прискважинной зоны пласта от заиловочного материала и штыба. Для этого скважины отключают от дегазационного трубопровода, а жидкость подают через герметизирующее устройство на участок газоотдающего коллектора до прекращения выноса из скважины глинистого материала, 1 ОВыделение газоотдающих коллекторов проводят предварительно по геолого-разведочным данным и уточняют в период бурения скважин по выходу штыба или по увеличению уровня га зовыделения из скважин при поинтервальном измерении дебита. Если скважиной перебурен один или два газо- отдающих коллектора, то перед нагнетанием жидкости участки скважины, 20 пересекающие эти коллекторы, целесообразно изолировать от остальной части скважины и обрабатывать каждый такой участок отдельно. В тех же случаях, когда скважина пересекает 25 три и более газоотдающих коллекторов, избирательная обработка их нецелесообразна.Для избирательной обработки газо- .отдающих коллекторов в качестве гер О метизирующего устройства используют например, двойной пакер с подачей жидкости в междупакерное пространство или два гидрозатвора, один из которых устанавливают выше кровли обрабатываемого коллектора, а второй - ниже почвы. При этом клапан 3 0,93 О,б 0,15/0,73 19 4верхнего гидрозатвора должен быть отрегулирован так, чтобы его давление срабатывания превосходило максимальное давление нагнетания.После этого приступают ко второму этапу - высоконапорному нагнетанию жидкости до резкого падения давления в скважине, свидетельствующего о раскрытии трещин и, следовательно, о возможности восстановления высокого уровня газовыделения из скважины. Затем оставшуюся в скважине жидкость удаляют, а .скважину подсоединяют к дегазационному трубопроводу и продолжают отсасывать газ. Проводят повторную серию из семи замеров с интервалом 5-7 ч и по формуле (1) определяют усредненный дебит метана,В качестве примера приводят результаты применения предлагаемого способа в условиях отработки пластаВ кровле пласта н расстоянии 22 м по нормали от пластазале 8 лИ гает газоносный сближенный пласт в Применяемая система разработки - сплошная. Подземные скважины для де 1газации пластабурят из подготоввительной выработки с разворотом в сторону забоя лавы на расстоянии 15-20 м друг от друга.В табл. 1 приведены данные применения способа на примере скважины 8. После каждой посадки основной кровли с интервалом в 6 ч проводят семь замеров дебита метана (табл,1), в числителе до гидрообработки, в знаменателе после гидрообработки.Таблица 11245719Значения о при п=1-6 рассчитывают по формуле (1). Значения, С - время прсадки основной кровли, считаяот момента начала функционированияскважины, составляет 7, 22, 39, 56, 72, 87 сут. соответственно. Т а блица 2 3 4 5 1 1 2 2 Таблица 3 4 5 6 Посадка 1 2 Средний 33 дебит, 0,77 0,72 0,25 /0,60 0,53 0,52 0,70 мз /мин Показатель 0 060 18 в0 02 0,090,27снижениядебита раза,Составитель И.ФедяеваРедактор Н.Марголина Техред Л.Олейник Корректор Е.Сирохман Заказ 3972/23. Тираж 436 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 По формуле (2) рассчитывают для каждого номера 1 (1 - номер текущей посадки) номер -той посадки с дебитом, после которой, сравнивают дебит метана после текущей посадки (таб.2) Результаты приведены в табл,2. 30Из табл.3 видно, что после третьей и пятой посадок значение показателя снижения дебита превосходило критическое, равное 0,3. В связи с этим после третьей и пятой посадок проводят гидрообработку,Для этого в скважину помещают1 гидрозатвор ниже почвы пласта е и в скважину подают жидкость под дав- . лением до 2 МПа, При нарастании дав 40 Значения о , подсчитанные по формуле (2), и значения показателя снижения дебита метана, подсчитанные по формуле (3), приведены в табл.3 (в числителе - усредненные дебиты и показатели снижения дебитов до гидро- обработки, в знаменателе - после гидрообработки). ления выше этого значения проводятсброс давления с гидрозатвора и воду удаляют из скважины. После четырех таких циклов низконапорного нагнетания глинистый материал перестает выноситься водой и проводят высоконапорное нагнетание при давлении12 МПа. Гидрообработка приводит кповышению дебита метана в 1,5-2,4