Способ дегазации горного массива при разработке угольного пласта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 01) 02679 21 Г 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ СТВУ Я,1, с ьных рцы,промжениядля изоб- газана на выраГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Институт горного делаим А. А. Скочинского(56) Руководство по дегазации уголшахт. ИГД им, А. А. Скочинского, Любе1985, с. 158.Авторское свидетельство СССР1267007, кл. Е 21 Р 7/00, 1984.(54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ГОРНОГОМАССИВА ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА(57) Изобретение относится к горнойти и м. б. использовано для снигазообильности выемочных участков иборьбы со скоплениями метана. Цельретения - повышение эффективности деции и предотврашение скоплений метасопряжении лавы с вентиляционной боткой. На оконтуренном или вскрытом выработками участке угольного пласта из выработки проводят поочередно с разворотом навстречу лаве скважины (С). Подключают С к газопроводу и отсасывают газ. Поочередно со С, проводимыми по пласту, дополнительно проводят С вкрест слоев угольного пласта, которыми пересекают породы кровли на границе влияния вентиляционной выработки. При слоевой разработке пласта С, проводимые по пласту, располагают в слое, отрабатываемом во вторую очередь. Через С, проводимые вкрест пласта, после выемки первого слоя дополнительно отсасывают газ из выработанного пространства. Для поддержания высокой концентрации метана в каптируемой смеси в период аэродинамического 9 сообшения С с призабойным пространством лавы через породы кровли после выемки первого слоя уменьшают дебит метановоз- ее душной смеси из С, проведенных вкрест пласта. Данный способ обеспечивает рациональный режим работы С. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.1402679 1Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для снижения газообильности выемочных участков, борьбы со скоплениями метана на сопряжениях лав с вентиляционными выработками, преимущественно на мощных пластах.Целью изобретения является повышение эффективности дегазации и предотвращение скоплений метана на соп ряжении лавы с вентиляционной выработкой.На фиг, 1 приведена схема дегазации горного массива при отработке мощного пласта лавой по простиранию по системе слой - пласт; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - схема дегазации мощного пласта, отрабатываемого двумя слоями по падению и оконтуриренного выработками; на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг, 3; на фиг. 5 - схема дегазации мощного пласта, вскрытого выра. ботками и отрабатываемого тремя слоями; на фиг. 6 - разрез В - В на фиг. 5,Способ дегазации горного массива осуществляют следующим образом.На оконтуренном (фиг. 1 и 3) или вскрытом (фиг. 5) выработками участке угольного пласта 1 из выработки 2 проводят поочередно с разворотом навстречу лаве скважины 3 в плоскости пласта и скважины 4 вкрест слоев угольного пласта и пород кровли. Породы кровли скважины, пробуренные вкрест пласта, пересекают на границе дренирующего влияния вентиляционной выработки 5 (фиг. 1 и 2) при отработке пласта на полную мощность или на границе дренирующего влияния вентиляционной выработки 5 верхнего слоя (фиг. 3 - 6), отрабатываемого первым. Скважины 3 и 4 подключены к дегазационному трубопроводу 6.Расстояние между скважинами устанавливают исходя из фильтрационных свойств угольного пласта, необходимой степени его дегазации и времени, отведенного технологической схемой на выполнение дегазационных работ. При существующей технике добычи угля расстояние между устьями скважины 3 и 4 составляет в среднем 15-20 м.При слоевой разработке пласта (фиг. 3 - 6) скважины 3 проводят в слое, отрабатываемом во вторую очередь. На оконтуренном выработками участке пласта (фиг. 1 4) скважины 3 не добуривают на 1 О - 15 м до вентиляционной выработки, а на вскрытом участке пласта (фиг, 5 и 6) перебуривают за контур будущей самой удаленной выработки на 5 - 10 м, Эти скважины эффективно функционируют во время разгрузочного влияния на пласт очистного забоя верхнего (первого) слоя, что благоприятно сказывается на газовой обстановке в лаве, на сопряжении лавы с вентиляционной выработкой и на выемочном участке, Газ в большом количестве отводят через скважины 3 в дегазационную сеть дои после отработки верхнего слоя.Скважины 4 (фиг. 1 - 6) проводятвкрест угольного пласта или его верхнейчасти и пород кровли для отвода газа,5 выделяющегося из угля в полости расслоения, которые формируются под влияниемочистных работ на контакте различныхлитологических разностей, т. е. на контакте угольных пачек пласта с прослоями породы, угольного пласта и пород кровли.В сформированные под влиянием изменяющегося горного давления полости расслоения горных пород метан выделяется весьмаинтенсивно и с большой площади обнажения пласта. Скважины 3, пробуренные в15 плоскости пласта, не могут эффективно из.влекать метан, выделяющийся в упомянутыеполости, в то время как скважины 4с этой задачей справляются весьма эффективно, так как они проведены вкрестслоев угольного пласта и пород кровли,пересекают полости расслоения.