RU2133344C1 - Method for degassing of coal seam being mined - Google Patents

Method for degassing of coal seam being mined Download PDF

Info

Publication number
RU2133344C1
RU2133344C1 RU97111128A RU97111128A RU2133344C1 RU 2133344 C1 RU2133344 C1 RU 2133344C1 RU 97111128 A RU97111128 A RU 97111128A RU 97111128 A RU97111128 A RU 97111128A RU 2133344 C1 RU2133344 C1 RU 2133344C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wells
gas
column
workings
degassing
Prior art date
Application number
RU97111128A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97111128A (en
Inventor
В.В. Колмаков
В.А. Колмаков
В.П. Мазикин
З.М. Гараев
Original Assignee
Колмаков Владимир Владиславович
Колмаков Владислав Александрович
Мазикин Валентин Петрович
Гараев Зуфир Мирдасалихович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Колмаков Владимир Владиславович, Колмаков Владислав Александрович, Мазикин Валентин Петрович, Гараев Зуфир Мирдасалихович filed Critical Колмаков Владимир Владиславович
Priority to RU97111128A priority Critical patent/RU2133344C1/en
Publication of RU97111128A publication Critical patent/RU97111128A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2133344C1 publication Critical patent/RU2133344C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

FIELD: coal mining industry. SUBSTANCE: method is intended for fighting with gas presence and gas-dynamic occurrences in mines. According to method, cut out in gas-bearing coal seam is block and column in block. Development drifts are driven for contouring of column. Then, bore-holes are drilled. bore-holes are sealed-in and connected to gas withdrawing device. Additionally driven are adjacent drifts, and geophysical stations are marked out over length of adjacent drifts. Determined are zones of high fissuring in coal seam. Stable holes are arranged in contoured workings. Bore-holes are drilled in zones of high fissuring. Determined is gas volume in underground workings. Determined is coefficient of degassing efficiency which is maintained at required level by means of variation of vacuum, distances between bore-holes, length and number of bore-holes drilled in coal seam with taking account of direction of prevailing fissuring in coal seam. Application of aforesaid method allows for enhancing safety of miners' work together with improvement of performance characteristics in operation of mines. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с газом и газодинамическими явлениями в шахтах. The invention relates to the mining industry and can be used to combat gas and gas-dynamic phenomena in mines.

Известен способ предварительной дегазации не разгруженных угольных пластов при проведении выработок, включающий определение расстояний между скважинами, бурение восстающих (горизонтальных) и нисходящих скважин за контур будущих выработок, подсоединение скважин к вакуумнасосу и производство дегазации пласта [1]. There is a method of preliminary degassing of unloaded coal seams during the development, including determining the distance between the wells, drilling rising (horizontal) and downhole wells for the contour of future workings, connecting the wells to a vacuum pump and the formation degassing [1].

Недостатком данного способа является малая производительность (расход) дегазационных скважин, неоптимальная их длина и число, поскольку скважины бурятся на равных расстояниях между ними по длине выемочного столба без учета естественной нарушенности угольного пласта. The disadvantage of this method is the low productivity (flow rate) of degassing wells, their optimal length and number, since the wells are drilled at equal distances between them along the length of the extraction column without taking into account the natural disturbance of the coal seam.

Известен также способ дегазации неразгруженного угольного пласта в период проведения выработки, включающий бурение барьерных скважин длиной 100-150 м параллельно или под углом к оси выработки, подсоединение их к вакуумнасосу и производство дегазации пласта [2]. There is also a method of degassing an unloaded coal seam during a production period, including drilling barrier wells 100-150 m long parallel or at an angle to the axis of the mine, connecting them to a vacuum pump, and performing degassing of the seam [2].

Недостатком данного способа является также малый расход, неоптимальное число, длина и равномерность распределения дегазационных скважин, ввиду не учета мест расположения естественных зон повышенной трещиноватости в угольном пласте по длине выработок, оконтуривающих выемочный столб. The disadvantage of this method is also low consumption, non-optimal number, length and uniformity of the distribution of degassing wells, due to not taking into account the location of natural zones of increased fracturing in the coal seam along the length of the workings that outline the excavation column.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ дегазации разрабатываемого угольного пласта, включающий выбор выемочного блока и выемочного столба в блоке, проходку оконтуривающих выемочный столб подготовительных выработок, бурение скважин по неравномерной сетке, их герметизацию и подключение скважин к устройству отсоса газа [3]. The closest method of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a method of degassing a coal seam being developed, including selecting a mining block and a mining column in the block, sinking the contouring mining column of the workings, drilling wells on an uneven grid, sealing them and connecting the wells to the suction device gas [3].

