RU2445462C1 - Method of mine field degassing - Google Patents

Method of mine field degassing Download PDF

Info

Publication number
RU2445462C1
RU2445462C1 RU2010143847/03A RU2010143847A RU2445462C1 RU 2445462 C1 RU2445462 C1 RU 2445462C1 RU 2010143847/03 A RU2010143847/03 A RU 2010143847/03A RU 2010143847 A RU2010143847 A RU 2010143847A RU 2445462 C1 RU2445462 C1 RU 2445462C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
wells
coal
undermined
worked
Prior art date
Application number
RU2010143847/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Осипов (RU)
Анатолий Николаевич Осипов
Лев Митрофанович Гусельников (RU)
Лев Митрофанович Гусельников
Сергей Николаевич Курка (RU)
Сергей Николаевич Курка
Original Assignee
Анатолий Николаевич Осипов
Лев Митрофанович Гусельников
Сергей Николаевич Курка
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 Анатолий Николаевич Осипов, Лев Митрофанович Гусельников, Сергей Николаевич Курка filed Critical Анатолий Николаевич Осипов
Priority to RU2010143847/03A priority Critical patent/RU2445462C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2445462C1 publication Critical patent/RU2445462C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method includes drilling of gas-suction wells from the mine of the first extraction pillar into a coal and rock massif of undermined and overmined coal beds, sealing of wells, their connection to a manifold gas line and gas suction. Gas-suction wells are drilled in separate clusters at the distance from the mining face of the mined bed, corresponding to the sum of distances along the normal line from this bed in zones of its unloading accordingly to undermined and overmined coal beds. As another cluster of gas-suction wells is drilled, dynamic impact at the coal and rock massif of undermined and overmined coal beds is carried out from the bottomhole part of every well. For that purpose after sealing of the cluster of gas-suction wells an ampoule with hot liquid is sent in addition into each of them, for instance, with petrol or kerosene, equipped with two facilities of explosion initiation, one of which is located at the side of the gas-suction well bottomhole, providing for flammable liquid spraying, and the other one - at the side of its head, providing for flammable liquid explosion after its spraying. The cluster of gas-suction wells is connected to the manifold gas line.
EFFECT: improved efficiency of mine field degassing due to intensified gas recovery.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации свиты сближенных газоносных угольных пластов и вмещающих пород при их подработке и надработке в условиях бесцеликовой отработки выемочных столбов, осуществляемой с целью извлечения содержащегося в них газа метана, обеспечивающего безопасность ведения горных работ по газовому фактору.The invention relates to the mining industry and can be used for the degassing of suites of adjoining gas-bearing coal seams and host rocks during their underworking and underworking in conditions of aimless mining of mining columns, carried out with the aim of extracting methane gas contained in them, ensuring the safety of mining operations by the gas factor.

Известен способ дегазации сближенных подрабатываемых пластов угля и вмещающих пород при бесцеликовой отработке выемочных столбов с помощью дегазационных скважин, пробуренных из выработки выемочного столба в углепородный массив подрабатываемых пластов угля. Причем параметры заложения дегазационных скважин выбирают так, чтобы скважины пересекали в зоне разгрузки разрабатываемого пласта наиболее мощный из подрабатываемых угольных пластов (1, с.98-101, рис.2).A known method for the degassing of close undermined coal seams and host rocks during an aimless mining of mining columns using degassing wells drilled from a mining column into a coal-bearing array of coal seams being mined. Moreover, the laying parameters of degassing wells are selected so that the wells intersect in the unloading zone of the developed seam the most powerful of the coal seams being worked out (1, pp. 98-101, Fig. 2).

Недостатком известного способа является то, что не предусмотрена возможность дегазации разгруженного углепородного массива подрабатываемых угольных пластов, лежащих выше наиболее мощного подрабатываемого пласта, вследствие чего невозможно произвести дегазацию всей подрабатываемой углепородной толщи разрабатываемого пласта. Отсюда следует, что рассматриваемый способ имеет ограниченные технологические возможности при дегазации свиты сближенных подрабатываемых угольных пластов.A disadvantage of the known method is that it is not possible to degass the unloaded coal-bearing massif of underworked coal seams lying above the most powerful undermined seam, and therefore it is impossible to degass the entire underworked coal stratum of the developed seam. It follows that the method under consideration has limited technological capabilities in the degassing of a retinue of coal mining coal seams.

Кроме того, не исключена возможность снижения концентрации каптируемого газа метана из углепородного массива подрабатываемых пластов из-за подсосов рудничного воздуха в дегазационные скважины из горных выработок и выработанного пространства выемочного столба, обусловленных нарушением герметизации скважин, поскольку последние при отработке выемочного столба попадают в зону разгрузки разрабатываемого пласта.In addition, the possibility of reducing the concentration of captive methane gas from the coal-bed massif of the produced strata due to suction of mine air into the degassing wells from the mine workings and the worked out space of the extraction column due to violation of the sealing of the wells, as the latter fall into the unloading zone of the developed layer.

Вследствие указанных причин данному способу присуща низкая эффективность дегазации подрабатываемой углепородной толщи разрабатываемого пласта.Due to these reasons, this method is characterized by a low degassing efficiency of the underworked carbonaceous stratum of the developed formation.

Известен способ дегазации надрабатываемых пластов угля и пород при бесцеликовой отработке выемочных столбов, который осуществляется дегазационными скважинами, пробуренными из выработки выемочного столба в углепородный массив надрабатываемых угольных пластов. Параметры заложения скважин выбирают так, чтобы скважины в зоне разгрузки разрабатываемого пласта пересекали наибольшее количество нижезалегающих угольных пластов (1, с.125-131, рис.4).There is a method of degassing underworked seams of coal and rocks during an aimless mining of mining columns, which is carried out by degassing wells drilled from the excavation of a mining column into a coal-bearing array of worked-out coal seams. Well laying parameters are selected so that the wells in the unloading zone of the developed seam cross the largest number of underlying coal seams (1, p.125-131, Fig. 4).

При таком способе дегазация осуществляется скважинами, каждая из которых пробурена через все надрабатываемые пласты и отсос газа осуществляется из всей углепородной толщи этих пластов. Однако такая схема заложения скважин не позволяет учесть долевое участие каждого пласта в общем газовом балансе. Вследствие этого невозможно установить, с какого пласта идет газ повышенной концентрации, который затем дренирует в зоне разгрузки в выработанное пространство очистного забоя, а из него попадает в действующие горные выработки, что небезопасно при ведении горных работ в выемочном столбе.With this method, degassing is carried out by wells, each of which is drilled through all the layers to be worked out, and gas suction is carried out from the entire coal-bearing thickness of these layers. However, such a well-laying pattern does not allow for the fractional participation of each formation in the total gas balance. As a result of this, it is impossible to establish from which layer the gas of increased concentration flows, which then drains in the unloading zone into the worked out face of the stope, and from it enters the existing mine workings, which is unsafe when conducting mining in the extraction column.

Кроме того, вследствие возможности заиливания нисходящих дегазационных скважин от влияния почвенных вод снижается не только объем каптируемого газа из углепородного массива надрабатываемых угольных пластов, но и его концентрация, поскольку газ, выделяющийся из зоны разгрузки надрабатываемых пластов, в условиях заиливания дегазационных скважин лишь частично каптируется этими скважинами, а оставшийся больший объем газа свободно дренирует в выработанное пространство очистного забоя и в действующие горные выработки. Поэтому при таком способе коэффициент дегазации надрабатываемых угольных пластов незначителен и собственно процесс дегазации осуществляется непродолжительное время. Так, например, для условий шахт Воркутинского месторождения он не превышает 15-20% из-за низкой концентрации газа метана и малого объема в каптируемой газовоздушной смеси.In addition, due to the possibility of silting downward degassing wells from the influence of soil water, not only the amount of captive gas from the coal-bearing massif of the produced coal seams is reduced, but also its concentration, since the gas released from the discharge zone of the worked-out coal seams is only partially absorbed by the siltation of degassing wells wells, and the remaining larger volume of gas freely drains into the mined-out space of the working face and into existing mine workings. Therefore, with this method, the degassing coefficient of the produced coal seams is negligible and the actual degassing process takes a short time. So, for example, for the conditions of the mines of the Vorkuta deposit, it does not exceed 15-20% due to the low concentration of methane gas and the small volume in the captive gas-air mixture.

