Способ дегазации сближенных угольных пластов

9) (1 1)5 Е 21 Р 7/00 ДАРСТВЕННОЕ ПАМСТВО СССР АТЕНТ СССР) НТНОЕ О О ОМУ СВИДЕТЕ В К 4857805/О. 198 (54) УГ (57) нос я акт Пр ого,точка прилося за герметизас источником т на эффективм т е ь в С г н 07.08,9007.02,93, Бюл, К 5Производственное объединение "Укругология"В,А.Маркин, Л,А, Гайдук, С.М. Саламатов .В.ДеевАвторское свидетельство СССР 086183, кл. Е 21 Г 5/00, 1984.Патент ФРГ Р 2929677, кл, Е 21 Г 7/00, СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ СБЛИЖЕННЪХ ЛЬНЫХ ПЛАСТОВИспользование: дегазация высокогазоых пластов, Сущность изобретения: бускважины из выработок в абатываемом массиве до верхней, а в абатываемом - до нижней границ зон вных трещин и трещин расслоения, дварительно образуют в обсадной коИзобретение относится к горной, прещественно к угольной, промышленнои может быть использовано для зации сближенных газоносных угольпластов. Известен способ дегазации подрабатыых угольных пластов при столбовой сие разработки, включающий бурение из отовительных выработок разрабатываго пласта впереди лавы скважины, ееетизацию и подсоединение к дегазациому трубопроводу, В выработанном проанстве по всей длине проекции жины на плоскость разрабатываемого та выкладывают охранную полосу. Недостатками данного способа являютольшие затраты, связанные с выкладкой лонне (ОК) заборные каналы с перекрывающими их заслонками и закрепляют по краям ОК, а также возле каждого заборного канала. со стороны устья скважины уплотнительные манжеты (УМ) из эластомера, Производят монтаж ОК до кровли наименее удаленного сближенного пласта и соединяют ее с трубопроводом посредством шланга, оборудованного задвижкой .и замерным устройством. Приводят в рабочее состояние ближайшую к устью скважины УМ и перемещением задвижки создают в ОК заданное разрежение, Контролируют содержание метана в отсасываемом газе и при уменьшении его ниже определенного значения повышают путем последовательного приведения в рабочее состояние следующей УМ, увеличения глубины вакуума в ОК с помощью задвижки и частичным или полным перекрытием сечения предыдущего заборного канала, 2 з.п,ф-лы, 3 ип,охраннои полосы, кроме тжения вакуума располагаеттором и не связанагазовыделения, что влияеность способаИзвестен способ дегазации сближенных угольных пластов, включающий бурение направленных скважин из подготовительных выработок разрабатываемого пласта на подрабатываемый или надрабэтываемь 1 й угОльный пласт вне зоны разгрузки дегазируемого угольного пласта, герметизацию устья скважины, подключение их к вакуумному газопроводу и отсос метана, При этом направленными скважинами пересекают подрабатываемый угольный пласт на всю мощность с выходом забоя скважины130 35 40 45 50 в кровлю пласта, а для надрабатываемогоугольного-пласта направленные скважиныбурят не пересекал его по мощности, а забой скважин располагают в зоне контурногорасслоения кровли дегазируемого пласта,Недостатком способа являются большие затраты, свяэвнные с необходимостьюбурения направленных скважин, низкая эффективность дегазации вследствие того, чтосьем метана из сближенных пластов производится в одной точке, которая не перемещэется по мере изменения положенияисточника газовыделения,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ дегазацииугольного массйва с помощью обсадныхтруб, включающий бурение скважин из выработок на сближенные пласты, оборудование их колонной обсадных труб,герметизацию затрубного пространства,перемещение точки приложения вакуума подлине скважины и отсос газа,К недостаткам способа относятся отсутствие возможности отсоса газа из вмещающих пород, располэгающихся вблизиразрабатываемого пласта, большая трудоемкость вследствие наличия телескопических труб и необходимости дообсадкизатрубного пространства до подвижного заборного конца, а также загромождение выработок насосом, сместительной камерой идругим оборудованием, кроме того, конструкция телескопических труб требует отключения дегазационных скважин напериод их раздвижки,-что приводит к снижению эффективности дегазации,Цель изобретения - повышение эффективности дегазации, увеличение содержа-.