Недостатком данного метода является то, что неравномерная сетка расположения скважин определяется неравенством скоростей подвигания очистного забоя и движения фронта дегазационного бурения, а также разными сроками функционирования скважин и не учитывает наличие в пласте зон повышенной трещиноватости (ЗПТ), которые определяют повышение газообильности выработок и возникновение динамических газопроявлений. The disadvantage of this method is that the uneven grid of the location of the wells is determined by the inequality of the speeds of movement of the working face and the movement of the front of the degassing drilling, as well as by the different periods of the wells' functioning and does not take into account the presence of zones of increased fracturing (ZPT) in the reservoir, which determine the increase in gas production and the occurrence of dynamic gas occurrences.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Изобретением поставлена задача повышения безопасности труда горняков и улучшения технико-экономических показателей работы шахт за счет снижения газообильности выработок и повышения производительности пластовых дегазационных скважин, извлекающих метан для промышленного использования. The invention sets the task of improving the safety of miners and improving the technical and economic performance of mines by reducing the gas production and increasing the productivity of formation degassing wells that extract methane for industrial use.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат: повышение расхода газа скважин из ЗПТ угольного пласта, снижение газообильности выработок и повышение экономичности способа дегазации за счет бурения направленных скважин в зоны повышенной трещиноватости и газоотдачи угольного пласта. When implementing the invention, the following technical result can be obtained: increasing the gas flow rate of the wells from the ZPT of the coal seam, reducing the gas mobility of the workings and increasing the efficiency of the degassing method by drilling directional wells into zones of increased fracturing and gas recovery of the coal seam.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе в газоносном пласте угля выбирают выемочный блок и выемочный столб в блоке, проходят оконтуривающие выемочный столб подготовительные выработки одновременно или последовательно; бурят скважины, герметизируют их и подключают к устройству отсоса газа с возможностью изменения вакуума, дополнительно выбирают по периметру блока смежные выработки с выемочным столбом, производят разметку вдоль длины окунтуривающих выработок геодезических пикетов с шагом, обеспечивающим необходимую глубину контроля трещиноватости массива, определяют ориентацию преобладающей системы трещиноватости, наличие ЗПТ в массиве пласта методом радиоволонового зондирования и при наличии зон в выемочном столбе замеряют протяженность выемочного столба, ширину и число зон трещиноватости в пределах столба, расстояния между зонами и до выработки, замеряют углы ориентации зон относительно осей оконтуривающих выработок в плоскости пласта, определяют радиус влияния скважин, устраивают ниши в контурных выработках, учитывают порядок отработки столбов, направление ЗПТ в пласте и с учетом этого бурят основные барьерные и столбовые скважины одиночные или групповые, восходящие или нисходящие, параллельные или не параллельные, однотипные или сочетающиеся в установленные ЗПТ по длине всего столба или его части, подвигают забой выработки подготовительной или очистной, замеряют расстояния между скважинами и забоем при определении расхода газа скважин, пробуренных в ЗПТ и вне зон, замеряют газообильность выработок подготовительных и очистных фактическую без дегазации и с дегазацией ЗПТ в пласте основными барьерными и столбовыми скважинами, определяют допустимую газообильность по фактору вентиляции без дегазации, сравнивают фактические и допустимые значения газообильности, определяют относительный коэффициент эффективности дегазации и поддерживаю его на требуемом уровне путем регулирования вакуума, изменения расстояний между скважинами, длины и числа основных и дополнительных контурных и столбовых скважин, пробуренных в пласт с учетом ЗПТ и направлении преобладающей трещиноватости в угольном пласте. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method in the gas-bearing coal bed, a mining block and a mining tower in a block are selected, preparatory workings contouring the mining tower are passed simultaneously or sequentially; wells are drilled, hermetically sealed and connected to a gas suction device with the possibility of changing the vacuum; in addition, adjacent workings with a dredging column are selected along the block perimeter; marking along the length of the workings of the geodetic pickets is made with a step that provides the necessary depth of control for the fracturing of the massif; the orientation of the prevailing fracture system is determined , the presence of PTA in the formation array by the method of radio-wave sounding and, in the presence of zones in the extraction column, measure the length of the excavation column, the width and number of fracture zones within the column, the distance between the zones and to the production, measure the orientation angles of the zones relative to the axes of the contouring workings in the plane of the formation, determine the radius of influence of the wells, arrange niches in the contour workings, take into account the order of working the posts, the direction of the PZT in and with this in mind, the main barrier and pillar wells are drilled, single or group, ascending or descending, parallel or non-parallel, of the same type or combined into established ZPTs along the length of the entire column or its part, they move the bottom of the preparatory or treatment wells, measure the distance between the wells and the bottom when determining the gas flow rate of the wells drilled in the ZPT and outside the zones, measure the actual gas without the degassing and with the ZPT in the reservoir the main barrier and by pillar wells, determine the allowable gas mobility by the ventilation factor without degassing, compare the actual and allowable gas mobility values, determine the relative eff degassing activity and maintain it at the required level by regulating the vacuum, changing the distance between the wells, the length and number of the main and additional contour and pillar wells drilled into the formation taking into account the PST and the direction of the prevailing fracture in the coal seam.

Таким образом, существенными отличительными признаками предложенного способа являются: повышение расхода газа, удаляемого из ЗПТ угольного пласта, и оптимизация длины и числа скважин, пробуренных в ЗПТ и между ними по угольному пласту, для поддержания относительного коэффициента эффективности дегазации на требуемом уровне. Thus, the essential distinguishing features of the proposed method are: increasing the flow rate of gas removed from the ZST of the coal seam, and optimizing the length and number of wells drilled in the ZST and between them along the coal seam to maintain the relative degassing efficiency coefficient at the required level.

