Способ определения газопроницаемости угля

О П Й С А Н И Е825944ЙЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соей СенатскихСфциапистичеснихРеспублик(51) м Кл Е 21 С 39/00 тввударетвеллмк кемнтет СССР де делам изобретений в вткрыткл(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ УГЛЯ Изобретение относится к горной про мышпенности, преимущественно к угольной, и может быть использовано дпя оценки фильтрационных свойств угля, определения области применения и пвраЭ метров дегазвции угольных пластов скважинами.Известен способ определения газо- проницаемости угля, заключающийся в том, что из угопьного ппаста ипи куска угля выбуривают образцы (керны), которые исследуют в пабораторных усповия на гаэопроницаемость при разных давлениях гидрообжимв и давлениях газа, фик сируя значение расхода газа через образец 1)Однако в известном способе опыты проводят на образцах угпя, подверженных знвчитепьным и неоднократным деформациям, вследствие чего значения коэффициентов газопроницаемости не соответствует натуре, то есть массиву угля, Кроме того, применение способа ограничено исспедованием отдельных, наиболее крепких пачек угля.Нвнбопее бпиэким к предпагвемому явпяется способ опредепения газопроницаемости угля, заключающийся в том, что в исследуемом ппасте проводят контропьную скважину, оборуцуют ее герметизирующим устройством и датчиком газового давпения и регистрируют установившееся значение ппастового давпения. Гаэопроницаемость ппаста опредепяют по динамике нарастания давпения газа в скважине после кратковременного сброса его с ппастового цо некоторого значения, соответствующего участку насыщения иэотермы сорбции газа угпем )2). Недостатки укаэанного способа состоят в невысокой точности реэупьтатов определения гвэопроницаемости при испопьзоввнии попученных данных дпя расчета дегазации угольных пластов скважинами, пробуренными в плоскости ппаста, и отсутствии информации об вниэотропии угпя.Цепь изобретения - повышение точности и определение анизотропии угия,Указанная цель достигается тем, что поспе установления в контрольной скважине ппвстового давпения цопопнитепьно проводят газодренажную скважину и измеряют время снижения давления газа в контрольной скважине от ппастового до наперед заданного, а о газопроницаемости (интенсивности дегаэации) угля в направ пении от контропьной скважины к газодренвжной судят по коэфф 1 щиентуйСС= - Р15 25 30 где К - расстояние от газодренвжной скважины ло контрольной;т; - время снижения цавпения газа, отсчитываемое с нвчвпв цегаэации угпя гаэоцренажной скважиной.Кроме того, в исспецуемом пласте проводят несколько контропьных скважин, в которых датчики газового давпения размещают нв линиях простирания и падения, у кровни и почвы пласта по сфере, а газоцренажную скважину провоцят к центру сферы, причем анизотропию угля опрецепяют из соотношения коэффициентов интенсивности цегазвции массива в направлениях вцопь и вкрест споев наппастования.На фиг. 1 приведена схема распопожения контропьных и гвзодренажных скважин и герметизируюших устройств в массиве крутого ппаста на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг, 1, на фиг. 4 - схема раснопожения контропьнык и гвзоцренажной скважин и герметиэируюших устройств40 нв попогом (ипи наклонном) ппвсте на фиг. 5-сечение В-В нафвг. 4;нафиг.6 -схема расположения контрольнык и гвзоцренажной скважин и герметизируюших устройств нв крутом ппвсте; на фиг. 7 - сечение Г-Г нв фиг;6; нв фиг. 8 - сечение Д-Д нв фиг. 6; нв фиг, 9 - сечение Е-Е на фиг. 6.Способ определения газопроницаемости угдя осушествпяется спецуюшим обра зом.