RU2472939C1 - Способ дегазации угольного пласта - Google Patents

Способ дегазации угольного пласта Download PDF

Info

Publication number
RU2472939C1
RU2472939C1 RU2011125753/03A RU2011125753A RU2472939C1 RU 2472939 C1 RU2472939 C1 RU 2472939C1 RU 2011125753/03 A RU2011125753/03 A RU 2011125753/03A RU 2011125753 A RU2011125753 A RU 2011125753A RU 2472939 C1 RU2472939 C1 RU 2472939C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
degassing
conveyor
drift
wells
ventilation
Prior art date
Application number
RU2011125753/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Александрович Ордин
Юрий Михайлович Леконцев
Павел Васильевич Сажин
Александр Михайлович Никольский
Глеб Юрьевич Опрук
Александр Николаевич Кнышенко
Алексей Александрович Метельков
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН
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 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН
Priority to RU2011125753/03A priority Critical patent/RU2472939C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2472939C1 publication Critical patent/RU2472939C1/ru

Links

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для дегазации угольных пластов в шахтах III категории и сверхкатегорных по газу, а также опасных по внезапным выбросам угля и газа. Способ включает проходку в выемочном столбе конвейерного, вентиляционного и промежуточного штреков, подачу свежего воздуха в лаву по вентиляционному и промежуточному штрекам, бурение дегазационных скважин с интервалом 20÷25 м по восстанию пласта, не достигая вентиляционного штрека на 5÷10 м, и по падению пласта с выходом скважин в борт конвейерного штрека, осушение пласта путем свободного истечения пластовой воды через скважины на промежуточный и конвейерный штреки, после осушения пласта установку цементных пробок в скважинах, выходящих в борт конвейерного штрека, проведение в дегазационных скважинах поинтервальных гидроразрывов пласта с расстоянием между трещинами гидроразрыва 10÷15 м. Технический результат заключается в интенсификации скорости фильтрации метана. 1 ил.