Из изложенного следует, что данный способ малоэффективен, поскольку не позволяет каптировать газ метан из углепородного массива надрабатываемых пластов повышенной концентрации и дебита.It follows from the foregoing that this method is ineffective, since it does not allow methane gas to be captured from the coal-bearing massif of produced reservoirs of increased concentration and flow rate.

Известен способ дегазации шахтных полей, включающий бурение газоотсасывающих скважин из выработки первого выемочного столба на подрабатываемые и надрабатываемые угольные пласты, а также сбоечных дренажно-транспортных скважин в плоскости разрабатываемого пласта смежного выемочного столба, подсоединяемых с одной стороны к магистральному газопроводу, а с другой - к устьям газоотсасывающих скважин, герметизацию скважин, подключение их к магистральному газопроводу и отсос газа. С момента разгрузки сближенного пласта очистным забоем одной системой ведут отсос газа на двух последовательно отрабатываемых столбах (2).A known method of degassing mine fields, including drilling gas suction wells from the development of the first extraction column to the mined and mined coal seams, as well as drilling drainage transport wells in the plane of the developed layer of the adjacent extraction column, connected on one side to the main gas pipeline and, on the other, to the gas main the mouths of the gas suction wells, sealing the wells, connecting them to the main gas pipeline and gas suction. From the moment of unloading the adjacent formation, the face of one system leads to gas suction on two sequentially worked out pillars (2).

Недостатком известного способа является то, что хотя он и предусматривает снижение газообильности выемочных столбов, однако при отработке смежного выемочного столба отсос газа прекращается как в первом выемочном столбе, так и в смежном выемочном столбе по мере прохода очистным забоем этого столба створа каждой сбоечной дренажно-транспортной скважины. В результате ухудшаются условия дальнейшей отработки смежного выемочного столба по газовому фактору вследствие того, что не происходит каптаж газа метана за очистным забоем смежного выемочного столба из сближенных подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и выработанных пространств обоих выемочных столбов.The disadvantage of this method is that although it involves reducing the gas mobility of the extraction columns, however, when working off an adjacent extraction column, gas suction ceases both in the first extraction column and in an adjacent extraction column, as each section of the drainage-transporting passage passes through the face of this column wells. As a result, the conditions for further mining of the adjacent extraction column by the gas factor are deteriorating due to the fact that methane gas does not capture behind the mining face of the adjacent mining column from the adjacent undermined and produced coal seams and the worked out spaces of both extraction columns.

Поэтому данным способом дегазации шахтного поля не может быть достигнута поставленная заявителем задача, а именно повысить эффективность дегазации до 70-80% и концентрацию газа в каптируемой газовоздушной смеси до 50-90%.Therefore, this method of degassing the mine field cannot achieve the objective set by the applicant, namely, to increase the degassing efficiency to 70-80% and the gas concentration in the captive gas-air mixture to 50-90%.

Из изложенного следует, что данный способ не может обеспечить эффективную дегазацию углепородного массива свиты сближенных угольных пластов и соответственно создать безопасные условия ведения горных работ по газовому фактору.It follows from the foregoing that this method cannot ensure the effective degassing of the coal-rock mass of the suite of adjacent coal seams and, accordingly, create safe conditions for mining on the gas factor.

Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в повышении эффективности дегазации путем интенсификации газоотдачи подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и вмещающих пород, основанной на создании вокруг забойных частей газоотсасывающих скважин разветвленной сети трещин - коллекторов и дренировании по ним газа метана в сторону разрежения.The problem solved by the claimed invention is to increase the degassing efficiency by intensifying the gas recovery of undermined and produced coal seams and host rocks, based on the creation of a branched network of cracks - collectors around the bottom of the gas-sucking wells and drainage of methane gas along them in the direction of rarefaction.

Технический результат, достижение которого обеспечивает решение поставленной задачи, выражается в повышении концентрации газа метана и его дебита в каптируемой газовоздушной смеси за счет комплексной дегазации сближенных подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и выработанных пространств последовательно отрабатываемых выемочных столбов.The technical result, the achievement of which provides a solution to the problem, is expressed in an increase in the concentration of methane gas and its flow rate in the captive gas-air mixture due to the complex degassing of the close-in undermined and worked-out coal seams and the worked-out spaces of sequentially worked out mining columns.

Для достижения поставленной задачи с заявляемым техническим результатом в способе дегазации шахтного поля, преимущественно в условиях бесцеликовой отработки выемочных столбов, включающем бурение газоотсасывающих скважин из выработки первого выемочного столба в углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов, герметизацию скважин, подключение их к магистральному газопроводу и отсос газа, согласно заявляемому изобретению бурение газоотсасывающих скважин осуществляют отдельными кустами на расстоянии от очистного забоя разрабатываемого пласта, соответствующем сумме расстояний по нормали от этого разрабатываемого пласта в зонах его разгрузки соответственно до подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов, причем по мере бурения очередного куста газоотсасывающих скважин из забойной части каждой из них обеспечивают динамическое воздействие на углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов, для чего после герметизации куста газоотсасывающих скважин в каждую газоотсасывающую скважину досылают любым известным способом ампулу с горючей жидкостью, например с бензином или керосином, оснащенную двумя средствами инициирования взрыва, одно из которых размещено со стороны забоя газоотсасывающей скважины, обеспечивающее распыление горючей жидкости, а другое - со стороны ее устья, обеспечивающее подрыв горючей жидкости после ее распыления, после этого приводят в действие средства инициирования взрыва и за счет взрывания ампул с горючей жидкостью в отдельно взятом кусте газоотсасывающих скважин создается силовое воздействие на углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов с возможностью образования систем трещин - коллекторов вокруг забойной части каждой упомянутой скважины, проводящих газ из углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и выработанного пространства первого выемочного столба в сторону разрежения, за счет которого после подключения куста газоотсасывающих скважин к магистральному газопроводу происходит отсос газа из трещин, далее по завершении очистных работ в первом выемочном столбе продолжается отсос газа из подработанного и надработанного углепородного массива и выработанного пространства этого столба, а затем по мере отработки смежного выемочного столба выполняют цикл описанных действий по дегазации углепородного массива этих же подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов указанного столба с одновременным отсосом газа из упомянутого углепородного массива и выработанного пространства смежного выемочного столба и продолжением отсоса газа из подработанного и надработанного углепородного массива первого выемочного столба и его выработанного пространства до того момента, как только очистной забой разрабатываемого пласта смежного выемочного столба окажется в створе с очередным кустом газоотсасывающих скважин первого выемочного столба, в дальнейшем по окончании отсоса газа из подработанного и надработанного углепородного массива первого выемочного столба продолжается отсос газа из углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов смежного выемочного столба и из выработанного пространства первого и смежного выемочных столбов, причем по завершении очистных работ в смежном выемочном столбе продолжается отсос газа из подработанного и надработанного углепородного массива этого столба и одновременно с этим из выработанных пространств обоих отработанных выемочных столбов, а затем - только из выработанных пространств этих столбов при отработке нижележащего выемочного столба.To achieve the task with the claimed technical result in the method of degassing a mine field, mainly in the conditions of aimless mining of extraction columns, including drilling gas suction wells from the development of the first extraction column into a carbonaceous array of undermined and produced coal seams, sealing the wells, connecting them to the main gas pipeline and suction gas, according to the claimed invention, the drilling of gas suction wells is carried out by separate bushes at a distance from the bottom of the developed seam corresponding to the sum of the normal distances from this developed seam in the areas of its discharge, respectively, to the coal seams being mined and mined, and as the next cluster of gas-sucking wells is drilled from the bottom of each of them, they provide a dynamic effect on the coal-bearing mass of the coal being mined and mined strata, for which, after sealing a bush of gas suction wells, each known gas suction well is dispatched by any known by way of an ampoule with a combustible liquid, for example, gasoline or kerosene, equipped with two means of initiating an explosion, one of which is located on the bottom of the gas suction well, which provides spraying of the combustible liquid, and the other from the side of its mouth, which provides explosion of the combustible liquid after spraying it, after that, the explosion initiation means are activated and due to the explosion of ampoules with combustible liquid in a single cluster of gas suction wells, a force effect is created on the carbonaceous mass underworked and underworked coal seams with the possibility of formation of cracking systems - reservoirs around the bottomhole part of each mentioned well, conducting gas from the coal-bearing array of underworked and underworked coal seams and the developed space of the first extraction column in the direction of rarefaction, due to which, after connecting the bush of gas-sucking wells to the main gas pipeline gas is sucked from the cracks, then after the completion of the cleaning work in the first extraction column the suction continues the basics from the worked-out and worked-out coal-bearing massif and the worked-out space of this column, and then, as the adjacent mining column is worked out, the cycle of the described actions is performed to degass the coal-bearing mass of the same worked-out and worked-out coal seams of the specified column with simultaneous suction of gas from the said carbon-bearing massif and the worked-out space of the adjacent excavation column and the continuation of the suction of gas from the underworked and developed carbonaceous massif of the first extraction table ba and its worked out space until the time when the face of the developed layer of the adjacent extraction column is in alignment with the next cluster of gas suction wells of the first extraction column, in the future, after the gas is exhausted from the worked and developed carbon-bearing mass of the first extraction column, gas extraction from the carbonaceous continues an array of undermined and undermined coal seams of the adjacent extraction column and from the worked out space of the first and adjacent mining columns in, wherein at the end of treatment in the adjacent work extraction pillar extends from a suction gas and the earned additionally nadrabotannogo ugleporodnogo array of pillars and at the same time from both exhaust goaf excavation pillars, and then - only goaf these pillars at working underlying extraction pillar.

