Способ подготовки выбросоопасного пласта к отработке

)4 Е 21 С 41/О ОПИСАНИ ТЕНИЯ иС .,"..с1 вЙ:сАсР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ туривающих выемочный столб подгото 1 вительных выработок определяют выбросоопаные пачки (ВОП) и невыбросоопасные слои по мощности пласта подлине выработкиЗатем бурят дегазационные скважины по пласту с разворотом на очистной забой до точекпроявления в них признаков выбросоопасности. По укаэанным точкам вскважинах и по ВОП в подготовительных выработках устанавливают выбросоопасну 1 о зону в плоскости пласта, После этого в указанную зону попарнос разворотом на забой и с охватомВОП бурят разгрузочные скважины,Этими скважинами формируют каналы,вскрывающие ВОП. Для формированияканалов гидроимпульсное воздействиена пласт осуществляют через нижнююскважину. Парные скважины в выбросо опасной зоне обычно располагают поневыбросоопасным слоям, на контактахпласта с породами почвы и кровли,Дегазационные скважины подключаютк газопроводу, по которому отсасывают гаэ. 3 з,п,ф-лы, 4 ил,нию,48,СООПАСН(54) СПОСОГО ПЛАСТА ДГОТОВКИ ВЫБРАБОТКЕ(57) Изобретение от пром-сти и м.б, исп борьбы с внезапными и газа. Цель иэобре ние объемов работ п внезапных выбросов процессе проведения ой осится к г льзовано длявыбросами угляения - сокраще-предотвращениюгля и газа, Впо пласту оконГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1267007, кл. Е 21 Г 7/00, 1985.Инструкция по безопасному ведегорных работ на пластах; склонныхк внезапным выбросам угля породыи газа. - М.: Недра, 1977, с.3-8,Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для борьбы с внезапными выбросами угля и газа.Цель изобретения - сокращение объемов работ по предотвращению внезапных выбросов угля и газа.На фиг,1 приведена принципиальная схема выявления выбросоопасной зоны и дегазации пласта; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - схема расположения дегазационных скважин в пласте, сосдержащем выбросоопасную почку угля; на фиг,4 - схема выявления выбросоопасной эоны и дегазации пласта по длине очистного забоя более 200 м,Способ осуществляется следующим образом.В процессе проведения по пласту 1 подготовительных выработок 2 и 3 (фиг. 1 и 4) выделяют выбросоопасныеучастки, те, участки по длине выработки, где отмечены признаки внезапного выброса или прогноз выбросоопасности показал "опасно", Признаки выбросоопасности отмечены круж 5ками с точкой внутри (фиг, 1 и 4),Из подготовительных выработокпроводят скважины 4 с разворотом внаправлении будущего очистного забоя,10а на отрабатываемом участке - навстречу очистному забою, с опережением,обеспечивающим дегазацию пласта втечение 4-б мес, Угол Ч разворотаскважин от оси выработки принимают45-70, диаметр скважин 80-100 мм,Скважины проводят преимущественновосстающими. Длину скважин устанавливают по проявлению в них признаковвыбросоопасности,20При ширине участка (длине лавы)менее 200 м скважины проводят изодной выработки (фиг.1) . На участках пласта, содержащих нарушения,и на пластах с неустойчивой гипсомет рией скважины могут быть проведеныиз двух выработок независимо отдлины очистного забоя, На оконтуренном выработками участке пласта скважины не добуривают до противоположной выработки на 10-15 м до точекпроявления выбросоопасности.При длине лавы более 200 м скважины 4 проводят из двух выработок.В этом случае забои скважин предпочтительнее располагать на равных З 5расстояниях друг от друга, или скважиныпроводить перекрестно в средней части лавы, Перекрестное расположениескважин создает более благоприятные условия для дегазации пластав случае переваливания (закупорки)части длины скважин. За счет аэродинамической связи между перекрестными скважинами улучшается отвод метана, выделяющегося в скважины, в45дегазационную систему.В процессе проведения скважинобращают внимание на предупредительные признаки, характеризующие выбро-.