Description

Техническое решение относится к горному делу и может быть использовано для дегазации угольных пластов в шахтах III категории и сверхкатегорных по газу, а также опасных по внезапным выбросам угля и газа.
Известен способ дегазации угольного пласта, включающий бурение по пласту рядов скважин диаметром 70÷100 мм со свободным истечением газа через скважины или подключением к скважинам трубопроводов и вакуум-насоса для извлечения метана (Картозия Б.Л., Федунец Б.И., Шуплик М.Н. и др. Шахтное и подземное строительство. Учебник для вузов. М.: Академия горных наук, 2001, с. 347). Расстояние между скважинами зависит от радиуса дренирования метана в одной скважине и обычно составляет 5÷10 м.
Недостатками этого способа дегазации является необходимость бурения большого количества скважин по пласту, а также незначительное газовыделение из скважин при естественной дегазации пласта и отсутствии технологии гидроразрыва для создания дополнительных трещин в пласте. Кроме того, при подготовке панели шахты дегазационные скважины обычно бурят из вентиляционного или конвейерного штреков на всю ширину выемочного столба 200÷400 м. При такой длине дегазационные скважины, как показывает практика, значительно отклоняются от своего первоначального направления, увеличивая объем и трудоемкость буровых работ и ухудшая качество дегазации пласта вследствие изменения расстояния между скважинами. Таким образом, эффективность дегазации пласта таким способом весьма мала.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ дегазации угольных пластов по патенту РФ № 2117764, E21F 7/00, опубл. 20.08.1998 в Интернете: http://ru-patent.info/21/15-19/2117764.html, включающий бурение скважины, ориентированный поинтервальный гидроразрыв в направлении от забоя к устью скважины, удаление рабочей жидкости и отсос газа, перебуривание скважинами дегазируемого массива, определение прочности на растяжение слоев породы, вмещающих массив угля, создание трещин гидроразрыва в породах почвы и кровли каждого пласта, при этом места заложения трещин гидроразрыва выбирают по условию прочности пород на растяжение.
Недостатком этого способа является осуществление ориентированного поинтервального гидроразрыва в почве и кровле пласта, то есть во вмещающих породах. При этом трещины гидроразрыва не переходят из вмещающих пород в угольный пласт, что в принципе не позволяет осуществить эффективную дегазацию самого пласта.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности дегазации угольного пласта за счет интенсификации скорости фильтрации, повышающей дебит метана в дегазационных скважинах.
Поставленная задача достигается тем, что в способе дегазации угольного пласта, включающем проходку в выемочном столбе конвейерного, промежуточного и вентиляционного штреков, подачу свежего воздуха в лаву по вентиляционному и промежуточному штрекам, бурение дегазационных скважин и проведение в них поинтервальных гидроразрывов, осуществление дегазации пласта, согласно техническому решению дегазационные скважины бурят в промежуточном штреке с интервалом 20÷25 м по восстанию пласта, не достигая вентиляционного штрека на 5÷10 м, и по падению пласта с выходом дегазационных скважин в борт конвейерного штрека, производят осушение пласта путем свободного истечения пластовой воды через дегазационные скважины на промежуточный и конвейерный штреки, после осушения пласта в устьях дегазационных скважин, выходящих в борт конвейерного штрека, устанавливают цементные пробки и производят поинтервальные гидроразрывы в пласте с расстоянием между трещинами гидроразрыва 10÷15 м.
Указанная совокупность признаков позволяет с помощью поинтервальных гидроразрывов, проводимых в дегазационных скважинах, создать в угольном пласте сеть протяженных трещин. Это обеспечивает увеличение площади открытой поверхности в угольном пласте и тем самым интенсифицирует скорость фильтрации и дебит метана в дегазационных скважинах.
Сущность технического решения поясняется примером реализации способа дегазации угольного пласта и чертежом, иллюстрирующим схему дегазации пласта.
Предлагаемый способ дегазации угольного пласта реализуют следующим образом.
Для подготовки выемочного столба лавы 1 осуществляют проходку промежуточного 2, конвейерного 3 и вентиляционного 4 штреков. Свежий воздух в лаву 1 подают по вентиляционному 4 и промежуточному 2 штрекам. В промежуточном штреке 2 бурят дегазационные скважины 5 (далее - скважины 5) с интервалом 20÷25 м по восстанию и падению пласта. Скважины 5, пробуренные по падению пласта, бурят на всю длину до выхода в борт конвейерного штрека 3, а скважины 5, пробуренные по восстанию пласта, не доводят до вентиляционного штрека 4 на 5÷10 м.
Осушение пласта производят путем свободного истечения пластовой воды из скважин 5 на промежуточный 2 и конвейерный 3 штреки, обеспечивая возможность для фильтрации метана через скважины 5. В то же время оставленный целик угля (5÷10 м) между забоями скважин 5 и вентиляционным штреком 4 не дает возможности для выхода метана в вентиляционный штрек 4, по которому подают свежий воздух в лаву 1.
После осушения пласта в устьях скважин 5, выходящих в борт конвейерного штрека 3, устанавливают цементные пробки 6, герметизирующие скважины 5 для того, чтобы метан не выходил в конвейерный штрек 3.
Из скважин 5 осуществляют поинтервальные гидроразрывы пласта, формирующие трещины 7 в пласте с расстоянием между трещинами 10-15 м, и проводят дегазацию пласта с подключением вакуум-насоса через газопровод 8, проложенный в промежуточном штреке 2.
Свежий воздух 9 подают в лаву 1 по вентиляционному 4 и промежуточному 2 штрекам, а исходящую струю 10 воздуха выдают по конвейерному штреку 3. Подача струи свежего воздуха по промежуточному штреку 2 в середину лавы 1 позволяет увеличить количество свежего воздуха в лаве 1, снизить концентрацию метана в исходящей струе 10 воздуха и таким образом осуществить эффективное проветривание лавы 1. Обеспечение притока свежего воздуха из промежуточного штрека 2 в середину лавы 1 особенно важно в связи с утечками свежего воздуха в выработанное пространство на сопряжении вентиляционного штрека 4 с лавой 1.
Бурение скважин 5 из промежуточного штрека 2 позволяет снизить отклонения профилей скважин 5 от проектных за счет сокращения их длин по сравнению с длинами скважин 5, если пробурить их на всю ширину выемочного столба из вентиляционного штрека 4 до конвейерного штрека 3.
При существующем на шахтах способе подготовки выемочного столба двумя штреками (конвейерным 3 и вентиляционным 4) и действующем ограничении по газовому фактору длины лавы 1 до 200÷220 м использование предлагаемого способа позволяет при подготовке более длинной лавы 1 (например, длиной до 400 м) снизить до 25% расходы на проведение подготовительных выработок с одновременным повышением эффективности проветривания очистного забоя.
Создание в угольном пласте сети протяженных трещин 7 с помощью поинтервальных гидроразрывов вблизи середины лавы 1 в области повышенного горного давления позволяет увеличить дебит метана в скважинах 5 и повысить эффективность дегазации угольного пласта.
Эти мероприятия в итоге позволяют увеличить производительность очистного забоя и безопасность горных работ.