Причем при выполнении работ по дегазации углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов смежного выемочного столба кусты газоотсасывающих скважин в этом смежном выемочном столбе ориентируют в шахматном порядке относительно мест расположения кустов газоотсасывающих скважин в первом выемочном столбе.Moreover, when performing work on the degassing of a carbonaceous array of undermined and undermined coal seams of an adjacent extraction column, the bushes of the gas extraction wells in this adjacent extraction column are staggered relative to the locations of the bushes of the gas extraction wells in the first extraction column.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения, изложенным в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources, made it possible to establish that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention set forth in the claims.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."

Причинно-следственная связь между заявляемой совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатам следующая.The causal relationship between the claimed combination of essential features and the achieved technical results is as follows.

Признак - «бурение газоотсасывающих скважин осуществляют отдельными кустами на расстоянии от очистного забоя разрабатываемого пласта, соответствующем сумме расстояний по нормали от этого разрабатываемого пласта в зонах его разгрузки соответственно до подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов» - регламентирует оптимальный параметр бурения куста газоотсасывающих скважин относительно очистного забоя, который предопределяет готовность куста скважин к каптажу газа при подходе к нему очистного забоя. Причем данный параметр обеспечивает равномерное расположение скважин по длине выемочного столба, исключая таким образом взаимное влияние каждого куста скважин друг на друга в процессе каптажа газа метана и соответственно пропуски участков по длине выемочного столба, не охваченных дегазацией.The sign - “the drilling of gas-sucking wells is carried out by separate clusters at a distance from the working face of the developed seam corresponding to the sum of the normal distances from this developed seam in the zones of its discharge, respectively, to the coal being worked and worked-out coal seams” - regulates the optimal parameter for drilling a cluster of gas-sucking wells relative to the treatment bottom, which determines the readiness of the wellbore to capture gas when approaching the face. Moreover, this parameter ensures a uniform arrangement of wells along the length of the extraction column, thus eliminating the mutual influence of each well cluster on each other during methane gas capture and, accordingly, omitting sections along the length of the extraction column that are not covered by degassing.

Признак - «причем по мере бурения очередного куста газоотсасывающих скважин из забойной части каждой из них обеспечивают динамическое воздействие на углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов» - является новым и указывает на то, из какого конкретного места по длине газоотсасывающей скважины необходимо осуществить силовое воздействие, чтобы придать углепородному массиву подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов коллекторские свойства, повысив тем самым его проницаемость.The sign - “moreover, as the next cluster of gas-sucking wells is drilled from the bottomhole part of each of them provide a dynamic impact on the coal-bearing mass of the undermined and worked-out coal seams” - is new and indicates from which specific place along the length of the gas-sucked well it is necessary to exert force, in order to impart reservoir properties to the coal-bearing mass of undermined and undermined coal seams, thereby increasing its permeability.

Признак - «для чего после герметизации куста газоотсасывающих скважин в каждую газоотсасывающую скважину досылают любым известным способом ампулу с горючей жидкостью, например с бензином или керосином, оснащенную двумя средствами инициирования взрыва, одно из которых размещено со стороны забоя газоотсасывающей скважины, обеспечивающее распыление горючей жидкости, а другое - со стороны ее устья, обеспечивающее подрыв горючей жидкости после ее распыления» - указывает, каким техническим средством необходимо осуществить силовое воздействие на углепородный массив сближенных угольных пластов. В качестве такого средства используют ампулы с горючей жидкостью, способной взрываться после ее распыления без создания волн сжатия (они имеют место быть при взрывании обычных взрывчатых веществ), но с возможностью создания волн разрежения, способствующих ослаблению углепородного массива, изменяя при этом его физико-механические свойства, такие как трещиноватость, слоистость и спайность. Поэтому необходимо применение ампул с горючей жидкостью, чтобы повысить проницаемость массива (по сравнению с его природной проницаемостью) для улучшения условий газоотдачи углепородного массива.The sign is “why, after sealing the bush of gas suction wells, an ampoule with a combustible liquid, for example gasoline or kerosene, equipped with two explosion initiation means, one of which is located on the bottom of the gas suction well, is sprayed into each gas suction well by any known method, which ensures spraying of the combustible liquid, and the other, from the side of its mouth, which ensures the detonation of a combustible liquid after spraying it, ”indicates what technical means should be used to exert force Vie to the coal-bearing mass of adjacent coal seams. As such a means, ampoules with a combustible liquid are used, which can explode after spraying it without creating compression waves (they occur when conventional explosives are blown up), but with the possibility of creating rarefaction waves that contribute to the weakening of the carbonaceous massif, while changing its physical and mechanical properties such as fracture, layering and cleavage. Therefore, it is necessary to use ampoules with a combustible liquid in order to increase the permeability of the massif (as compared with its natural permeability) to improve the conditions of gas recovery of the carbonaceous massif.

Признак - «после этого приводят в действие средства инициирования взрыва и за счет взрывания ампул с горючей жидкостью в отдельно взятом кусте газоотсасывающих скважин создается силовое воздействие на углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов с возможностью образования систем трещин-коллекторов вокруг забойной части каждой упомянутой скважины, проводящих газ из углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и выработанного пространства первого выемочного столба в сторону разрежения, за счет которого после подключения куста газоотсасывающих скважин к магистральному газопроводу происходит отсос газа из трещин» - является основополагающим и указывает, что после силового воздействия на углепородный массив образуется система трещин-коллекторов, по которым выделяющийся газ из углепородного массива дренирует в сторону разрежения. Это, в свою очередь, способствует интенсификации газоотдачи подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и вмещающих пород и соответственно повышению концентрации и объема каптируемого газа метана. Причем физический смысл образования трещин-коллекторов изложен в вышеописанном признаке.The sign - “after that they initiate the explosion initiation means, and due to the explosion of ampoules with combustible liquid in a single cluster of gas-sucking wells, a force action is created on the carbon-bearing mass of the undermined and undermined coal seams with the possibility of formation of crack-collector systems around the bottomhole part of each mentioned well, conducting gas from the coal-bearing mass of undermined and undermined coal seams and the worked-out space of the first excavation column in the direction of rarefaction, due to which after connection bush gazootsasyvayuschih wells to the main pipeline the gas is sucked from cracking "- a fundamental and indicates that after the violent impact on ugleporodnom array formed crack-collector system, which evolved gas from ugleporodnogo array drains towards dilution. This, in turn, contributes to the intensification of gas recovery from undermined and undermined coal seams and host rocks and, accordingly, to an increase in the concentration and volume of methane gas captured. Moreover, the physical meaning of the formation of crack-collectors is described in the above feature.

Признак - «далее по завершении очистных работ в первом выемочном столбе продолжается отсос газа из подработанного и надработанного углепородного массива и выработанного пространства этого столба» - указывает, что, несмотря на завершение очистных работ в первом выемочном столбе, отсос газа продолжается из подработанного и надработанного углепородного массива и выработанного пространства этого столба, предотвращая тем самым проникновение газа в свежую струю воздуха, которая проветривает действующую горную выработку при подготовке смежного выемочного столба.The sign - “further, upon completion of the treatment work in the first extraction column, the gas continues to be exhausted from the worked up and worked out carbonaceous massif and the worked out space of this column” - indicates that, despite the completion of the cleaning work in the first extraction column, the gas exhaustion continues from the worked-out and worked-out coal-bearing of the massif and the worked-out space of this column, thereby preventing the penetration of gas into a fresh stream of air, which ventilates the existing mine working while preparing the bottom of the excavation column.