ния метана в дегэзационной сети иснижение затрат на дегазационные работы,Поставленная цель достигается тем, чтов известном способе дегазации сближенных"угольных пластов, включающем бурение скважин из выработок на сближенные пласты, оборудование их колонной обсадных труб, герметизацию затрубного про стрэнства, перемещение точки приложениявакуума по длине скважины и отсос газа, бурение сквакин осуществляют в подрабатываемом массиве до верхней, а в надрабатываемом - до нижней границ зон активных трещин и трещин расслоения, затем производят оборудовэние обсадной колонны до кровли наименее удаленного сближенного пласта, находящегося в этой зоне, при этом в обсадной колонне предварительно оборудуют заборные каналы с перекрывающими их заслонками и закрепляот по краям об 5 10 15 20 25 садной колонны, а возле каждого какала со стороны устья скважины размещают уплотнительные манжеты иэ эластомера, сжатые оболочками до диаметра меньшего диаметра скважины, затем соединяют обсадную колонну с трубопроводом посредством шланга, оборудованного задвижкой и замерным устройством, приводят в рабочее состояние ближайшую к устью скважины уплотнительную манжету и перемещением задвижки создают в обсадной колонне заданное разрежение, при этом эамерным устройством осуществляют контроль содержания метанэ в отсасывэемом газе и при его уменьШении ниже заданного значения последовательно приводят в рабочее состояние уплотнительную манжету возле следующего заборного канала и увеличивэют до заданных значений глубину вакуума в обсадной колонне путем частичного или полного перекрытия сечения предыдущего заборного канала с помощью заслонки и изменением положения задвижки. При этом в обсадной колонне оборудуют для подрабатываемого массива два заборных канала на рэсстояниях от разрабатываемого пласта, равных соответственно двенадцати и шести его вынимаемым мощностям, а для нэдрабатываемого оборудуют один заборный канал на расстоянии, рэвном пяти вынимаемым мощностям. прй этом задэнное ррвзрежение в обсадной колонне определяют в соответствии со следующим математическим выражением: В = 30мм рт.ст., где -0,54расстояние от разрабатываемого пласта до точки приложения вакуума в основном работающем заборном кэнале, М.Содержание метана в отсасываемом газе поддеркивают на уровне не ниже 50,На фиг,1 изображен горный массив,перпендикулярный выработкам, вертикальный разрез; на фиг,2 - разрез дегаэационной скважины с обсадной колонной; на фиг,3 - схема расположения заслонки, частично перекрывающей заборные каналы.Способ осуществляют следующим образом.Исходя из конкретных горно-геологических (газояосности пластов, величин междупластья, состава вмещающих пород и др.) и горно-технологических (длины и скорости подвигания лавы, способа посадки кровли и др.) условий определяют предельное расстояние от разрабатываемого пласта вглубь массива, в котором еще будут образованы полости расслоения в процессе подработки и надработки. На эту величину бурят дегазациониые скважины 1 из горной выработки 2,Для подрабатываемого и нвдрабатываемого массива определяют наименьшую величинуе г р с м Р м с и к к з м к в и щ .с р 1 н О к 40 50 нь из до ти даления сближенных пластов, которые буут находиться в зоне активных трешфн и трен расслоения. Производят монтаж обсадой колонны 3 до кровли этих пластов. Если в оне активных трещин и трещин расслоения 5 алегает несколько газоносных пластов, тоотдельных случаях монтаж обсадной коонны может осуществляться до кровли и олееудаленных пластов. В этом случае в бсэдной колонне оборудуют дополнитель ые заборные каналы, располагая их в крове всех лежащих в этой зоне пластов.онтаж обсадной колонны 3 начинают с абойной секции 4, оборудованной со стооны устья скважины уплотнительной ман етой 5. Последняя состоит из эластомера, жатого оболочками до диаметра меньшего иаметра скважины 1. Все уплотнительные анжеты 5 на обсадной колонне 3 приводят рабочее состояние с помощью соедини льного троса 6 для разрыва оболочек, Для еличения площади съема метана заборый конец этой секции может быть перфор рован.Обсадную колонну далее наращивают 25 ромежуточными секциями 7 с помощью соинительных муфт 8. Для подрабатываемомассива на расстояниях отзрабатываемого пласта, равных соответвенно двенадцати и шести вынимаемым 30 щностным, а для надрабатываемого на сстоянии, равном пяти вынимаемым ощностям используют уплотнительные кции 9, В этих секциях оборудуют для драбатываемого массива два заборных 35 нала 10, для надрабатываемого - один нал 10, Заборные каналы 10 со стороны боя скважин оборудуют перекрывающизаслонками 11, выполненными в виде лец и соединенными тросом 12 с горной работкой 2, В качестве этого троса может пользоваться трос для разрыва сжимаюх уплотнительную манжету оболочек пое приведения их в рабочее состояние. Для гулирования сечения заборных каналов 45 перед заслонками 11 на обсадную трубу деваются ограничители 13 с пружинами, раничители 13 могут не содержать прун, в этом случае перекрывающие заслон 11 должны иметь два троса: трос 12 для Формула изобретения 1. Способ дегазации сближенных угольх пластов, включающий бурение скважин выработок на сближенные пласты, оборуание их колонной обсадных труб, гермезацию затрубного пространства,уменьшения сечения заборных каналов итрос для увеличения сечения каналов. Кроме того, уплотнительные секции 9 околозаборных каналов 10 со стороны устьяскважин оборудуют уплотнительными манжетами 5 из эластомера, сжатыми оболочками до диаметра меньшего диаметраскважий.