При дополнительном выборе по периметру блока смежных выработок учитывают расположение ЗПТ в пласте, порядок отработки столбов и бурят барьерные и столбовые скважины в установленные ЗПТ и между ними по длине столба. При этом величина расхода газа, удаляемого из пласта, определяется оптимальной длиной и числом скважин, пробуренных в ЗПТ и между ними по угольному пласту. Это обеспечивает повышение расхода газа и требуемую величину относительного коэффициента эффективности дегазации для обеспечения безопасных условий ведения горных работ. With an additional choice along the perimeter of the block of adjacent workings, the location of the PTA in the formation, the order of mining the pillars and the barrier and pillar wells are drilled into the installed PTA and between them along the length of the column. At the same time, the amount of gas flow removed from the formation is determined by the optimal length and number of wells drilled in the ZPT and between them along the coal seam. This provides an increase in gas consumption and the required value of the relative coefficient of degassing efficiency to ensure safe mining conditions.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источником информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными или идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical source of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by signs identical or identical to all essential features of the claimed invention.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты показали, что заявленное изобретение не вытекает явно из известного уровня техники. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The results showed that the claimed invention does not follow clearly from the prior art.

На фиг. 1 приведена схема дегазации разрабатываемого угольного пласта, а на фиг. 2 - разрез угольного пласта по П-П. In FIG. 1 shows a degassing scheme of a developed coal seam, and FIG. 2 - section of a coal seam in PP.

На шахтном поле 1, в выемочном блоке 2 пласта выбирают для подготовки и отработки выемочный столб 3; выбирают по периметру блока смежные выработки 4, граничащие с контурными выработками 5 по падению и простиранию выемочного столба; размечают вдоль всей длины смежных выработок геофизические пикеты 8 с шагом 7, обеспечивающим необходимую глубину естественной трищиноватости угольного пласта; измеряют методом радиоволнового зондирования (РВЗ) горных пород степень нарушенности угольного пласта; определяют ориентацию преобладающей системы трещиноватости в пласте; определяют наличие и количество зон повышенной естественной трещиноватости (ЗПТ) в пределах выемочного столба и при наличии ЗПТ; замеряют протяженность выемочного столба по простиранию и падению, ширину 8 ЗПТ в пределах столба; определяют углы 9 и 10 ориентации границ ЗПТ относительно осей оконтуривающих выработок в плоскости пласта; наносят полученную информацию на план горных работ; выбирают места расположения ниш 11 в контурных выработках не ближе 10 м до ближайшей к ней границы ЗПТ; учитывают порядок отработки столбов в блоке восходящий и нисходящий, а также расположение смежных выработок; проходят оконтуривающие выемочный столб контурные выработки одновременно или последовательно - в сторону ЗПТ; определяют радиус влияния скважин; устраивают ниши, бурят из ниш по ЗПТ барьерные основные скважины: одиночные 12 или групповые 13, восстающие 14 или нисходящие 15, параллельные 16 или не параллельные 17 - однотипные или сочетающиеся, длиной более 10 м ширины ЗПТ; подключают скважины к устройству отсоса газа 18 с возможностью изменения вакуума и производят дегазацию первой ЗПТ 19 в разрабатываемом угольном пласте; замеряют газообильность подготовительных выработок, примыкающих к первой ЗПТ, фактическую Jф без дегазации, с дегазацией Iдег, допустимую газообильность выработок, примыкающих к угольному пласту, по фактору вентиляции без дегазации Iдоп, сравнивают значения Iф, Iдоп и определяют отношение величины метанообильности, которая может быть удалена дегазацией ΔIдег, к метанообильности ΔI, которую необходимо удалить из проходимой подготовительной выработки (относительный коэффициент эффективности дегазации)