Признак - «а затем по мере отработки смежного выемочного столба выполняют цикл описанных действий по дегазации углепородного массива этих же подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов указанного столба с одновременным отсосом газа из упомянутого углепородного массива и выработанного пространства смежного выемочного столба и продолжением отсоса газа из подработанного и надработанного углепородного массива первого выемочного столба и его выработанного пространства до того момента, как только очистной забой разрабатываемого пласта смежного выемочного столба окажется в створе с очередным кустом газоотсасывающих скважин первого выемочного столба» - совместно с вышеуказанным признаком является основополагающим и указывает на возможность выполнения совместной дегазации свиты сближенных угольных пластов и выработанных пространств последовательно отрабатываемых выемочных столбов. Отсюда следует, что данный признак позволяет создать наиболее благоприятные условия по каптажу газа метана из углепородной толщи разрабатываемого пласта, исключая тем самым загазирование горных выработок.The sign is “and then, as the adjacent extraction column is worked out, a cycle of the described actions is performed to degass the carbon rock mass of the same undermined and worked coal seams of the specified column with simultaneous suction of gas from the said carbon rock mass and the developed space of the adjacent mining column and the gas continues to be exhausted from the worked and worked coal-bearing massif of the first excavation column and its mined-out space up to the moment when the working face is being developed the formation excavation adjacent column would be in an alignment with another bush gazootsasyvayuschih wells first extraction pillar "- together with the above characteristic is fundamental and indicates the possibility of performing joint degassing Formation contiguous coal seams and goaf sequentially such kinds of excavation pillars. It follows that this feature allows you to create the most favorable conditions for the capture of methane gas from the carbonaceous stratum of the developed formation, thereby eliminating the pollution of mine workings.

Признак - «в дальнейшем по окончании отсоса газа из подработанного и надработанного углепородного массива первого выемочного столба продолжается отсос газа из углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов смежного выемочного столба и из выработанных пространств первого и смежного выемочных столбов, причем по завершении очистных работ в смежном выемочном столбе продолжается отсос газа из подработанного и надработанного углепородного массива этого столба и одновременно с этим из выработанных пространств обоих отработанных выемочных столбов, а затем - только из выработанных пространств этих столбов при отработке нижележащего выемочного столба» - характеризует непрерывность отсоса газа из углепородного массива свиты сближенных угольных пластов при последовательной отработке выемочных столбов в шахтном поле, а за счет этого обеспечивается постоянный каптаж газа метана повышенной концентрации и дебита и соответственно безопасность ведения горных работ по фактору газовыделения.The sign - “in the future, at the end of the gas suction from the worked-up and worked-out carbonaceous massif of the first extraction column, the gas continues to be exhausted from the carbon-bearing array of the worked-out and worked-out coal seams of the adjacent mining column and from the worked out spaces of the first and adjacent mining columns, and upon completion of the treatment work in the adjacent mining the column continues to suck gas from the underworked and developed carbonaceous massif of this column and at the same time from the worked out spaces of exhausted mining columns, and then only from the worked out spaces of these columns during mining of the underlying mining column ”- characterizes the continuity of gas suction from the coal-rock mass of the suite of adjoining coal seams during sequential mining of mining columns in the mine field, and due to this, methane gas is constantly captured increased concentration and flow rate and, accordingly, the safety of mining operations due to gas emission factor.

Признак (пункт 2 формулы) - «при выполнении работ по дегазации углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов смежного выемочного столба кусты газоотсасывающих скважин в этом смежном выемочном столбе ориентируют в шахматном порядке относительно мест расположения кустов газоотсасывающих скважин в первом выемочном столбе» - гарантирует непрерывность процесса дегазации углепородной толщи разрабатываемого пласта, а именно без пропуска участков смежного выемочного столба, не охваченных дегазацией. Достигается это благодаря тому, что в момент нахождения очистного забоя смежного выемочного столба между кустами скважин этого столба работает по отсосу газа куст скважин, находящийся за очистным забоем смежного выемочного столба, а также куст скважин, находящийся впереди очистного забоя первого выемочного столба.The sign (paragraph 2 of the formula) - "when performing work on the degassing of a coal-bed array of undermined and undermined coal seams of an adjacent extraction column, the bushes of the gas extraction wells in this adjacent extraction column are staggered relative to the locations of the bushes of the gas extraction wells in the first extraction column" - guarantees the continuity of the process degassing of the carbonaceous strata of the developed formation, namely, without missing sections of an adjacent extraction column not covered by degassing. This is achieved due to the fact that at the time of finding the face of the adjacent extraction column between the well clusters of this column, the well bush located behind the treatment face of the adjacent extraction column, as well as the well bush located in front of the face of the first extraction column, works by gas suction.

Все перечисленные технические эффекты позволяют решить поставленную задачу - повысить эффективность дегазации за счет интенсификации газоотдачи подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и вмещающих пород при одновременном отсосе газа метана из выработанных пространств последовательно отрабатываемых выемочных столбов.All these technical effects allow us to solve the problem - to increase the degassing efficiency due to the intensification of gas recovery from undermined and undermined coal seams and host rocks while methane gas is sucked from the worked out spaces of sequentially mined mining columns.

Из изложенного следует, что существенные признаки заявляемого изобретения находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом и из уровня техники в данной области не очевидны явным образом для специалиста, а поэтому заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».It follows from the foregoing that the essential features of the claimed invention are causally related to the achieved technical result and from the prior art in this field are not explicitly obvious to a specialist, and therefore the claimed invention meets the patentability condition "inventive step".

Промышленная применимость заявляемого изобретения обосновывается нижеприведенным описанием и чертежами к нему.Industrial applicability of the claimed invention is justified by the following description and drawings thereto.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 представлена технологическая схема дегазации подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и вмещающих пород в период отработки первого выемочного столба разрабатываемого пласта (при столбовой системе разработки);- figure 1 presents the technological diagram of the degassing of undermined and undermined coal seams and host rocks during the mining of the first excavation column of the developed seam (with a pillar mining system);

- на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1 (вертикальный разрез разрабатываемого пласта в период отработки первого выемочного столба, где стрелками показан каптаж газа метана из углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов после силового воздействия на него в забойных частях газоотсасывающих скважин);- figure 2 is a section along aa in figure 1 (a vertical section of the developed seam during the mining of the first extraction column, where the arrows show the capture of methane gas from the carbonaceous array of undermined and undermined coal seams after the impact on it in the bottom parts of the gas suction wells);

- на фиг.3 - технологическая схема дегазации подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и вмещающих пород после отработки первого выемочного столба и в период отработки смежного выемочного столба разрабатываемого пласта;- figure 3 is a flow chart of the degassing of undermined and undermined coal seams and host rocks after mining the first mining column and during mining of the adjacent mining column of the developed formation;

- на фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.3 (вертикальный разрез разрабатываемого пласта, где стрелками показан каптаж газа метана из углепородной толщи разрабатываемого пласта после отработки первого выемочного столба и в период отработки смежного выемочного столба; зоны разгрузки разрабатываемого пласта условно не показаны);- figure 4 is a section along B-B in figure 3 (a vertical section of the developed formation, where the arrows show the capture of methane gas from the carbonaceous stratum of the developed formation after mining the first extraction column and during the mining of an adjacent mining column; the discharge zone of the developed formation is conditionally not shown);

- на фиг.5 - фрагмент одной из газоотсасывающих скважин с расположением в ее забойной части ампулы с горючей жидкостью и средствами инициирования взрыва.- figure 5 is a fragment of one of the gas suction wells with the location in its bottom part of the ampoule with a combustible liquid and means of initiating an explosion.

Способ дегазации шахтного поля, преимущественно в условиях бесцеликовой отработки выемочных столбов, осуществляют следующим образом.The method of degassing a mine field, mainly in the conditions of aimless mining of mining columns, is as follows.