соопасное состояние массива. Еслипроявляется зажатие бурового инструмента, наблюдается динамическоевоздействие на буровое оборудование(буровой инструмент, штанги, станок)или отмечаются выбросы газа; штыба и 55промывочной жидкости, то бурениескважины прекращают, фиксируют местоположение опасного участка по длине скважины (например, по количествуи длине буровых штанг), буровой ставизвлекают, а скважину герметизируюти соединяют с дегазационным трубопроводом 5 или 5 . Затем проводят сначала скважину 4, а потом скважину 4"Выбросоопасные пачки пласта, зафиксированные при проходке выработок и в процессе проведения скважин,оконтуривают границей б и вьделяютвыбросоопасную зону 7 на отрабатываемом поле. При этом границей опаснойзоны может быть линия, соединяющаяучастки выработок с признаками выбросоопасности, когда попарно проводимые скважины пересекают такую границу, а скважины за пределами опаснойзоны проведения " без признаков выбросоопасности.В опасной по выбросам зоне пластадегазационные скважины проводят понеопасным слоям, охватывающим выбросоопасную пачку 8 угля слоями и попарно. Угол разворота, диаметр и длину скважин принимают аналогичнымипараметрам скважины, предусмотреннымпроектом. При этом скважины располагают обычно в неопасных пачках угляили пород, на контакте угольногопласта с породами кровли или почвысоответственно,В том случае, когда на тонкихпластах угля выбросоопасную пачкувьделкть не удается, скважины 4 и4 Япроводят в породах кровли и почвы на контакте с угольным пластом.Если выбросоопасная пачка угля примыкает к породам кровли или почвы,то одну из скважин проводят в породахна контакте с выбросоопасной пачкой,а вторую - по неопасной пачке угляс противоположной стороны опаснойпачки.На участке выработки с признаками выбросоопасности скважины 4 иИ4 проводят по неопасным угольнымслоям, охватывающим опасную пачку(фиг.З), или в породах кровли и почвы на контакте с угольным пластом.Скважины 4 на этом участке выработки не проводят.Попарно проведенные скважины формируют разгруженную от горного давления зону, котораяпри определенныхусловиях (расстояние между скважинами, крепость угля, напряженное состояние массива) может охватыватьвыбросоопасную пачку угля, повышать481403 мости от проницаемости пласта в массиве формируют сплошную или прерывистую полость (щель) чо длине скважин:5от их забоя до границы дренирующеговлияния выработки, иэ которой проводят скважины, При этом с целью повышения эффективности гидрореэанияинструмент для образования полости1 вводят в нижнюю скважину, т.е. вскважину 4 , чтобы исключить отрицательное влияние отработанной жидкости.Сплошную полость (щель) создаютна пластах с низкой газопроницаемостью а прерывистую - в остальныхслучаях. Расстояние между прорезямиустанавливают в зависимости от проницаемости выбросоопасной пачки ипродолжительности дегазации пласта.Параметры полости или прорези устанавливают опытным или расчетным путем на основе показателей газоотдачи пласта (пачки пласта), Массив о 26 пласта (пачки), не охваченный прорезью, приводят в безопасное состояние за счет дренирующего влиянияскважин и прорезей.За счет дополнительной площадиобнажения пласта и содержащейся внем выбросоопасной пачки газоотдачуппаста. увеличивают в 5-7 раз, срокидегазации сокращают в 3-4 раза; либопри отведенном для дегазации времениувеличивают зону дренирования в 1,51,8 раза.Искусственные каналы между попар,но расположенными скважинами 4 и4 можно создавать и с помощью гидРроимпульсной установки, предпочти-.