Figure 00000002

В случае ΔIдег< ΔI добиваются выполнения условия ΔIдег> ΔI путем увеличения вакуума скважин и бурения дополнительных промежуточных контурных скважин по длине столба вне пределов ЗПТ;
В случае ΔIдег> ΔI добиваются выполнения условия ΔIдег≥ ΔI путем уменьшения вакуума или сокращения длины и числа основных контурных скважин для получения требуемого относительного коэффициента эффективности дегазации подготовительной выработки; после прохождения первой ЗПТ контурными выработками производят радиоволновое зондирование угольного пласта вновь пройденных участков контурных выработок и уточняют направление и размеры первой ЗПТ; учитывают порядок отработки столбов в блоке; устраивают ниши 20 в ЗПТ; бурят из ниш контурных выработок пласта вдоль ЗПТ в действующий столб угля основные столбовые скважины: одиночные 21 или групповые 22, восстающие 23 или нисходящие 24, параллельные 25 или непараллельные 26, однотипные или сочетающиеся по длине столба, блока всего или его части; подключают к устройству отсоса газа основные столбовые скважины: производят дегазацию первой ЗПТ основными столбовыми скважинами; замеряют газообильность подготовительной выработки, примыкающей к вскрытой ЗПТ, фактическую без дегазации, допустимую по фактору вентиляции без дегазации, повторяют последующие операции и добиваются выполнения условий соотношения газообильности подготовительной выработки со вскрытой ЗПТ путем изменения вакуума, длины и числа основных контурных и столбовых скважин и бурения промежуточных контурных 27 скважин, проходят оконтуривающие выемочный столб выработки в сторону следующих ЗПТ и повторяют последующие операции, после оконтуривания выемочного столба подвигают очистной забой лавы 28 в сторону ЗПТ; отключают скважины, вскрываемые забоем лавы на всю их длину; замеряют газообильность очистной при подходе и проходе лавой ЗПТ фактическую без дегазации, с дегазацией, допустимую газообильность очистной выработки по газу, выделяемому из пласта, по фактору вентиляции, определяют относительный коэффициент эффективности дегазации очистной выработки и добиваются выполнения условий соотношения газообильностей очистной выработки путем изменения вакуума, длины и числа основных столбовых и бурения промежуточных столбовых 29 скважин.In the mine field 1, in the extraction block 2 of the formation, a mining pole 3 is selected for preparation and mining; choose along the perimeter of the block adjacent workings 4, bordering on the contour workings 5 along the dip and strike of the excavation column; mark along geophysical pickets 8 along the entire length of adjacent workings with a step of 7, which provides the necessary depth of natural fracturing of the coal seam; measure the degree of disturbance of the coal seam by the method of radio wave sounding (RVZ) of rocks; determine the orientation of the prevailing fracturing system in the reservoir; determine the presence and number of zones of increased natural fracturing (PTA) within the excavation column and in the presence of PTA; measure the length of the excavation column along strike and dip, a width of 8 barrels within the column; determine the angles 9 and 10 of the orientation of the boundaries of the PTA relative to the axis of the contouring workings in the plane of the reservoir; apply the received information to the mining plan; choose the location of the niches 11 in the contour workings no closer than 10 m to the nearest PTA border; take into account the order of mining the pillars in the block ascending and descending, as well as the location of adjacent workings; contouring outcrops contouring the excavation column pass simultaneously or sequentially - towards the RFP; determine the radius of influence of wells; build niches, drill barrier holes from the niches in the PST: single 12 or group 13, rising 14 or descending 15, parallel 16 or non-parallel 17 — of the same type or combined, more than 10 m in width of the PTA; the wells are connected to the gas suction device 18 with the possibility of changing the vacuum and the first ZPT 19 is degassed in the developed coal seam; measure the gas mobility of the preparatory workings adjacent to the first PTA, the actual J f without degassing, with degassing I deg , the allowable gas abundance of the workings adjacent to the coal seam, by the ventilation factor without degassing I add , compare the values of I f , I add and determine the ratio of the amount of methane mobility , which can be removed by degassing ΔI money , to methane abundance ΔI, which must be removed from passable preparatory workings (relative coefficient of degassing efficiency)
Figure 00000002

In the case of ΔI deg <ΔI, the condition ΔI deg > ΔI is achieved by increasing the vacuum of the wells and drilling additional intermediate contour wells along the length of the column outside the PST;
In the case of ΔI deg > ΔI, the condition ΔI deg ≥ ΔI is achieved by reducing the vacuum or reducing the length and number of main contour wells to obtain the required relative coefficient of degassing efficiency of the preparatory mine; after passing the first PTA contour workings produce radio wave sounding of the coal seam of the newly completed sections of the contour workings and specify the direction and size of the first PTA; take into account the order of mining posts in the block; arrange 20 niches in the RFP; the main pillar wells are drilled from the niches of the contour workings of the formation along the ZPT into the active coal column: single 21 or group 22, rising 23 or descending 24, parallel 25 or non-parallel 26, of the same type or combined along the length of the column, block of all or part of it; connect the main pillar wells to the gas suction device: degass the first PTA with the main pillar wells; they measure the gas mobility of the preparatory mine adjacent to the opened PTA, actual without degassing, permissible by the ventilation factor without degassing, repeat the following operations and achieve the conditions for the ratio of the gas mobility of the preparatory mine with the opened PAP by changing the vacuum, length and number of main contour and pillar wells and drilling intermediate 27 contour wells, they are contouring a mining excavation column in the direction of the following RFP and repeat subsequent operations, after contouring Nia extraction pillar motivate the working face 28 of lava towards the PTA; turn off wells that are opened by the face of the lava along their entire length; measure the gaseous abundance of the treatment gas when approaching and passing through the lava of the SST, actual without degassing, with degassing, the permissible gas abundance of the gas generation from the reservoir, by the ventilation factor, determine the relative coefficient of degassing efficiency of the production gas and achieve the conditions for the ratio of gas abilities of the gas generation by changing the vacuum, the length and number of main pillar and drilling intermediate 29 pillar wells.

