Способ дегазации и увлажнения угольного пласта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИСПУБЛИК ц 4 Е 2 Е 7 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Т 1, и1 1Г у а 3 9иа 2 ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского(56) Авторское свидетельство СССР447515, кл, Е 21 Р 7/00, 1968.Инструкция по безопасности ведения горных работ на пластах, склонных к внезапным выбросам угля, породы и газа. М.: Недра, 1977, с. 48 - 52.(54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ И УВЛАЖНЕНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА(57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность дегазации и увлажнения угля в забоях шахт. Из выработки 1 в пласте 2 проводят параллельные очистному забою и недобуриваемые до противоположной выработки 4 скважины (С) 3. Каждую С 3 подключают к газопроводу 5 и отсасывают из пласта 2 газ. Из выработки 4 проводя-. С 6 под углом к очистному забою до под. хода зоны опорного давления. В пронеся работы лавы поочередно отключают группу С 3 от газопровода 5 и подключают к нагнетательному ставу 1 О. Жидкость в пласт нагнетают до подхода зоны опорного давления одновременно через С 3 и 6. Производят выдержку жидкости в пласте 2 до подхода зоны техногенного трещинообразования. Неиспользованные в процессе выдержки объемы жидкости сливают из С 3 и 6. Затем С 3 заглушают, а функционирующие в зоне техногенного трещинообразования С 6 сообщают с газопроводом 8. На протяженных выемочных полях в пласте 2 проводят параллельные сквозные С 9. При этом подачу жидкости в С 6 осуществляют через С 9. После слива жидкости С 9 сообщают с газопроводом 8. Использование С 6 для нагнетания в пласт 2 жидкости обеспечивает эффективное увлажнение массива. Рациональное проведение мероприятий по отсосу газа и увлажнению массива предотвращает внезапные выбросы угля и газа и увеличивает нагрузку на очистные забои по газовому фактору. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.1Изосрстсцие отКгсится к горной промышленности и может быть использовано лля снижения газовылелеция и пылеобрязовация в забоях шахт, прелотвращеция внезапных выбросов, повышения безопас.ности горных работЦель изобретения - повыпСцис эффективности дегазацип и улажцения уголь- НОГО МЯССИВР.Ня фиг. 1 прислепа схсмс лсРЗации и у,Р 3 жцеци 5 уОльного мяссиВЗ ня Вые моццом участке с легазационными трубои)Оволами ця Откятоццом Р Вецти.5 псиоцном штрскРх; ца фиг. 2 - то яе, с испол, - зовацием сквозных скважин; ца фиг. 3 - то же, с использованием сквозных скважин лля юлаци яилкости во встречныс скважины и О Т С О . ЯЯ 3 5 .Способ легазации и увлажнения угольного плясгя осуществляют слелуюпсим ос- разо .Из горной выработки 1 (фиг. 1) по пласту 2 проводят серию параллельных скважин 3, нелобуриваемых ло противоположной выработки 4 на расстояние, равюе протяженности зоны повышенного горного давления (ПГД) ца выбросоопасных пластах и зоны повышенного газовылелеция в 5 лаву на неопасных пластах. Каждую скважину после окончания ее бурения полсоединяют к дегазационному газопроводу 5 и отсасывают в соответствии с указаниями нормативных документов.Из выработки 4 дополнительно проволят скважины 6 (фиг. 1 - -3) под углом к очистному забою, которые подсоединяют снацала к нагнетательному стану 7, а после увлажнения пласта -- к дегазациоРРоху трубопроводу 8, проложенному в выработке 4 (фиг. 1), нли к участку газопровода 8, сообценному с газопроводом 5 церез сквозную скважину 9 (фиг. 2 и 3).Встрецные скважины 6 проволят ло полхода зоны опорного лавления, оборулукт их устья обсалными труоами лля пол О ключения к нагнетятельному ставу 7 (фиг. 1 и 2), а затем -- к дегазаРРоРИОху трубопроволу 8 (или участку газопровода 8 ). Для полклюцения встречных скважин 6 к дегазациоццому трубопроволу можно использовать механические Рерметизаторы, если ув лажнение пласта осуществляют с использованием переносных гидрозагворов.