Монтаж обсадной колонны завершаютконцевой секцией 14 с приведением в рабочее состояниес помощью троса 6 уплотни- .тельной манжеты 5 у устья скважины.Секция заканчивается фланцем 15, соединенным посредством гофрированногошланга 16, задвижки 17, для регулированияглубины вакуума в обсадной колонне и замерного устройства 18 для определения содержания метана -в отсасываемом газе сдегазационным трубопроводом 19.Эксплуатацию скважины начинают сприведения в рабочее состояние манжеты 5с помощью троса 6 в первой от устья скважины уплотнительной секции 9 и подачиразрежения с помощью задвижки 17 в заборный канал 10 этой секции, При этом разрежение в первом и последующих заборныхканалах определяют в соответствии с математическим выражением; В= 30мм рт.ст., где . - расстояние от разрабатываемого пласта до точки приложения вакуума в основном работающем заборномканале, м.В дальнейшем осуществляют постоянный контроль за содержанием метана в отсасываемом газе при помощи зэмерногоустройства 18. Если содержание метана становится ниже 50, приводят в рабочее состояние тросом 6 следующую манжету 5уплотнительной секции 9 и подают разрежение с помощью задвижки 17 в заборныйканал этой секции, После этого начинаютперекрывать первый заборный канал заслонкой 11, добиваясь увеличения содержания метана по показанию замерногоустройства 18 не ниже 50;,Использование данного способа напрактике позволит в более короткие сроки,с меньшими затратами и с высокой эффективностью проводить дегазацию сближенных угольных пластов. перемещение точки приложения вакуума по длине скважины и отсос газа, о т л и ч ающ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности дегазации сближенных угольных пластов. увеличения годержания метана в дегазэционной сети и снижениязатрат на дегазационные работы, бурение скважин осуществляют в подрабатываемом массиве до верхней, а в надрабатываемом - . до нижней границ зон активных трещин и трещин расслоения, затем производят оборудование обсадной колонны до кровли наименее удаленного сближенного пласта, находящегося в этой зоне, при этом в обсадной колонне предварительно оборудуют заборные каналы с перекрывающими их заслонками и закрепляют по краям обсадной колонны, а возле каждого канала со стороны устья скважины размещают уплот- нительные манжеты из эластомера, сжатйе оболочками до диаметра, меньшего диаметра скважины, затем соединяют ббсадную колонну с трубопроводом йосредством шланга, оборудованйого задвижкой й замерньм устройством, приводят в рабочее состояние ближайшую к устью скважины уплотнительную манжету и перемещением задвижки создают в обсадной колонне заданное разрежение, при этом згмерным устройством осуществляют контроль содержания метана в отсасываемом газе и при его уменьшении ниже заданного значения последовательно приводят в рабочее состояние уплотнительную манжету возле следующего заборного канала и увеличивают до заданных значений глубину вакуума в обсадной колонне путем частичного и полного перекрытия сечения предыдущего заборного канала с помощью заслонки и изменением положения задвижки. 2. Способпоп 1, отлича ю щийся тем, что в обсадной колонне оборудуют для подрабатываемого массива два заборных канала на расстояниях от разрабатываемого пласта, равных соответственно двенадцати и шести его вынимаемым мощностям, а для надрабатываемого оборудуют один заборный канал-на расстоянии, равном пяти вынимаемым мощностям, при этом заданное разрежение в обсадной колонне определяют в соответствии с математическим0,54выражением 8=30 " мм рт.стгде- расстояние от разрабатываемого пласта до точки приложения вакуума в основном работа.ющем заборном канале, м.3, Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что содержание метана в отсасываемом газе поддерживают на уровне не ниже 50%,1793068 Составитель В. МаркинТехред М.Моргентал Корректор М, Петрова Редактор С. Кулакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 487 Тираж . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5