Таким образом существенными отличительными признаками предлагаемого способа являются: повышение расхода газа пластовых дегазационных скважин, оптимизация их длины и числа в пласте и снижение газообильности выработок. Thus, the essential distinguishing features of the proposed method are: increasing the gas flow rate of formation degassing wells, optimizing their length and number in the formation, and reducing gas production.

Докажем существенность первого отличительного признака. Опыт работы шахт показывает, что угольные пласты имеют зоны повышенной трещиноватости и газоотдач, при пересечении которых горными выработками возникают различные виды газодинамических проявлений, но в известных способах это не учитывается. Let us prove the materiality of the first distinguishing feature. The experience of mines shows that coal seams have zones of increased fracturing and gas recovery, at the intersection of which various types of gas-dynamic manifestations occur by mining, but this is not taken into account in known methods.

Достоверность первого отличительного признака предлагаемого способа заключается в оптимизации длины и числа ограждающих и столбовых скважин, пробуренных в ЗПТ и вне ЗПТ по пласту, для снижения газообильности подготовительных выработок. The reliability of the first distinguishing feature of the proposed method is to optimize the length and number of enclosing and pole wells drilled in the PTA and outside the PTA in the reservoir, to reduce the gas mobility of the preparatory workings.

Замеры показали, что оптимизация длины и числа дегазационных ограждающих скважин, пробуренных в ЗПТ и вне ЗПТ по угольному пласту, позволяет получать требуемый расход газа и допустимую газообильность подготовительных выработок при их проходке - табл. 1 (табл. 1 и 2 см. в конце описания) (столб лавы N 1830 пл. Толмачевского ш. "Комсомолец"). The measurements showed that the optimization of the length and number of degassing enclosing wells drilled in the ZPT and outside the ZPT in the coal seam allows us to obtain the required gas flow rate and allowable gas abundance of the preparatory workings during their drilling - Table. 1 (tables. 1 and 2 see at the end of the description) (lava column N 1830, Tolmachevsky square, Komsomolets highway).

Из табл. 1 видно, что бурение второй ограждающей пластовой скважины длиной 80 м в ЗПТ с противоположного борта выработки позволяет увеличить общий расход газа в 2 раза, а бурение промежуточной пластовой ограждающей скважины длиной 70 м, располагаемой вне ЗПТ, позволяет увеличить общий расход газа на 42% - по сравнению с пластовой ограждающей основной скважиной, пробуренной в ЗПТ. From the table. 1 it can be seen that drilling a second enclosing formation well of length 80 m in the PTA from the opposite side of the production allows to increase the total gas consumption by 2 times, and drilling an intermediate formation enclosing well of 70 m in length located outside the PAP allows to increase the total gas consumption by 42% - in comparison with the reservoir enclosing main well drilled in the PTA.

Бурение двух ограждающих основных и одной промежуточной ограждающей скважины в ЗПТ пласта позволило получить величину относительного коэффициента эффективности дегазации угольного пласта при проходке выработки, равную

Figure 00000003
, и обеспечить нормальную работу по проходке выработки.Drilling of two main enclosing wells and one intermediate enclosing well in the PWZ of the formation made it possible to obtain a value of the relative coefficient of efficiency of degassing of the coal seam during excavation, equal to
Figure 00000003
, and to ensure normal work on the sinking of the mine.

Таким образом, можно считать доказанным первый существенный отличительный признак предлагаемого способа. Thus, the first significant distinguishing feature of the proposed method can be considered proven.

Замеры показали также, что оптимизация длины и числа основных и промежуточных столбовых дегазационных скважин, пробуренных в ЗПТ и вне ЗПТ выемочного столба, позволяет получить требуемый расход газа скважин и допустимую газообильность выработки по газу, выделяющемуся из пласта при ведении добычных работ - табл. 2 (те же условия). The measurements also showed that optimization of the length and number of the main and intermediate pillar degassing wells drilled in the PZT and outside the PZT of the extraction column allows us to obtain the required gas flow rate of the wells and the allowable gas production rate for gas released from the formation during mining operations - table. 2 (the same conditions).

Из табл. 2 видно, что увеличение числа пробуренных в ЗПТ пластовых основных столбовых скважин с 6 до 16 и одной промежуточной столбовой скважины позволило увеличить расход отсасываемого из угольного пласта газа с 1 м3/мин до 3,42 м3/мин и получить величину относительного коэффициента эффективности дегазации угольного пласта при добыче угля в лаве, равную

Figure 00000004
, и обеспечить нормальную работу лавы.From the table. 2 it can be seen that an increase in the number of core pillar wells drilled in the VAP from 6 to 16 and one intermediate pillar well made it possible to increase the flow rate of gas sucked from the coal seam from 1 m 3 / min to 3.42 m 3 / min and obtain the value of the relative efficiency coefficient coal seam degassing during coal mining in lava equal to
Figure 00000004
, and ensure the normal operation of the lava.