Забой угольной части скважин 4 располагают на контакте пласта с породами кровли на границе дренирующего влияния вентиляционной выработки 5 (фиг. 1 и 2) или25 вентиляционной выработки 5 верхнего слоя(фиг. 3 - 6). В породы кровли скважины 4углубляют на длину 2 - 3 м, Указаннаяграница находится на расстоянии 15-30 м отвентиляционной выработки.Газ, выделяющийся из пласта в полос 30 ти расслоения, перемещается в направлениивентиляционной выработки за счет разностидавлений в пласте, полости, выработке и насвоем пути улавливается скважинами 4,подключенными к вакуумной сети. Эти скважины улавливают и часть газа, поступак)35 щего на сопряжение лавы из подрабатываемой и надрабатываемой толщ,Скважины 3 и 4 (фиг. 1 - 6), функционирующие в зоне природной проницаемости пласта и в зоне техногенного тре 40 щинообразования, но не пересеченные забоемлавы, работают в режиме, при которомконцентрация метана в каптируемой смесипригодна для утилизации метана. С учетом нормативных подсосов воздуха в скважины и дегазационный трубопровод, средств45 герметизации пластовых скважин концентрацию метана на устьях скважин поддерживак)т на уровне не ниже 50 - 60 Я. Вакуумна скважинах в этом случае составляет100 - 200 мм рт. ст.На устьях скважин 3 и 4 (фиг. 1 и 2)50 и скважин 4 (фиг. 3 - 6), пересеченныхзабоем лавы, вакуум уменьшают в 1,2 -1,5 раза,В период аэродинамического сообщенияскважин 4 с призабойным пространствомлавы через породы кровли (фиг, 1 и 3), атакже после выемки первого слоя (скважины 4 на фиг. 3), дебит метановоздушной смеси из скважин 4 уменьшают довеличины, при которой концентрация метана1402679 Формула изобретения фиг.1 в каптируемой смеси не снижается ниже установленной ПБ нормы. Концентрация метана в такой момент ее функционирования не должна быть ниже 25%. При существующих параметрах очистных работ (длина лав 100 - 200 м) вакуум на устьях скважин 4, имеющих аэродинамическое сообщение с призабойным или выработанным пространством, составляет 50 - 75 мм рт. ст.Скважины 3, проведенные по второму слою пласта (фиг. 4 и 6), весьма эффективно функционируют в зоне разгрузочного влияния очистного забоя первого слоя (фиг. 3). Вакуум на устьях таких скважин сохраняют максимально возможным, т. е. максимальным в дегазационной системе на данном выемочном участке. Обычно это 100 - 200 м м рт. ст. Затем, когда забой лавы верхнего (первого) слоя начинает надрабатывать массив угля вблизи обсадной трубы с скважины, вакуум на ней снижают в 1,5 - 2 раза. На устьях надработанных скважин (скважина 3 на фиг. 3) вакуум поддерживают на уровне 50 - 100 мм рт. ст. Если концентрация метана в каптируемой из скважины 3 смеси будет ниже 25, то вакуум на ее устье уменьшают до величины, при которой концентрация метана превысит 25 О.Необходимый режим работы скважин, имеющих аэродинамическое сообщение с призабойным пространством лавы или с выработанным пространством, создают, например, путем регулирования вакуума, установки на устье скважины диафрагмы с калиброванным отверстием или другим способом.Новая схема расположения скважин, проведенных в плоскости пласта и вкрест его слоев, рациональный режим работы скважин обеспечивают снижение объемов метана, выделяющегося из пласта, на 50 - 60 О" пре-, дотвращают его поступление в больших количествах на сопряжение лавы с вентиляционной выработкой, создают на участке благоприятные по газу условия для высокоэффективной работы современной угледобывающей техники, безопасные условия труда для шахтеров. 1. Способ дегазации горного массивапри разработке угольного пласта, включающий проведение из выработки, оконтуривающей участок, дегазационных скважин по пласту с разворотом в направлении забоя лавы, подключение скважин к газопроводу и отсос газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дегазации и предотвращения скоплений метана на сопряжении лавы с вентиляционной выработкой, поочередно со сква жинами, проводимыми по пласту, дополнительно проводят скважины вкрест слоев угольного пласта, которыми пересекают породы кровли на границе дренирующего влияния вентиляционной выработки.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что при слоевой разработке пласта скважины, проводимые по пласту, располагают в слое, отрабатываемом во вторую очередь, а через скважины, проводимые вкрест пласта, после выемки первого слоя допол нительно отсасывают газ из выработанногопространства.3 Способ по пп 1 и 2 отличающийся тем, что, с целью поддержания высокой концентрации метана в каптируемой смеси в период аэродинамического сообщения скважин с призабойным пространством лавы через породы кровли, после выемки первого слоя уменьшают дебит метановоздушной смеси из скважин, проведенных вкрест пласта.140267 Э в риг о делам и ская наб ие, г. Ужг еда кто р Э. Сл ига н аказ 2831/21 ВНИИПИ Государственн 113035, М Г 1 роизводственно-полигСоставительТехред И. ВерТираж 426го комитета СССРква, Ж - 35, Рауфическое предприя ФедяеваКорректор Л. ПилипенкПодписноезобретений и открытийд. 4/5ород, ул. Проектная 4