В шахтном поле после проведения выработок 1 и 2 по разрабатываемому пласту 3 подготавливают выемочный столб 4, отрабатываемый в первую очередь, а проведением выработки 5 подготавливают смежный выемочный столб 6, отрабатываемый во вторую очередь. При этом одновременно с проведением выработок 2 и 5 по их длине сооружают ниши 7, предназначенные для бурения из них в дальнейшем газоотсасывающих скважин.In the mine field, after excavations 1 and 2 are carried out in the developed formation 3, a mining pole 4 is prepared that is worked out first, and by mining 5, an adjacent mining pole 6 is prepared that is worked out in the second turn. At the same time, along with the workings 2 and 5, niches 7 are constructed along their length, designed to be used for drilling gas suction wells from them later.

Рассмотрим сущность процесса дегазации шахтного поля, когда очистные работы ведут в первом выемочном столбе 4. Как показано на фиг.1, в процессе дальнейшей отработки первого выемочного столба 4 из ниши 7 выработки 2 впереди очистного забоя 8 бурят куст газоотсасывающих скважин в углепородный массив свиты сближенных угольных пластов. Так, бурят газоотсасывающую скважину 9 на подрабатываемый пласт 10, скважину 11 - на подрабатываемый пласт 12, скважину 13 - на надрабатываемый пласт 14 и скважину 15 - на надрабатываемый пласт 16.Consider the essence of the process of degassing the mine field, when the cleaning work is carried out in the first extraction column 4. As shown in figure 1, in the process of further mining the first extraction column 4 from the niche 7 of the development 2 ahead of the treatment face 8, a bush of gas-sucking wells is drilled into the coal-bearing mass of the suites close together coal seams. So, a gas suction well 9 is drilled on an underworked formation 10, well 11 on an underworked formation 12, well 13 - on an underworked formation 14 and well 15 - on an underworked formation 16.

При этом куст газоотсасывающих скважин 9, 11, 13 и 15 бурят на расстоянии L от очистного забоя 8 разрабатываемого пласта 3, соответствующем сумме расстояний M1 и М2 по нормали от этого разрабатываемого пласта 3 в зонах его разгрузки соответственно до подрабатываемых угольных пластов 10, 12 и надрабатываемых угольных пластов 14, 16 (фиг.1, 2).At the same time, the bush of gas suction wells 9, 11, 13 and 15 is drilled at a distance L from the working face 8 of the developed formation 3, corresponding to the sum of the distances M 1 and M 2 normal to this developed formation 3 in the zones of its discharge, respectively, to the coal seams being mined 10, 12 and overworked coal seams 14, 16 (Fig.1, 2).

На фиг.2 штрихпунктирными линиями показаны зоны разгрузки разрабатываемого пласта 3 первого выемочного столба 4. Значения расстояний M1 и М2 рассчитывают по известным методикам.Figure 2 dash-dotted lines show the discharge zone of the developed reservoir 3 of the first extraction column 4. The values of the distances M 1 and M 2 are calculated by known methods.

Причем принятый параметр (L=M12) бурения куста газоотсасывающих скважин указывает, что по мере подвигания очистного забоя 8 на расстояние L к этому моменту куст газоотсасывающих скважин должен быть пробурен. В основу данного параметра положено соответствие продолжительности подвигания очистного забоя 8 на расстояние L продолжительности бурения куста скважин.Moreover, the adopted parameter (L = M 1 + M 2 ) of drilling a well of gas-sucking wells indicates that as the working face 8 moves to a distance L, at that moment the bush of gas-sucking wells should be drilled. The basis of this parameter is the correspondence of the duration of the movement of the face 8 to the distance L of the duration of the drilling of the wellbore.

По окончании бурения куста газоотсасывающих скважин их устья обсаживают, например обсадными трубами, и герметизируют любыми известными средствами.At the end of drilling a bush of gas suction wells, their mouths are cased, for example, with casing pipes, and sealed by any known means.

После этого из забойной части каждой газоотсасывающей скважины 9, 11, 13, и 15 осуществляют динамическое воздействие на углепородный массив подрабатываемых угольных пластов 10, 12 и надрабатываемых угольных пластов 14 и 16.After that, from the bottomhole part of each gas suction well 9, 11, 13, and 15, a dynamic effect is exerted on the coal-bearing massif of the underworked coal seams 10, 12 and the underworked coal seams 14 and 16.

Для чего в каждую газоотсасывающую скважину 9, 11, 13 и 15 досылают, например посредством досылочного става, ампулу 17 с горючей жидкостью, например с бензином или керосином, оснащенную двумя средствами 18 и 19 инициирования взрыва, из которых средство инициирования 18 размещено в ампуле 17 со стороны забоя газоотсасывающей скважины, обеспечивающее распыление горючей жидкости, а другое средство инициирования 19 - со стороны устья скважины, обеспечивающее подрыв горючей жидкости после ее распыления в забойной части скважины.For this purpose, an ampoule 17 with a combustible liquid, for example gasoline or kerosene, equipped with two blast initiation means 18 and 19, of which the initiation means 18 is placed in the ampoule 17, is added to each gas suction well 9, 11, 13, and 15, for example, by means of a delivery stand. from the bottom of the gas suction well, which provides spraying of a combustible liquid, and another means of initiation 19 is from the side of the wellhead, which provides a blast of combustible liquid after spraying in the bottom of the well.

Затем, как только куст газоотсасывающих скважин 9, 11, 13 и 15 окажется вне зоны максимума опорного давления очистного забоя 8, приводят в действие средства инициирования 18 и 19 и за счет взрывания ампул 17 с горючей жидкостью в кусте газоотсасывающих скважин 9, 11, 13 и 15 создается силовое воздействие на углепородный массив подрабатываемых 10, 12 и надрабатываемых 14, 16 угольных пластов, посредством которого образуются дополнительные системы трещин - коллекторов вокруг забойной части каждой скважины 9, 11, 13 и 15, проводящих газ из углепородной толщи разрабатываемого пласта 3.Then, as soon as the bush of gas suction wells 9, 11, 13 and 15 is outside the zone of maximum reference pressure of the working face 8, the initiating means 18 and 19 are activated by blasting ampoules 17 with combustible liquid in the bush of gas suction wells 9, 11, 13 and 15, a force effect is created on the coal-bearing massif of the coal seams being mined 10, 12 and 14, 16 being mined, through which additional fracture systems are formed - collectors around the bottomhole part of each well 9, 11, 13 and 15, conducting gas from the coal-rock thickness of the fracture batyvaemogo layer 3.

Механизм процесса образования трещин-коллекторов базируется на следующих физических предпосылках.The mechanism of the process of formation of crack-collectors is based on the following physical premises.

В момент взрыва распыленной горючей жидкости, согласно теории взрыва, создается термобарический эффект с образованием зоны пониженного давления продуктов взрыва, в которой под воздействием геостатических сил массива образуются волны растяжений, направленные в сторону разрежения и способствующие значительному изменению физико-механических свойств углепородного массива вокруг забойной части газоотсасывающей скважины. В результате за счет этого образуется зона 20 повышенной трещиноватости углепородного массива вокруг забойной части газоотсасывающей скважины, системы трещин в которой выполняют роль коллекторов, проводящих газ из углепородной толщи разрабатываемого пласта 3.According to the theory of explosion, a thermobaric effect is created at the moment of explosion of a sprayed combustible liquid with the formation of a zone of low pressure of explosion products, in which tensile waves are formed under the influence of geostatic forces of the array, directed towards rarefaction and contributing to a significant change in the physicomechanical properties of the carbonaceous massif around the bottomhole part gas suction well. As a result, due to this, a zone 20 of increased fracturing of the carbonaceous massif is formed around the bottomhole portion of the gas suction well, in which fracture systems act as reservoirs conducting gas from the carbonaceous stratum of the developed formation 3.

На фиг.5 пунктирной линией показана зона 20 повышенной трещиноватости углепородного массива вокруг забойной части газоотсасывающей скважины 9, пробуренной на подрабатываемый угольный пласт 10.5, the dashed line shows the zone 20 of increased fracturing of the carbonaceous mass around the bottomhole portion of the gas suction well 9 drilled on the undermined coal seam 10.