Из табл. 1 видно, что бурение одной пластовой промежуточной столбовой скважины вне ЗПТ позволяет получить дополнительный расход газа, хотя и меньший в 1,4 раза по сравнению с расходом газа скважины, пробуренной в ЗПТ. From the table. 1 it can be seen that drilling one stratum intermediate pillar well outside the PTA allows you to get an additional gas flow rate, although 1.4 times lower than the gas flow rate of a well drilled in the PTA.

Приведенные данные в табл. 1,2 показывают, что оптимизация длины скважин и их числа, пробуренных в угольный пласт в предлагаемом способе, достигается за счет: во-первых, изменения длины и числа основных пластовых скважин, пробуренных по угольному пласту в ЗПТ, и во-вторых путем изменения длины и числа промежуточных пластовых скважин, пробуренных по пласту между зонами. Изменяя длину и число скважин, пробуренных в ЗПТ и вне ЗПТ, в соответствии с величиной газообильности, удается повысить расход отсасываемого газа и получить требуемый уровень газообильности выработок. Таким образом, можно считать доказанным и второй существенный отличительный признак предлагаемого способа. The data in the table. 1.2 show that the optimization of the length of the wells and their number drilled into the coal seam in the proposed method is achieved by: firstly, changing the length and number of the main formation wells drilled through the coal seam in the ZPT, and secondly by changing the length and number of intermediate formation wells drilled across the formation between zones. By changing the length and number of wells drilled in the PTA and outside the PTA, in accordance with the amount of gas mobility, it is possible to increase the consumption of suction gas and obtain the required level of gas mobility of the workings. Thus, it can be considered proven and the second significant distinguishing feature of the proposed method.

Достоинством предложенного способа является простота и экономичность в реализации за счет несложного процесса выявления естественных ЗПТ, направления преобладающей трещиноватости в угольном пласте и бурения скважин в ЗПТ, с учетом направления трещиноватости пласта для предотвращения газопроявлений, повышения расхода газа, оптимизации длины, числа скважин, получения экономического эффекта и повышения безопасности ведения горных работ. The advantage of the proposed method is its simplicity and cost-effectiveness due to the simple process of identifying natural PTA, the direction of the prevailing fracture in the coal seam and drilling in the PTA, taking into account the direction of fracture of the formation to prevent gas manifestations, increase gas consumption, optimize length, number of wells, obtain economic effect and increase the safety of mining operations.

В качестве объекта исполнения изобретения был выбран выемочный блок, включающий выемочные столбы лав N 1829, 1830 и 1831 пл. Толмачевского ш. "Комсомолец" АООТ "Ленинскуголь", выбран для подготовки и отработки выемочный столб лавы N 1830, выбраны по периметру блока смежные выработки: столба лавы N 1829, уклона; размечены вдоль всей длины смежных выработок геофизические пикеты с шагом 5 м; измерена с помощью метода РВЗ степень нарушенности угольного пласта и ориентация преобладающей системы трещиноватости; определено наличие двух ЗПТ в пределах столба; измерена протяженность выемочного столба по простиранию - 1730 м, по падению - 175 м и ширина ЗПТ в пределах столба соответственно равная 60 и 70 м от уклона к лаве; определены углы ориентации границ начала конца ЗПТ к нижней выработке столба соответственно у первой и второй ЗПТ 56-50o, 44-47o; нанесена полученная информация на план горных работ; выбраны места расположения ниш в контурных выработках столба 1830 не ближе 10 м до ближайшей к ней границы ЗПТ; учтен нисходящий порядок отработки столбов и наличие смежных выработок; пройдены оконтуривающие выемочные столб лавы N 1830 контурные выработки последовательно-вначале верхняя, а затем нижняя в сторону ЗПТ; определен радиус влияния скважины; устроены ниши и пробурены из них по две ограждающие основные скважины длиной 70, 80 м по первой и второй ЗПТ; пробурена промежуточная ограждающая скважина между ЗПТ; подключены ограждающие скважины к вакуумнасосу ВВН-50 и произведена дегазацию первой ЗПТ; замерена газообильность подготовительных выработок; произведено радиоволновое зондирование вновь пройденного участка выработки, уточнено направление и размеры первой ЗПТ; пробурены из ниш контурной выработки ЗПТ по пласту восстающие основные столбовые скважины на всю высоту столба и подключены к вакуумнасосу ВВН-50; пройдены далее оконтуривающие выработки по вскрытию второй ЗПТ и повторены последующие операции; замерена фактическая и допустимая газообильность подготовительных выработок; определена величина относительного коэффициента эффективности дегазации подготовительной выработки и допустимая величина абсолютной газообильности подготовительной выработки (табл. 1); подвигался очистной забой лавы N 1830 в сторону ЗПТ; отключались скважины, вскрываемые на всю их длину забоем лавы; замерялась фактическая и допустимая газообильность очистной выработки; определена величина относительного коэффициента эффективности дегазации очистной выработки и достигнутая величина абсолютной газообильности очистной выработки (табл. 2) обеспечивающая требуемые условия ведения работ.As the object of the invention, a mining block was selected, including mining columns of lava N 1829, 1830 and 1831 pl. Tolmachevsky sh. "Komsomolets" AOOT "Leninskugol", selected for the preparation and development of a mining pillar of lava No. 1830, adjacent workings were selected along the perimeter of the block: lava column No. 1829, slope; geophysical pickets are marked along the entire length of adjacent workings with a step of 5 m; the degree of disturbance of the coal seam and the orientation of the prevailing fracture system were measured using the RVZ method; the presence of two RFP within the column was determined; the length of the excavation column was measured along the strike — 1730 m, along the dip — 175 m and the width of the PST within the column, respectively, equal to 60 and 70 m from the slope to the lava; determined the orientation angles of the boundaries of the beginning of the end of the PTA to the lower output of the column, respectively, at the first and second PTA 56-50 o , 44-47 o ; the received information is applied to the mining plan; the locations of the niches in the contour workings of the column 1830 were chosen no closer than 10 m to the nearest PTA border; the descending order of mining the pillars and the presence of adjacent workings were taken into account; the contouring excavation pit of the lava N 1830 was completed; the contour workings were sequentially, initially, the upper, and then the lower towards the PST; the radius of influence of the well is determined; niches were built and two of them enclosing the main wells 70, 80 m long along the first and second PTAs were drilled from them; an intermediate enclosing well was drilled between the PTA; enclosing wells are connected to the VVN-50 vacuum pump and the first PTA is degassed; gas mobility of preparatory workings is measured; radio-wave sounding of the newly passed production section was carried out, the direction and dimensions of the first PTA were specified; the rising main pillar wells were drilled from the niches of the contour production of PTA along the formation to the entire height of the column and connected to the VVN-50 vacuum pump; the contouring workings on opening the second RFP were passed further and subsequent operations were repeated; actual and permissible gas mobility of the preparatory workings are measured; the value of the relative coefficient of degassing efficiency of the preparatory mine and the permissible absolute gas content of the preparatory mine are determined (Table 1); moved the face of the lava N 1830 in the direction of the PTA; wells were shut off that were opened to their full length by the face of the lava; The actual and permissible gas abundance of the treatment plant was measured; the value of the relative coefficient of degassing efficiency of the treatment plant and the achieved value of the absolute gas richness of the treatment plant (table. 2) providing the required working conditions are determined.