Claims (1)

  1. Способ дегазации угольного пласта, включающий проходку в выемочном столбе конвейерного, промежуточного и вентиляционного штреков, подачу свежего воздуха в лаву по вентиляционному и промежуточному штрекам, бурение дегазационных скважин и проведение в них поинтервальных гидроразрывов, осуществление дегазации пласта, отличающийся тем, что дегазационные скважины бурят в промежуточном штреке с интервалом 20÷25 м по восстанию пласта, не достигая вентиляционного штрека на 5÷10 м, и по падению пласта с выходом дегазационных скважин в борт конвейерного штрека, производят осушение пласта путем свободного истечения пластовой воды через дегазационные скважины на промежуточный и конвейерный штреки, после осушения пласта в устьях дегазационных скважин, выходящих в борт конвейерного штрека, устанавливают цементные пробки и производят поинтервальные гидроразрывы в пласте с расстоянием между трещинами гидроразрыва 10÷15 м.
RU2011125753/03A 2011-06-22 2011-06-22 Способ дегазации угольного пласта RU2472939C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125753/03A RU2472939C1 (ru) 2011-06-22 2011-06-22 Способ дегазации угольного пласта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125753/03A RU2472939C1 (ru) 2011-06-22 2011-06-22 Способ дегазации угольного пласта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2472939C1 true RU2472939C1 (ru) 2013-01-20

Family

ID=48806581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011125753/03A RU2472939C1 (ru) 2011-06-22 2011-06-22 Способ дегазации угольного пласта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472939C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112761711A (zh) * 2021-01-04 2021-05-07 山东安益矿用设备股份有限公司 一种应用于煤矿作业面支架的瓦斯开采装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU939783A1 (ru) * 1980-12-22 1982-06-30 Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности Способ дегазации при проведении подготовительных выработок
SU1002605A1 (ru) * 1981-06-04 1983-03-07 Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР Способ дегазации разрабатываемых угольных пластов
RU2108464C1 (ru) * 1996-04-08 1998-04-10 Институт угля СО РАН Способ герметизации дегазационных скважин
RU2117764C1 (ru) * 1996-04-08 1998-08-20 Институт угля СО РАН Способ дегазации угольных пластов
CN101581231A (zh) * 2009-06-16 2009-11-18 煤炭科学研究总院沈阳研究院 穿层钻孔水力压裂疏松煤体瓦斯抽放方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU939783A1 (ru) * 1980-12-22 1982-06-30 Карагандинское отделение Восточного научно-исследовательского института по безопасности работ в горной промышленности Способ дегазации при проведении подготовительных выработок
SU1002605A1 (ru) * 1981-06-04 1983-03-07 Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР Способ дегазации разрабатываемых угольных пластов
RU2108464C1 (ru) * 1996-04-08 1998-04-10 Институт угля СО РАН Способ герметизации дегазационных скважин
RU2117764C1 (ru) * 1996-04-08 1998-08-20 Институт угля СО РАН Способ дегазации угольных пластов
CN101581231A (zh) * 2009-06-16 2009-11-18 煤炭科学研究总院沈阳研究院 穿层钻孔水力压裂疏松煤体瓦斯抽放方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112761711A (zh) * 2021-01-04 2021-05-07 山东安益矿用设备股份有限公司 一种应用于煤矿作业面支架的瓦斯开采装置
CN112761711B (zh) * 2021-01-04 2022-09-06 山东安益矿用设备股份有限公司 一种应用于煤矿作业面支架的瓦斯开采装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101575983B (zh) 煤矿井下定向压裂增透消突方法及压裂增透消突装置
CN104806217B (zh) 煤层群井地联合分层压裂分组合层排采方法
CN102505963B (zh) 回采工作面顶板水预疏放施工方法
WO2016112771A1 (zh) 近距离煤层群完全无煤柱连续卸压开采方法
CN102392678A (zh) 井上下联合压裂增透抽采瓦斯的方法
CN102392677A (zh) 煤层气储盖层立体缝网改造增透技术
CN104653161A (zh) 煤矿井下脉冲水力割缝-压裂一体化增透抽采装置及方法
CN101832149A (zh) 一种井下注热抽采煤层瓦斯的方法
CN104314569B (zh) 一种深部孔隙卤水及低品位固体钾矿的开采方法
WO2015103861A1 (zh) 沿空留巷y型通风高位回风巷钻孔抽采瓦斯方法
CN102116169A (zh) 被保护层卸压瓦斯底板岩巷抽采方法
CN105134286B (zh) L型井采空区瓦斯抽采方法
RU2510461C1 (ru) Способ комплексного управления газовыделением на выемочных участках при отработке мощных и сближенных высокогазоносных пологих угольных пластов
RU2534881C1 (ru) Способ предварительной дегазации угольного пласта
CN102644476A (zh) 保护层机巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法
RU2419723C1 (ru) Способ дегазации разрабатываемых угольных пластов
CN104963721A (zh) 一种采用顺层孔与穿层孔结合的井下立体快速疏放水方法
CN103899350A (zh) 综放工作面架载顶煤瓦斯抽采系统
RU2487246C1 (ru) Способ дегазации угленосной толщи
RU2387784C1 (ru) Способ предварительной дегазации угольных пластов
RU2453705C1 (ru) Способ дегазации угольных шахт
CN204327172U (zh) 高层位前后式钻孔采空区抽采结构
RU2398971C1 (ru) Способ предварительной дегазации угольных пластов
EA013445B1 (ru) Способ подземной разработки залежи каменного угля
RU2511329C1 (ru) Способ воздействия на угольный пласт

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130623