После динамического воздействия на углепородный массив подрабатываемых 10, 12 и надрабатываемых 14, 16 угольных пластов скважины 9, 11, 13 и 15 подключают к магистральному газопроводу 21 и за счет создания разрежения происходит отсос газа из трещин-коллекторов, образованных вокруг забойной части упомянутых скважин 9, 11, 13 и 15 и проводящих газ из углепородного массива подрабатываемого 10, 12 и надрабатываемого 14, 16 угольных пластов первого выемочного столба 4, то есть положено начало предварительной дегазации углепородного массива до перехода очистным забоем 8 куста скважин 9, 11, 13 и 15. После перехода очистным забоем куста этих скважин процесс отсоса газа интенсифицируется в выработанном пространстве 22 за счет образования за очистным забоем 8 зон разгрузки разрабатываемого пласта 3.After the dynamic impact on the coal-bearing massif of the 10, 12 and 14, 16 coal seams being mined, the wells 9, 11, 13 and 15 are connected to the main gas pipeline 21 and due to the creation of rarefaction, gas is sucked from the crack-collectors formed around the bottomhole part of the mentioned wells 9 , 11, 13 and 15 and conductive gas from the coal-bearing massif of the mined 10, 12 and mined 14, 16 coal seams of the first extraction column 4, that is, the beginning of the preliminary degassing of the coal-bearing mass before the transition is cleared m bottom hole 8 of wells 9, 11, 13 and 15. After the transition of the bottom hole of these wells, the gas suction process is intensified in the worked out space 22 due to the formation of 8 discharge zones of the developed formation 3 behind the bottom hole.

При этом по мере бурения последующих кустов газоотсасывающих скважин в аналогично описанной последовательности осуществляют силовое воздействие на углепородный массив.At the same time, as the subsequent bushes of gas suction wells are drilled, in a similar manner to the described sequence, they exert a force on the coal-bearing massif.

Далее по завершении очистных работ в первом выемочном столбе 4 продолжается отсос газа из подработанного и надработанного углепородного массива и его выработанного пространства 22, предотвращая тем самым проникновение газа в действующую выработку 2 при подготовке смежного выемочного столба 6.Then, at the end of the treatment work in the first extraction column 4, the gas continues to be sucked from the worked-up and worked-out coal-bearing massif and its worked-out space 22, thereby preventing the penetration of gas into the working mine 2 during the preparation of the adjacent extraction column 6.

Однако в этот период отсоса газа ведется постоянный оперативный контроль за газовой обстановкой в действующей выработке 2 и в выработанном пространстве 22 отработанного выемочного столба 4 с целью оценки эффективности работы упомянутых газоотсасывающих скважин по каптажу газа метана.However, during this gas suction period, there is constant operational control over the gas situation in the existing mine 2 and in the mine space 22 of the spent extraction column 4 in order to evaluate the efficiency of the mentioned gas suction wells for capturing methane gas.

Затем после проведения выработки 5 отрабатывают во вторую очередь смежный выемочный столб 6.Then, after the development of 5 work out in the second turn, an adjacent extraction column 6.

При отработке смежного выемочного столба 6 выполняют комплекс вышеописанных работ по дегазации углепородного массива этих же подрабатываемых 10, 12 и надрабатываемых 14, 16 угольных пластов (фиг.3 и 4).When working out the adjacent extraction column 6, the complex of the above-described works is carried out to degass the coal-bearing mass of the same underworked 10, 12 and underworked 14, 16 coal seams (FIGS. 3 and 4).

На фиг.3 и 4 показан комплекс выполненных работ по дегазации углепородного массива подрабатываемых 10, 12 и надрабатываемых 14, 16 угольных пластов, на которые вначале пробурен куст газоотсасывающих скважин 9, 11, 13 и 15 (как показано на фиг.2), а затем пробурен куст газоотсасывающих скважин 23, 24 и 25, 26 соответственно при отработке смежного выемочного столба 6.Figures 3 and 4 show a set of works on the degassing of a coal-bed massif of worked-out 10, 12 and worked-out 14, 16 coal seams, on which a bush of gas-sucking wells 9, 11, 13 and 15 was drilled first (as shown in Fig. 2), and then a bush of gas suction wells 23, 24 and 25, 26, respectively, was drilled during the development of an adjacent extraction column 6.

При этом параметр бурения куста скважин 23, 24, 25 и 26 аналогичен параметру бурения куста скважин 9, 11, 13 и 15. Далее аналогично описанному осуществляется отсос газа из углепородного массива с помощью куста газоотсасывающих скважин 23, 24, 25 и 26.In this case, the parameter of drilling a cluster of wells 23, 24, 25 and 26 is similar to the parameter of drilling a cluster of wells 9, 11, 13 and 15. Then, similarly to the described description, gas is sucked from a coal-bearing mass using a cluster of gas suction wells 23, 24, 25 and 26.

Причем кусты газоотсасывающих скважин 23, 24 и 25, 26 в смежном выемочном столбе 6 ориентируют в шахматном порядке относительно кустов газоотсасывающих скважин 9, 11, 13 и 15 в первом выемочном столбе 4.Moreover, the bushes of the gas suction wells 23, 24 and 25, 26 in the adjacent extraction column 6 are oriented in a checkerboard pattern relative to the bushes of the gas extraction wells 9, 11, 13 and 15 in the first extraction column 4.

Выбор такого регламента соотнесения указанных кустов относительно друг друга необходим для того, чтобы создать гарантированные условия непрерывности дегазации углепородной толщи разрабатываемого пласта 3 и не допустить пропуска участков по длине смежного выемочного столба 6, не охваченных дегазацией.The choice of such a regulation for correlating these bushes with respect to each other is necessary in order to create guaranteed conditions for the continuous degassing of the carbonaceous stratum of the developed formation 3 and to prevent the passage of sections along the length of the adjacent extraction column 6 that are not covered by degassing.

При этом одновременно с отсосом газа из углепородного массива этих же подрабатываемых 10, 12 и надрабатываемых 14, 16 угольных пластов и выработанного пространства 27 смежного выемочного столба 6 продолжается отсос газа из ранее подработанного и надработанного углепородного массива первого выемочного столба 4 и его выработанного пространства 22 до того момента, как только очистной забой 28 разрабатываемого пласта 3 смежного выемочного столба 6 окажется в створе с очередным кустом газоотсасывающих скважин 9, 11, 13 и 15 первого выемочного столба 4.In this case, simultaneously with the suction of gas from the carbonaceous massif of the same earned 10, 12 and earned 14, 16 coal seams and the mined space 27 of the adjacent extraction column 6, the gas continues to be exhausted from the previously worked and worked carboniferous massif of the first extraction column 4 and its mined space 22 to of the moment when the face 28 of the developed layer 3 of the adjacent extraction column 6 is in alignment with the next cluster of gas suction wells 9, 11, 13 and 15 of the first extraction column 4.

Такой регламент отсоса газа из углепородной толщи разрабатываемого пласта 3 исключает возможность загазирования действующих горных выработок.This regulation of gas suction from the carbonaceous stratum of the developed formation 3 eliminates the possibility of gas pollution of existing mine workings.

Далее по мере отработки смежного выемочного столба 6 постепенно отключают кусты газоотсасывающих скважин 9, 11, 13 и 15 от магистрального газопровода 21 по мере прохода очистным забоем 28 выемочного столба 6 этих скважин.Further, as the adjacent extraction column 6 is being worked out, the bushes of the gas suction wells 9, 11, 13 and 15 are gradually disconnected from the main gas pipeline 21 as the treatment face 28 of the extraction column 6 of these wells passes.

По окончании отсоса газа из подработанного и надработанного углепородного массива первого выемочного столба 4 продолжается отсос газа из углепородного массива подрабатываемых 10, 12 и надрабатываемых 14, 16 угольных пластов смежного выемочного столба 6 и из выработанных пространств 22 и 27 соответственно первого 4 и смежного 6 выемочных столбов.At the end of the gas suction from the worked-up and worked-out coal-bearing massif of the first extraction column 4, the gas continues to be exhausted from the carbon-bearing array of the worked-out 10, 12 and worked-out 14, 16 coal seams of the adjacent mining column 6 and from the worked-out spaces 22 and 27 of the first 4 and adjacent 6 mining columns .

Затем по завершении очистных работ в смежном выемочном столбе 6 продолжается отсос газа из подработанного и надработанного углепородного массива этого столба 6 и одновременно с этим из выработанных пространств 22 и 27 обоих отработанных выемочных столбов 4 и 6, а затем - только выработанных пространств 22 и 27 этих столбов при отработке нижнего выемочного столба 29.Then, at the end of the treatment work in the adjacent extraction column 6, the gas continues to be sucked out from the worked-up and worked-out coal-bearing mass of this column 6 and, at the same time, from the worked-out spaces 22 and 27 of both worked-out mining columns 4 and 6, and then only the worked-out spaces 22 and 27 of these poles during mining of the lower extraction column 29.

