Способ дегазации сближенных угольных пластов и выработанного пространства

3 СОВЕТСКИХИАЛИСТИЧЕСКИ О РЕСПУБЛИК Е 21 Г 7/ САНИЕ ЕТЕ ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ к горной происпольэовано работке угольно в восходянии кровлей ние щем зо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Временная инструкция по выбору параметров схемы дегазации скважинами с земной поверхности при отработке пологихугольных пластов в Карагандинском бассейне. ИГД АН Каз.ССР, Алма-Ата, 1986,с. 17 - 20,Авторское свидетельство СССР3 Ф 1051320, кл. Е 21 Е 7/00, 1983,(54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ СБЛИЖЕННЫХУГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА(57) Изобретение относится к горному делуи м,б. использовано для борьбы с газомпри разработке угольных пластов, Цель -Изобретение относитсямышленности.и может бытьдля борьбы с газом при разных пластов преимущественщем порядке и управлеметодом полного обрушения.Целью изобретения является повыше- эффективности дегазации при восходя- порядке обработки свиты пластов.На фиг. 1 и 2 показаны схемы вертикальных разрезов в направлении движения очистного забоя.Способ осуществляют следующим обра- м повышение эффективности дегазации при восходящем порядке отработки свиты пластов. С дневной поверхности до разрабатываемого пласта бурят дегазационные скважины (С). Бурение С производят раздельно в зону трещин от подработки и в верхнюю часть зоны разгрузки выше зоны .трещин. Размещают в С заряды и создают вокруг С дополнительную сеть трещин. Г 1 роизводят обсадку С трубами и тампонаж затрубного пространства. Нижнюю часть С перфорируют. Пробуренные в зону трещин С перфорируют на высоту зоны трещин, а С, пробуренные в зоны трещин, перфорируют на высоту, равную разности высот эоны разгрузки и зоны трещин, При этом С также м.б. пробурены в зону трещин из подготовительных выработок разрабатываемого пласта. При этом длину перфорированной части С определяют из тригонометрических соотношений. Способ позволяет повысить эффективность дегазации. 2 ил,Впереди очистного забоя 1 (фиг. 1) раз- Л рабатываемого пласта 2 бурится скважина Ь 3, вокруг которой в верхней части эоны тре- С) щин создается (например, путем взрывания относительно небольших зарядов, не требующих принятия специальных мер защиты скважины от действия ударных волн, или аппаратом скважинного гидровзрыва - АСГ) сеть трещин 4, Скважина 3 обсаживается колонной труб 5 с перфорированным участком 6 от кровли пласта до верхней границы 7 зоны 8 трещин. Устье 9 скважины 3 герметизируется.20 25 30 35 40 45 50 55 Следующая скважина 10 бурится до верхней границы 7 зоны 8 трещин, Вокруг скважины в интервале между верхней границей 7 зоны трещин 8 и верхней границей 11 зоны разгрузки 12 от разрабатываемого пласта 2 так же, как и в первой скважине, создают сеть трещин 13, Скважина 10 обсаживается колонной труб 14 с перфорированными участком 15 от верхней границы 7 зоны трещин 8 до верхней границы 11 зоны разгрузки 12, Устье 16 скважины 10 герметиэируется,С момента подработки скважины, пробуренной в зону трещин, до обрушения пород основной кровли, газ отсасывают из зоны беспорядочного обрушения. При сдвижении пород основной кровли формируется эона 8 трещин, сообщающихся с чыработанным пространством 7, причем наличие сети дополнительных трещин 4 способствует активизации этого процесса, а подработка благоприятствует дальнейшему развитию созданных ранее вокруг скважины трещин, Газ иэ пласта 18 и гаэовоздушная смесь иэ призабойного 19 и выработанного 17 пространства поступает по трещинам к перфорированному участку бобсадных труб 5 и отсасывается по трубопроводу 20,После оборудования скважины 10, пробуренной в верхнюю часть разгруженной от горного давления эоны 12, выше зоны 8 трещин и присоединения к трубопроводу 21, газ из пластов 22 отсасывают через сеть трещин 13, созданных вокруг скважины. С момента подработки пласты 22 разгружаются от горного давления и происходит интенсивный отсос чистого беэ примесей всздуха газа, поскольку скважина 10 не достигает зоны 8 трещин, сообщающихся с выработанным пространством, т,е. с шахтной атмосферой,Длину перфорированной части скважины пер,тр., пробуренной в зону 8 трещин, определяют из соотношенияпер.тр.= Нтр., мгде Нтр - высота зоны трещин, сообщакэ. щихся с выработанным пространством, м, Длину перфорированной части скважины пер.