Источники информации
1. Руководство по дегазации угольных шахт. М.: Типогр. МУП СССР, 1990, с. 8 - 11.
Sources of information
1. Guidelines for the degassing of coal mines. M .: Typogr. MUP USSR, 1990, p. 8 - 11.

2. То же, с. 9 - 13. 2. The same, p. 9 - 13.

3. Руководство по дегазации угольных шахт. М.: Недра, 1975, с. 22 - 29. 3. Guidelines for the degassing of coal mines. M .: Nedra, 1975, p. 22 - 29.

Claims (1)

Способ дегазации разрабатываемого угольного пласта, включающий выбор выемочного блока и выемочного столба в блоке, проходку оконтуривающих выемочный столб подготовительных выработок, бурение скважин, их герметизацию и подключение скважин к устройству отсоса газа с возможностью изменения вакуума, отличающийся тем, что выбирают по периметру блока смежные выработки с выемочным столбом, производят разметку вдоль длины оконтуривающих выработок геофизических пикетов с шагом, обеспечивающим необходимую глубину контроля трещиноватости массива, определяют ориентацию преобладающей системы трещиноватости, наличие зон повышенной естественной трещиноватости (ЗПТ) в массиве методом радиоволнового зондирования и при наличии зон в выемочном столбе замеряют протяженность выемочного столба, ширину и число зон трещиноватости в пределах столба, расстояния между зонами и до выработки, замеряют углы ориентации зон относительно осей оконтуривающих выработок в плоскости пласта, определяют радиус влияния скважин, устраивают ниши в контурных выработках, учитывают порядок отработки столбов, направление ЗПТ в пласте и с учетом этого бурят основные барьерные и столбовые скважины одиночные или групповые, восходящие или нисходящие, параллельные или непараллельные, однотипные или сочетающиеся в установленные ЗПТ по длине всего столба или его части, подвигают забой выработки подготовительной или очистной, замеряют расстояния между скважинами и забоем при определении расхода газа скважин, пробуренных в ЗПТ и вне зон, замеряют газообильность выработок подготовительных и очистных фактическую без дегазации и с дегазацией ЗПТ основными барьерными и столбовыми основными скважинами, определяют допустимую газообильность по фактору вентиляции без дегазации, сравнивают фактические и допустимые значения газообильности, определяют относительный коэффициент эффективности дегазации и поддерживают его на требуемом уровне путем регулирования величины вакуума, изменения расстояний между скважинами, длины и числа основных и дополнительных контурных и столбовых скважин пробуренных в пласт с учетом ЗПТ и направления преобладающей трещиноватости в угольном пласте. A method of degassing a coal seam under development, including selecting a mining block and a mining column in the block, sinking the outcrops of the mining workings, drilling the wells, sealing them and connecting the wells to the gas suction device with the possibility of changing the vacuum, characterized in that adjacent workings are selected along the block perimeter with a dredging column, marking out along the length of the contouring workings of geophysical pickets with a step that provides the necessary depth of control of the fracturing stitching, determine the orientation of the prevailing fracturing system, the presence of zones of increased natural fracturing (RFP) in the array using radio wave sounding and, if there are zones in the excavation column, measure the length of the excavation column, the width and number of fracture zones within the column, the distance between the zones and to the development, measure the orientation angles of the zones relative to the axes of the contouring workings in the plane of the formation, determine the radius of influence of the wells, arrange niches in the contour workings, take into account the mining procedure of pits, the direction of the PTA in the formation and, with this in mind, drill the main barrier and column wells, single or group, ascending or descending, parallel or non-parallel, of the same type or combined into the established PTA along the length of the entire column or part thereof, move the bottom of the preparation or treatment column, measure the distance between the wells and the bottom when determining the gas flow rate of the wells drilled in the PZT and outside the zones, measure the actual gas abundance of the preparatory and treatment workings without degassing and degassing The main barrier and pillar main wells determine the allowable gas mobility by the ventilation factor without degassing, compare the actual and allowable gas mobility, determine the relative degassing efficiency coefficient and maintain it at the required level by adjusting the vacuum value, changing the distance between the wells, the length and number of main and additional contour and pillar wells drilled into the formation, taking into account the PTA and the direction of the prevailing fracture in the coal seam e.
RU97111128A 1997-06-30 1997-06-30 Method for degassing of coal seam being mined RU2133344C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97111128A RU2133344C1 (en) 1997-06-30 1997-06-30 Method for degassing of coal seam being mined