тельно взрывогидронмпульсной, формирующей мощный импульс. За счет высокого давления жидкости (40-100 МПа)в массиве, содержащем выбросоопасную 45пачку, через восстающие или нисходящие скважины создают искусственныеканалы (трещины, полости, щели), которые являются дополнительными поверхностями обнажения пласта (пачки пласта), пересекающими выбросоопасную пачку и способствуницими достаточно высокой (40-503) степени 5 1ее проницаемость и гаэоотдачу. Зонаразгрузки вокруг скважины диаметромЙ составляет в угольном пласте от3 до 5 й. От оси одной скважины внаправлении выбросоопасной пачкифронт разгрузки массива достигает(1,5-25)й,Пара скважин формирует разгруженную от горного давления зону пласта,размеры которой вкрест пласта достигают (6-10) д. При диаметре скважинот 80 до 100 мм зона, разгруженнаяот горного давления парой скважин,составляет от 0,48 до 1 м, а массивугля, заключенный между скважинами,разгружается в интервале 0,24-0,5 мпо нормали пласта. Гозоотдача массива угля при его разгрузке скважинами в плоскости, нормальной к пласту,возрастает в 2-3 раза, что способствует интенсификации процесса дегазации пласта.Образованная скважинами ослабленная зона разгружает массив от горногдавления, ускоряет процесс дегазации угля, в том числе и выбросоопасной пачки, Опытные данные свидетельствуют,о том, что подобная полостьпо сравнению с одиночной скважинойпозволяет в 1,5-2 раза сократить период дренирования пласта до 25-403степени его дегазации или при одноми том же сроке дегазации пласта уве-личить зону дренирования в 1,2-1,5раза.В том случае, когда расстояниемежду парой скважин охватывающихвыбросоопасную пачку пласта, превышает 0,5 м, разгрузочного влиянияскважин может быть недостаточно дляизменения физико-механических свойствопасной по выбросам пачки угля и его,дегаэации. Поэтому в подобных условиях дополнительно применяют искусственные способы увеличения радиусаблагоприятного воздействия скважин,например, создают искусственные каналы, вскрывающие выбросоопаснуюпачку. Из числа известных способоврасширения раэгружающего и дегазирующего влияния скважин следует использовать гидрорезание или импульсноенагнетание жидкости.Гидрорезание массива производятвкрест простирания пласта через по-.бпарно расположенные восстающие скважины 4 и 4" с помощью известныхв горной практике насадок. В зависидегазации массива, сокращению срока дегазации пласта.Гидроимпульсное воздействие на ппаст с целью формирования искусственных каналов осуществляют через нижнюю скважину. В этом случае влия" ние жидкости на снижение фазовойпроницаемости пласта по газу незначительное даже в начальный после воздействия период дегазации,5Формула изобретения1. Способ подготовки выбросоопасного пласта к отработке, включающий проведение выработок, оконтуривающих выемочный столб, определение выбросоопасной пачки и невыбросоопасных слоев по мощности пласта по длине выработки, бурение дегазационных.скважин по пласту, подключение скважин к газопроводу и отсос газа, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения объемов работ по предотвращению внезапных выбросов угля и газа, дегазационные скважины бурят 2 О с разворотом на очистной забой до точек проявления в них признаков выбросоопасности, затем по указанным точкам в скважинах и по выбро 1 2 7 соопасным пачкам в подготовительныхвыработках устанавливают выбросоопасную зону в плоскости пласта,после чего в указанную зону попарнос разворотом на забой и с охватомвыбросоопасной пачки бурят разгрузочные скважины, при этом укаэанными попарно разбуренными скважинамиформируют каналы, вскрывающие выбросоопасные пачки,2, Способ по п.1, отличаю -щ и й с я тем, что парные: скважиныв выбросоопасной зоне бурят по невыбросоопасным слоям.3, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что парные скважиныв выбросоопасной зоне бурят на контактах пласта с породами почвы икровли.4. Способ по п. 1, отличаю"щийся тем, что искусственные каналыформируют через нижние скважины попарно разбурениых скважин,оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул, Гагарина каз 2651/32 Тиран 450НИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, М, Рауаская одписное открытиям при ГКНТ СССР