Описанный порядок отсоса газа носит непрерывный характер, поскольку не прекращается при последовательной отработке всех выемочных столбов.The described procedure for gas suction is continuous in nature, since it does not stop during the sequential mining of all extraction columns.

То есть предлагаемый способ дегазации газа свиты сближенных угольных пластов позволяет охватить дегазацией все шахтное поле при последовательной отработке выемочных столбов, обеспечивая постоянный каптаж газа метана повышенной концентрации и дебита.That is, the proposed method of gas degassing suites of coal seams that are near allows you to cover the entire mine field with degassing during sequential mining of mining columns, providing a constant capture of methane gas of high concentration and flow rate.

Поэтому описанный порядок выполнения работ по дегазации углепородного массива свиты сближенных угольных пластов при их подработке и надработке позволит повысить эффективность дегазации до 80-90% с одновременным повышением объема и концентрации газа метана в каптируемой газовоздушной смеси.Therefore, the described procedure for the degassing of the coal-bed massif of the suite of adjacent coal seams during their underworking and underworking will increase the degassing efficiency to 80-90% with a simultaneous increase in the volume and concentration of methane gas in the captive gas-air mixture.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит решить поставленную задачу - интенсифицировать процесс газоотдачи подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и вмещающих пород при одновременном отсосе газа метана из выработанных пространств последовательно отрабатываемых выемочных столбов.Thus, the use of the claimed invention will allow us to solve the problem - to intensify the gas recovery process of undermined and undermined coal seams and host rocks while methane gas is sucked from the worked out spaces of sequentially mined mining columns.

Источники информацииInformation sources

1. Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт. Выпуск 14. РД-15-09-2006. - М.: ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность», 2007, с.98-101, рис.2; с.125-131, рис.4.1. Guidelines on the degassing of coal mines. Issue 14. RD-15-09-2006. - M.: NTC Industrial Safety OJSC, 2007, p.98-101, Fig. 2; p.125-131, Fig. 4.

2. Авторское свидетельство СССР №608961, кл. Е21F 7/00, 1974 г. (прототип).2. USSR author's certificate No. 608961, cl. E21F 7/00, 1974 (prototype).

Claims (2)

1. Способ дегазации шахтного поля, преимущественно в условиях бесцеликовой отработки выемочных столбов, включающий бурение газоотсасывающих скважин из выработки первого выемочного столба в углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов, герметизацию скважин, подключение их к магистральному газопроводу и отсос газа, отличающийся тем, что бурение газоотсасывающих скважин осуществляют отдельными кустами на расстоянии от очистного забоя разрабатываемого пласта, соответствующем сумме расстояний по нормали от этого разрабатываемого пласта в зонах его разгрузки соответственно до подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов, причем по мере бурения очередного куста газоотсасывающих скважин из забойной части каждой из них обеспечивают динамическое воздействие на углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов, для чего после герметизации куста газоотсасывающих скважин в каждую газоотсасывающую скважину досылают любым известным способом ампулу с горючей жидкостью, например с бензином или керосином, оснащенную двумя средствами инициирования взрыва, одно из которых размещено со стороны забоя газоотсасывающей скважины, обеспечивающее распыление горючей жидкости, а другое - со стороны ее устья, обеспечивающее подрыв горючей жидкости после ее распыления, после этого приводят в действие средства инициирования взрыва и за счет взрывания ампул с горючей жидкостью в отдельно взятом кусте газоотсасывающих скважин создается силовое воздействие на углепородный массив подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов с возможностью образования систем трещин - коллекторов вокруг забойной части каждой упомянутой скважины, проводящих газ из углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов и выработанного пространства первого выемочного столба в сторону разряжения, за счет которого после подключения куста газоотсасывающих скважин к магистральному газопроводу происходит отсос газа из трещин, далее по завершении очистных работ в первом выемочном столбе продолжается отсос газа из подработанного и надработанного углепородного массива и выработанного пространства этого столба, а затем по мере отработки смежного выемочного столба выполняют цикл описанных действий по дегазации углепородного массива этих же подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов указанного столба с одновременным отсосом газа из упомянутого углепородного массива и выработанного пространства смежного выемочного столба и продолжением отсоса газа из подработанного и надработанного углепородного массива первого выемочного столба и его выработанного пространства до того момента, как только очистной забой разрабатываемого пласта смежного выемочного столба окажется в створе с очередным кустом газоотсасывающих скважин первого выемочного столба, в дальнейшем по окончании отсоса газа из подработанного и надработанного углепородного массива первого выемочного столба продолжается отсос газа из углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов смежного выемочного столба и из выработанных пространств первого и смежного выемочных столбов, причем по завершении очистных работ в смежном выемочном столбе продолжается отсос газа из подработанного и надработанного углепородного массива этого столба и одновременно с этим из выработанных пространств обоих отработанных выемочных столбов, а затем - только выработанных пространств этих столбов при отработке нижележащего выемочного столба.1. The method of degassing the mine field, mainly in the conditions of aimless mining of extraction columns, including drilling gas suction wells from the development of the first extraction column into a carbonaceous array of undermined and produced coal seams, sealing the wells, connecting them to the main gas pipeline and gas suction, characterized in that the drilling of gas suction wells is carried out by separate bushes at a distance from the working face of the developed formation, corresponding to the sum of the distances normal to of the developed seam in the zones of its unloading, respectively, to the coal seams being mined and mined, and as the next cluster of gas suction wells is drilled from the bottom of each of them, they provide a dynamic effect on the carbonaceous mass of the coal seam being mined and mined, for which, after sealing the gas suction well bush in each the gas suction well is dispensed in any known way to an ampoule with a combustible liquid, for example, gasoline or kerosene, equipped with two knowing how to initiate an explosion, one of which is located on the bottom of the gas suction well, which ensures the spraying of flammable liquid, and the other, on the side of its mouth, which detonates the flammable liquid after spraying it, then they initiate the means of initiation of the explosion and by blasting the ampoules with combustible liquid in a single cluster of gas suction wells creates a force effect on the coal-bearing mass of undermined and undermined coal seams with the possibility of the formation of a system cracks - collectors around the bottom of each of the mentioned wells, conducting gas from the coal-bearing mass of the undermined and undermined coal seams and the developed space of the first extraction column in the direction of discharge, due to which, after connecting the bush of gas-sucking wells to the main gas pipeline, gas is sucked from the cracks, then after completion treatment works in the first extraction column gas continues to be extracted from the worked-out and worked-out coal-bearing massif and the worked-out space At the same time, and then, as the adjacent mining column is worked out, the cycle of the described actions is performed to degass the carbon rock mass of the same undermined and worked coal seams of the specified column with simultaneous suction of gas from the said carbon rock mass and the worked-out space of the adjacent mining column and continued gas suction from the worked and the finished carbonaceous massif of the first excavation column and its mined-out space until the working face is developed the seam of the adjacent extraction column will be in alignment with the next cluster of gas suction wells of the first extraction column, then, after the gas is exhausted from the underworked and developed carbonaceous massif of the first extraction column, the gas continues to be extracted from the carbonaceous massif of the undermined and developed coal seams from the adjacent excavation column and the first and adjacent extraction columns, and at the end of the treatment work in the adjacent extraction column, gas continues to be aspirated of undermined and nadrabotannogo ugleporodnogo array of pillars and at the same time from both exhaust goaf excavation pillars, and then - only goaf these pillars at working underlying extraction pillar. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выполнении работ по дегазации углепородного массива подрабатываемых и надрабатываемых угольных пластов смежного выемочного столба кусты газоотсасывающих скважин в этом смежном выемочном столбе ориентируют в шахматном порядке относительно мест расположения кустов газоотсасывающих скважин в первом выемочном столбе. 2. The method according to claim 1, characterized in that when performing degassing of a carbonaceous array of undermined and undermined coal seams of an adjacent extraction column, the bushes of the gas extraction wells in this adjacent extraction column are oriented in a checkerboard pattern relative to the locations of the bushes of the gas extraction wells in the first extraction column.
RU2010143847/03A 2010-10-26 2010-10-26 Method of mine field degassing RU2445462C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010143847/03A RU2445462C1 (en) 2010-10-26 2010-10-26 Method of mine field degassing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010143847/03A RU2445462C1 (en) 2010-10-26 2010-10-26 Method of mine field degassing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2445462C1 true RU2445462C1 (en) 2012-03-20