раз., пРобУРенной В веРхнюю часть 30 ны разгрузки 12 выше зоны трещин, определяют из соотношенияпер,раз.= Нраз. Нтр., м,где Нраз. - высота зоны эффективной разгрузки подработан ных слоев от горного давления,П р и м е р, На шахте для предотвращения внезапных выбросов угля и газа был принят восходящий порядок разработки пластов, при котором в первую очередь вынимался защитный пласт к 7-2 (фиг, 2) мощностью 2,0 м. Затем отрабатывались опасные по внезапным выбросам угля и газа пласты 18 и 22 к 1 о(мощностью 4,0 м, междупластье к 7 - к 1 О -70 м) и к 12 (мощность 7,0 м. междупластье к 7 - к 12 - 130 м соответственно), Высота эоны трещин 8 над разрабатываемым пластом 1 составляла 85 м, а высота зоны эффективной разгрузки при длине лавы 140 м и глубине разработки 460 м равна 195 м,Для дегазации выработанного пространства пласта к 7 - 2 и попадающего в зону 8 сообщающихся с выработанным пространством трещин пласта к 1 Обурят восстающую под углом 35 к горизонту скважину 3 из ниши 23 в вентиляционном штреке пласта к 7 - 2. Забой скважины 3 останавливают у верхней границы 7 зоны 8 трещин, удаленной на 85 м от кровли пласта к 7-2, В скважине 3 верхней половине эоны 8 трещин производят камуфлетное взрывание и создают сеть трещин 4, Скважину 3 обсаживают колонной труб 4 с перфорированным участком в интервале от 5 м (длйна герметизации устья скважины) до 85 м, считая от кровли пласта (или от 148 до 9 м по длине скважины). Устье 9 скважины 3 герметизируют, Оборудованную скважину подсоединяют к трубопроводу 20, который через скважину 24 или ствол (не показан) выводят на поверхность и подсоединяют к вакуум- насосной станции и производят отсос газа иэ выработанного пространства пласта к 7-2 И Иэ ПЛаета К 1 О ПОПадаЮщвгО В ЗОНУ 8 СООбщающихся с выработанным пространством трещин.Длину перфорированных частей скважин 3, через которые раздельно производят отсос газа после их переработки разрабатываемым пластом, определяют из соотноше- ния Нтппер.тр,= --г,эи аНраз - НтеР,Рая.- .вп агде а - угол наклона в дегазационной скважине, рад;1 г - длина герметизатора, м,Для дегазации пласта кт 2, расположенного выше зоны 8 трещин, но попадающего в зону эффективной разгрузки 12, бурят вертикальную скважину 10 (фиг", 2) с поверхности. останавливая ее забой на расстоянии 85 м от кровли пласта к 7, На пересечении скважины с пластом к 12 - 22 на участке между верхней границей 7 зоны 8 трещин и верхней границей 11 зоны эффективной разгрузки 12 производят камуфлетное взрывание для создания сети трещин 13. Сква 1691540жину 10 обсаживают колонной труб 14 с перфорированным участком 85-195 м (граница зоны эффективной разгрузки) от кровли пласта к 7, Устье 16 скважины 10 герметизируют. Скважину подсоединяют к поверхностному трубопроводу 21, через который производится отсос газа,Формула изобретения Способ дегазации сближенных угольных пластов и выработанного пространства, включающий определение высоты эоны сообщающихся с выработанным пространством трещин, бурение скважины с поверхности до разрабатываемого пласта, создание вокруг скважины дополнительной сети трещин путем камуфлетного взрывания, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию нижней части обсадной колонны и тампонажного кольца и отсос газа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности дегазации при восходящем порядке отработки свиты пластов, выполняют определение высоты зоны эффективной разгрузки, производят бурение скважины раздельно в 15 зону трещин от подработки и в верхнюючасть зоны эффективной разгрузки выше зоны трещин, а длину перфорированных частей скважин, через которые раздельно производят отсос газа после их подработки 20 разрабатываемым пластом, определяют иэсоотношений:пер.тр= Нтр., м, 1 пер.раз= Нраз Нтр., м,где 1 пер.тр. - длина перфорированной части скважин, пробуренных в зону трещин, м, 25 Нтр. - высота зоны трещин, м;1 пер.раз. длина перфорированной частискважин, пробуренных в верхнюю часть зоны эффективной разгрузки выше зоны трещин, м;30 Нра - высота зоны эффективной разгрузки при подработке, м.1691540 дактор Н, Горват Те Корректор М, Шароши при ГКНТ СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго.Гагарина, 101 оставитель И. Федяева хред М,Моргентал аказ 3914 Тираж БНИИПИ Государственного комитета по изобре 113035, Москва, Ж, Раущс