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97111128A RU2133344C1 (en) 1997-06-30 1997-06-30 Method for degassing of coal seam being mined

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97111128A RU97111128A (en) 1999-05-10
RU2133344C1 true RU2133344C1 (en) 1999-07-20

Family

ID=20194819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97111128A RU2133344C1 (en) 1997-06-30 1997-06-30 Method for degassing of coal seam being mined

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2133344C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112855170A (en) * 2021-01-08 2021-05-28 神华神东煤炭集团有限责任公司 Method for excavating and supporting lower cut hole of goaf
RU2796283C1 (en) * 2022-07-13 2023-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Method for degassing areas of coal seam in structurally heterogeneous rock mass of seismic active regions of coal basins

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Руководство по дегазации угольных шахт. - М.: Недра, 1975, с.22 - 29. *
Руководство по дегазации угольных шахт. - М.: Типогр. МУП СССР, 1990, с.8 - 11. Руководство по дегазации угольных шахт. - М.: Типогр. МУП СССР, 1990, с.9 - 13. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112855170A (en) * 2021-01-08 2021-05-28 神华神东煤炭集团有限责任公司 Method for excavating and supporting lower cut hole of goaf
RU2796283C1 (en) * 2022-07-13 2023-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Method for degassing areas of coal seam in structurally heterogeneous rock mass of seismic active regions of coal basins

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102797465B (en) Underground ultra-thin virtual protection layer hydraulic coal mining method
CN111322048B (en) Hard roof rock burst subsection direction-control fracturing treatment method
CN111963109B (en) Multi-branch horizontal well coal mining goaf gas extraction process
US7493951B1 (en) Under-balanced directional drilling system
CN101302931B (en) Method for extracting rim angle coal and re-extracting after warehouse coal extracting
CN112593936B (en) Advanced comprehensive control method for multi-disaster area of deep mine
CN112240221B (en) Gas extraction method based on directional long drill hole
CN112253114B (en) Method for weakening hard gangue layer in coal seam by underground coal mine deep hole hydraulic presplitting
CN102337919A (en) Four-period-five-purpose hole-drilling high-efficiency gas extracting process
CN109611146B (en) Separation layer water drainage grouting method
CN103147759B (en) Prospecting and short-hole shrinkage mining method of small inclined ore body
CN113153416B (en) Method for eliminating protrusion in large area by utilizing horizontal main lane and directional ultra-long drill hole
CN103628914A (en) Low-permeability thick-layer bedrock aquifer exploring and draining method for low-angle coal seam slicing mining
CN113250613A (en) Directional drilling and checking method for coal seam in small coal kiln goaf
RU2133344C1 (en) Method for degassing of coal seam being mined
RU2594496C1 (en) Method for further development of bottom water-drive reservoir with low pressure gas reserves
RU2388911C2 (en) Complex method for development of beds that are dangerous by gas and dust, disposed to mountain bumps and spontaneous emissions
CN115199284A (en) Surrounding rock control method for intelligent tunneling of open-type full-face tunneling machine
RU2097568C1 (en) Method of degassing worked-out spaces of mine fields
CN112211666B (en) Coal face blind area distinguishing method
RU2285795C1 (en) Oil deposit development method
Lunarzewski Gas drainage practices
CN114961689B (en) Design method for ground drilling well position for coal bed gas extraction of annular fracture ring of goaf
RU95113267A (en) METHOD FOR DEGASING EXTRACTED MINING FIELD SPACES
CN221856626U (en) Transparent geological model for coal mine working face directional drilling detection establishment