Family

ID=46030175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010143847/03A RU2445462C1 (en) 2010-10-26 2010-10-26 Method of mine field degassing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2445462C1 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102628371A (en) * 2012-05-03 2012-08-08 柴兆喜 Water seal drill site gas extraction method of inclined coal seam groups
CN102808644A (en) * 2012-07-17 2012-12-05 西安科技大学 Coal and gas co-mining method based on mining fissure elliptic paraboloid zone
CN103089254A (en) * 2013-01-23 2013-05-08 重庆大学 Physical simulation test tube of multi-field coupling coalbed methane exploitation
CN103114870A (en) * 2013-01-23 2013-05-22 重庆大学 Multi-field coupling coal bed methane extraction physical simulation testing system
CN103422847A (en) * 2013-07-30 2013-12-04 西安科技大学 Gas extraction method based on mining-induced fracture circular rectangular half-space zone
CN104314610A (en) * 2014-10-11 2015-01-28 中煤科工集团重庆研究院有限公司 Outburst eliminating method for coal roadway stripe region
RU2540750C2 (en) * 2013-03-15 2015-02-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Complex method of preliminary degassing of working coal bed, worked-out area and accompanying beds and controlled caving of heavy roof
CN104696005A (en) * 2015-02-03 2015-06-10 太原理工大学 Method for synchronously extracting residual coalbed methane and sealing and preserving carbon dioxide in old mined-out area of coal mine
CN104695908A (en) * 2015-02-03 2015-06-10 太原理工大学 Method for surface well drilling extraction of residual coal bed methane in old mined-out area
CN105952475A (en) * 2016-05-16 2016-09-21 河南理工大学 Coal mine residual mining zone falling waste roadway grouting reinforcing technology and method
CN109403926A (en) * 2018-10-31 2019-03-01 中国神华能源股份有限公司 Implement the method for the coal bed gas of underground mining multilayer coal in a main entry
RU2685359C1 (en) * 2017-03-20 2019-04-17 Китайский Университет Горного Дела И Технологии Method of constructing network priority gas migration paths, as well as gas discharge and extraction
CN109899037A (en) * 2019-03-14 2019-06-18 湖南科技大学 Gas extraction method in and after mining process of large-dip-angle coal seam

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU608961A1 (en) * 1974-03-20 1978-05-30 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского Method of gas removal from mine fields
SU1652620A1 (en) * 1989-03-13 1991-05-30 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Method for degassing of coal-containing depth of worked- out area
RU94028451A (en) * 1994-07-27 1996-08-20 Государственный научно-исследовательский Method for degassing of guiding beds
RU2086773C1 (en) * 1995-04-24 1997-08-10 Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" Method for degassing of follower-seam
RU2282030C1 (en) * 2005-03-28 2006-08-20 Владимир Александрович Зуев Superimposed highly gas-bearing coal bed series development method
UA78006C2 (en) * 2004-08-03 2007-02-15 Fedorov Res Inst Of Mine Mecha Method for degassing gas-bearing coal beds

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU608961A1 (en) * 1974-03-20 1978-05-30 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского Method of gas removal from mine fields
SU1652620A1 (en) * 1989-03-13 1991-05-30 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Method for degassing of coal-containing depth of worked- out area
RU94028451A (en) * 1994-07-27 1996-08-20 Государственный научно-исследовательский Method for degassing of guiding beds
RU2086773C1 (en) * 1995-04-24 1997-08-10 Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" Method for degassing of follower-seam
UA78006C2 (en) * 2004-08-03 2007-02-15 Fedorov Res Inst Of Mine Mecha Method for degassing gas-bearing coal beds
RU2282030C1 (en) * 2005-03-28 2006-08-20 Владимир Александрович Зуев Superimposed highly gas-bearing coal bed series development method

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102628371A (en) * 2012-05-03 2012-08-08 柴兆喜 Water seal drill site gas extraction method of inclined coal seam groups
CN102808644A (en) * 2012-07-17 2012-12-05 西安科技大学 Coal and gas co-mining method based on mining fissure elliptic paraboloid zone
CN103089254A (en) * 2013-01-23 2013-05-08 重庆大学 Physical simulation test tube of multi-field coupling coalbed methane exploitation
CN103114870A (en) * 2013-01-23 2013-05-22 重庆大学 Multi-field coupling coal bed methane extraction physical simulation testing system
CN103089254B (en) * 2013-01-23 2015-10-28 重庆大学 Multi-scenarios method coal-bed gas exploitation physical simulation experiment pipe
CN103114870B (en) * 2013-01-23 2015-04-29 重庆大学 Multi-field coupling coal bed methane extraction physical simulation testing system
RU2540750C2 (en) * 2013-03-15 2015-02-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Complex method of preliminary degassing of working coal bed, worked-out area and accompanying beds and controlled caving of heavy roof
CN103422847A (en) * 2013-07-30 2013-12-04 西安科技大学 Gas extraction method based on mining-induced fracture circular rectangular half-space zone
CN104314610A (en) * 2014-10-11 2015-01-28 中煤科工集团重庆研究院有限公司 Outburst eliminating method for coal roadway stripe region
CN104696005A (en) * 2015-02-03 2015-06-10 太原理工大学 Method for synchronously extracting residual coalbed methane and sealing and preserving carbon dioxide in old mined-out area of coal mine
CN104695908A (en) * 2015-02-03 2015-06-10 太原理工大学 Method for surface well drilling extraction of residual coal bed methane in old mined-out area
CN105952475A (en) * 2016-05-16 2016-09-21 河南理工大学 Coal mine residual mining zone falling waste roadway grouting reinforcing technology and method
RU2685359C1 (en) * 2017-03-20 2019-04-17 Китайский Университет Горного Дела И Технологии Method of constructing network priority gas migration paths, as well as gas discharge and extraction
CN109403926A (en) * 2018-10-31 2019-03-01 中国神华能源股份有限公司 Implement the method for the coal bed gas of underground mining multilayer coal in a main entry
CN109899037A (en) * 2019-03-14 2019-06-18 湖南科技大学 Gas extraction method in and after mining process of large-dip-angle coal seam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2445462C1 (en) Method of mine field degassing
WO2022252591A1 (en) Cracking permeability increasing method combining hydraulic fracturing and methane in-situ combustion explosion
RU2373398C1 (en) Method of degasification and softening of rocks
RU2339818C1 (en) Degassing method of set of contiguous coal beds for barrier method
CN105545307A (en) Method for over-pit and under-pit cooperative control of roofs of far and near fields of extra-large stoping space
RU2333363C1 (en) Method of monitoring gas emission during mining operations in series of highly gaseous coal seams
RU2419723C1 (en) Degasation method of developed coal beds
CN103781993A (en) Mining method for gassy and low permeability coal seams
CN112593936B (en) Advanced comprehensive control method for multi-disaster area of deep mine
RU2510461C1 (en) Complex control method of gas emission in extraction sections at development of thick and superimposed highly gas-bearing gently sloping coal beds
CN105134286B (en) L-type well goaf gas pumping method
CN104847351B (en) A kind of severe inclined thick coal seam longwall top coal caving controls top method with three-dimensional
CN105178933A (en) Environmental protection type under-well formation fracturing device
RU2387784C1 (en) Method for preliminary degassing of coal beds
RU2453705C1 (en) Method for degassing of coal beds
RU2487246C1 (en) Method to degas coal-bearing series
RU2439323C1 (en) Method to mine inclined ore deposits
RU2571464C1 (en) Preliminary degassing of coal series and worked-out area
Rymarchuk et al. Expediency of application of the vertical concentrated charges to decrease losses of ore on a lying wall of deposits
RU2398971C1 (en) Method for preliminary degassing of coal beds
RU2086773C1 (en) Method for degassing of follower-seam
Korovyaka et al. Perspectives of mine methane extraction in conditions of Donets’k gas-coal basin
CN114856684B (en) Fracturing cooperative control method for gas extraction of longwall mining end suspended roof and goaf
RU2392442C1 (en) Method for degasation of coal bed being developed
RU2646642C1 (en) Method for degassing overmined coal-bearing strata