Параметры встречных скважин опрелеляют с учетом ширины зоц ПГД и техногенного трещинообразовация. Первую величину находят известным метолом, вторую -- опыт 50 ным путем на основе данных изменения газовыделения из пробуренных навстречу лаве скважин при отработке соселцего выемоццого участка. Ширину зоны техногеццого трецсицообразования устанавливают в процессе работы смежной лавы по газовьлсленик из скважин ло и после посалки Основной кров, и по расстоянию От забо 5 лавы ло забоя наиболее улаленной скважины, в которой отмецено увеличение газовь ле енияУгол с(: разворота стречных скважин 6 от оси выработки 4 (фиг. 1 3) рассчиты. вают по форммге= Ягссгле 1 - пирина зоны ПГД на выбросоопясных пластах или повышенного газовыделения в лаву на неопасных пластах, м которая отсчитывается от выработки 4 до границы зоны ПГД или зоны интенсивного газовыделения в лаву;7. -- ширина зоны техногенного трещинообразования, м.Расстяцие г между скважинами 6, пробурецными пол углом к оцистюму забою, опрелеляют по формуле(2)гле Ь - глубина зоны лрецировация угольного массива подготовительной выработкой, м, которая определяется по рекомендациям нормативных локу ментов или опытным путем по изменению газового давления (или газоносцости) во времени.В том случае, когда зона ПГД расположена вблизи нижней границы выемочного участка, пластовые скважины проволят из верхней выработки, а встрецные скважины - из нижней. Если ца легазируемом участке пласта зона ПГД выклинивается или вовсе исчезает в некоторых его местах, то параметры встречных скважин на таких участках выемоццого поля ореле 5 яют по ширине зоны интенсивного газовы еления в лаву.В процессе работы лавы перел зоной опорного давления группу пластовых параллельно-одиночных скважин 3 Отключают от дегазационного газопровола 5 и подклюцаот к нагнетательцому отаву 10 (фиг. 1 - 3). Жидкость в пласт нагнетают олцовременно через скважины 3 и встречные скважины 6. Параметры нагнетания, вил оборуловация и жидкость лля обработки угольного хЯссива устанавливают по известным нормативным документам. 11 ри этом ранее обработанная группа скважин 3" заглушена (отключена от нягнетагельного става и изолирована от рудничной атмосферы), а группа встречных скважин 6 подклюценя к легазационному газопрово,;у 8 (фиг. 1) или участку газопровода 8, сообщенному с легазационным газопроволом 5 через сквозную скважину 9 (фиг. 2 и 3).На протяженных цыемочных уцастках, особенно в лавах по простиранию, сквозные скважины 9 могут быть использованы не только лля отсоса газа и нагнетания жил- КОСТИ В ПЛЯСТ, НО И ЛЛ 5 ПОЗЯЦИ ЖИЛКОСТИ ВО встречные скважины 6 (фиг. 3) в периолк нагнетательному ставу 1 О подключают только те встречные скважины 6, которые(3) К=пп=г;к,где г - расстояние между пластовыми скважинами 3 для предварительной дегазации, м;п - количество параллельных скважинна участке пласта длиной К;г. - расстояние между встречными скважинами 6, пробуренными под углом к очистному забою, м;к - количество встречных скважин научастке пласта длиной К.Расстяние г между пластовыми скважинами 3 определяют по опытным данным или указанниям нормативного документа. Расчетную величину г округляют до ближайшего целого числа. Расстояние г. между встречными скважинами 6 находят по формуле (2) с последующим округлением в меньшую сторону до величины, кратной принятому расстоянию между пластовыми скважинами 3 предварительной дегазации. Таким образом, на участке пласта длиной К укладывается определенное количество пластовых 3 и встречных 6 скважин.Процесс нагнетания жидкости в пласт считается завершенным после того, как в массив угля подают необходимое количество жидкости, определенное нормативным документом. Устья скважин 3 и 6 после завершения процесса нагнетания жидкости перекрывают, а жидкость, поданную в пласт, выдерживают в пласте до подхода зоны техногенного трещинообразования, после чего неиспользованные в процессе выдержки объемы жидкости сливают из 30 35 40 45 50 расположены между сквозными скважинами 9 и 9 (фиг. 3). Диаметр сквозной скважины 9 выбирают с учетом глубины разработки и угла падения пласта, влияющих на давление нагнетания жидкости в пласт, и гидравлических потерь напора жидкости в сквозной скважине. Расчеты показывают, что на пологих пластах диаметр сквозных сква О жин 9, равный 150 - 200 мм, является достаточным для подачи жидкости во встречные скважины 6.