Из горной выработки, например квершпага 1, остановпенного перец вскрытием угольного ппаста 2 или из ппвстовой выработки проводят контропьные55 скважины 3,4,5,6 и 6, забои которых распопагвют в угольном массиве, не подверженном впиянию выработки, по сфере с центром в серецине ппаста в 0444месте центра буцушей попости стока,образованной гаэодренажной скважиной,Забои скважин 3 и 4 распопагают в массиве угля по серецине пласта на пиниипростирания, забои скважин 5 и 6 - соответственно у кровпи и почвы пласта,звбойскважИны 6 - по серецине пласта/на линии пацения, Контропьные скважины3-6 сразу же после их провецения обоlруцуют герметизируюшими устройствами7 (например,герметизаторами ПГД) идатчиками газового цавпения (например,образцовыми манометрами с самописцами). После установпения ппастового давления газа в контрольных скважинах впласте провоцят газоцренажную скважину8 и оборудуют ее герметизируюшим устройством. Дпя кажцой контрольной скважины измеряют время снижения цавпениягаза от пластового до наперед заданного, установленного прввипами безопасности или рассчитанного по условиямснижения газоносности ппаств цо необходимой величины. О газопроницаемостипласта (интенсивности цегазации) суцятпо коэффициенту дгце Р- расстояние от газодренвжнойскважины цо 1 -й контропьнойскважины;Ф,- время снижения цавпения газа от ппвстового цо критериапьного, отсчитываемое с начапа цегвзвции угпя цренажнойскважиной (с момента окончания бурения газоцренажнойскважины),По экспериментально опрецепенным(коэффициентам с 5, и,4ЖОС 6 и Ж бфоценивают гаэопроницаемость (интенсивность цегазации) ппвста в направленияхотконтропьныхскважин 3,4,5,6 и 6 соответственно к гвзодренажной скважине 8.Анизот-.родию угля определяют иэ соотношения коэффициентов, характеризующих интенсивность(темп) цегвзации массива в напрввпенияхвцоль и вкрест споев наппастоввния, Поквзатепь аниэотропии угля, например вусловиях, изображенных нв фиг. 1 и 4,ФЖ 5- 0(,4находят из выражения О - 75 .вь а в условиях, изображенных на фиг. 6 -ь 0= - или а= -Дпя тонких ппа;гов, а также мощных и срецней мошности угольных пластов свысокой газопроницаемостью количествоконтропьнык скважин ограничивают и провоцят, например, скважины 3 и 5 или5 и 6 . Отклонение величины К от - ,/ пзгце Ф - мощность пласта, допускают,как правило, не более 15-20%, причемдля скважин 5 и 6 - только в меньшуюсторону,Прецлагаемый способ позволяет с высокой точностью опрецепить коэффициент оинтенсивности цегазации практически цпялюбых угольных пластов и показательанизотропии пласта, что обеспечиваетвозможность расчета параметров дегаэаlции угольнык пластов скважинами и уточнение расстояний межцу скважинами,особенно на мощных и средней мощностивыбросоопасных угольных пластах,гоФормула изобретения1. Способ определения газопрсяицвемости угля, заключающийся в том что в исследуемом пласте проводят контроль ную скважину, оборудуют ее герметизирующим устройством и цатчиком газового давления ирегистрируют установившееся значение пластового цавпения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью Зо повышения точности, после установления в контрольной скважине ппвстового дав- . ления цополнительно провоцят газодренажную скважину и измеряют время снижения давления газа в контрольной скважине от 35 пластового до наперед заданного, а о гаэопроницаемости .(интенсивности дегвзации) угля в направлении от контрольнойскважины к гаэодренажной суцят по коэффициентуМГгде Я - расстояние от газоцренажнойскважины цо контрольнойФ - время снижения давления газа,отсчитываемое с начала дегаэации угля газоцренажной скважиной.2, Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью определенияаниэотропии угля, в исследуемом пластепроводят несколько контрольных скважин,в которык датчики газового цавпенияразмещают на пинияк простирания и пацения, у кровли и почвы пласта по сфере,а гаэодренажную скважину провоцят кцентру сферы, причем вниэотропию угляопрецеляют из соотношения коэффициентовинтенсивности цегазации массива в направленияк вцоль и вкрест слоев напластования.Источники информации,принятые ва внимание при экспертизе1. Преображенская Е, И, и Забурдяев В. С. Результаты исследованийпроницаемости угопьнык кернов пластовК Шестнфуиеого и К Нового. -Вопросы овзопасности в горной промышленности. Сборник. М., "Недра, 1971,вып. 1, с, 266-270.2. Методика определения проницаемости угольных пластов и условнях естественного залегания. Мвкеевка-Донбасс, ЯвкНИИ, 1974./. / Составитель Н. Вокмянинецактор И. Михеева Техрец И.Асталош К ектор О. Билак аб.,пиал ППП "Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4 аэ 2366/32 Тираж 627ВНИИПИ Госуцарствееного комитет по цепам изобретений и открыт 113035, Москва., Ж, Раушск