Сквозные скважины 9 применяют на протяженных выемочных полях, длина которых превышает 600 м, Диаметр сквозных скважин принимают в 1,5 - 3 раза больше диаметра скважин 3. Сквозные скважины обсаживают с двух сторон трубами на глубину, превышающую протяженность зоны разгрузки угольного массива горной выработ кой. В различных горно-геологических условиях глубина обсадки составляет 5 - 15 м.Сквозные скважины 9 проводят в те же сроки, что и скважины 3. Расстояние К между сквозными скважинами принимают равным 50 - 100 м с учетом соотношения25 скважин, Причем, если встречные скважины являются нисходящими (например, прц бурении из верхней выработки в лаве, работающей по простиранию пласта), то жидкость из цих перепускают в восходящие скважины 3" в зоне техногенного трещинообразования через трещины, идуцие параллельно очистному забою.Параллельные очистному забою скважины 3" (фиг. 1 - 3) после слива жидкости заглушают, а встречные скважины 6 сообщают с дегазаццоцной системой, т.с. подсоединяют к дегазационному трубоп)ц 1 в,;у 8 (фиг. 1) или к участку газопровода 8, сообщенному с газопроводом 5 через лил ч ную (сквозную) скважину 9 (фцг. 2 ц 3).На скважинах 6 (фиг. 1 - -3), забои которых расположены в зоне техногенного трещинообразовация, сосредотачивают вакуум, цтобы обеспечить высокую их продуктивность. Моментом лля активизации съема газа из такой скважины с помощью ваку- ума является увеличение дебита метана, которое фиксируется по изменению газовыделения из пласта в скважину (зцак прироста газовыделения меняется с минуса на плюс).Когда встречная скважина сообщается по сети трещин с призабойным пространством лавы, вакуум на ней уменьшают и поддерживают концентрацию метана на устье скважины выше допустимой для его использования нормы.Величину вакуума на скважинах регулируют известными в горной практике методами. Основным цз них является метод умень. щения (или увеличения) сечения канала в обсадной трубе скважины за счет изменения положения шибера. Возможны автоматические или ручные способы изменения положения шибера в обсадной трубе скважины или в трубе, отводящей газ из скважины в участковый (или магистральный) трубопровод.Форлдла изобретения1. Способ дегазации и увлажнения угольного пласта, включающий проведение в пласте параллельных очистному забою и недобуриваемых до противоположной выработки скважин, подключение их к газопроводу, отсос газа, последующее поочередное отключение групп скважин от газопровода, нагнетание через них жидкости в пласт и выдержку ее во времени. отличаю- и(ийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазаццп ц увлажнения угля, дополнительно из противоположной выработки в плоскости пласта проводят скважины навстречу очистному забою,жидкость в пласт нагнетают до подхода зоны опорного дав. ленця одновременно через параллельные скважины и скважины, пробуренные на1278468 Сос 1 авитель И. 4)едехред И. Верееираки 4 обПИ Государственногоделам изобретенийМосква, Ж - 35, РауП Патент, г. Ужгор едактор И. ДербакЗаказ 681428 Корректор Подписное ета СССР крытий на 6., д. 4/5 т Проектная Илв ВНИИ п 13035,иал ППкомит и от шская од, у встречу очистному забою, производят выдержку жидкости в пласте до подхода зоны техногенного трещинообразования, после чего сливают неиспользованные в процессе выдержки обьемы жидкости нз скважин, затем параллельные очистному заоою скважинь заглу 1 пакл, а скважины, пробуренные навстречу очистному забою и функционирующие в зоне техногенного трещиноооразовапия, сообщают с газопроволом. 2, Способ по и. 1, отлииающийс,тем, что, с целью повышения эффективности дсгазации и увлажнения на протяженных выемочных полях, в пласте проводят дополнительно параллельные сквозные скважины, при этом подачу жидкости в скважины, пробуренные навстречу очистному забою, осуществляют через сквозные скважины, а после слива жидкости сквозные скважины сообщают с газопроводом.