RU2533479C1

RU2533479C1 - Method of degasification of contiguous coal bed on sites of pillar mining activities

Info

Publication number: RU2533479C1
Application number: RU2013119802/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Семенович Забурдяев
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-11-20
Also published as: RU2013119802A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method of degasification of the contiguous coal bed on the sites of pillar mining activities comprises conducting from the mine of wells up to crossing by them of the contiguous coal bed, sealing of wellheads from mine atmosphere, connection of wells to te degassing line, identification of caving step of main roof rocks and location of the zone of high methane emission into wells with reference to working face of longwall and extraction gases is offered. Besides, additionally the location of the starting zone of methane emission into wells is established, as well as the current position of borehole bottom after the next caving of the main roof rocks. And the current position of borehole bottom is established at the intersection of plains of discharge of roof rocks from immobile and mobile boundaries of the excavated space of the longwall.

EFFECT: improvement of safety of underground mining operations regarding gas-oil ratio due to more complete extraction of methane from the contiguous coal bed.

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для извлечения газов из сближенных пластов и выработанного пространства в условиях отработки метаноносных пластов угля с целью снижения метанообильности выемочных участков за счет продуктивности дегазационных скважин, пробуренных из участковых выработок на сближенные угольные пласты в кровле/почве отрабатываемого пласта.The invention relates to mining and can be used to extract gases from adjacent seams and worked out space in the conditions of mining methane-bearing coal seams in order to reduce the methane abundance of mining sites due to the productivity of degassing wells drilled from district workings on the adjacent coal seams in the roof / soil of the mine .

Известен способ дегазации сближенного угольного пласта на участках ведения очистных работ скважинами, пробуренными из участковых выработок на сближенные пласты угля (Управление газовыделением в угольных шахтах при ведении очистных работ / И.В. Сергеев, В.С. Забурдяев и др. - М.: Недра, 1992. - 256 с.), включающий бурение скважин из выработок до пересечения сближенного пласта, герметизацию устьев скважин от рудничной атмосферы, подсоединение скважин к дегазационному трубопроводу и извлечение газов.A known method of degassing a contiguous coal seam in the areas of cleaning operations by wells drilled from the area workings on the adjacent coal seams (Gas emission control in coal mines during the treatment work / I.V.Sergeev, V.S. Zaburdyaev and others - M .: Nedra, 1992. - 256 pp.), Including drilling wells from workings to the intersection of an adjacent formation, sealing the mouths of the wells from the mine atmosphere, connecting the wells to a degassing pipeline, and extracting gases.

Недостатком этого способа дегазации сближенного угольного пласта является то, что извлечение газов осуществляют без учета местоположения зоны повышенного метановыделения в скважины относительно забоя лавы.The disadvantage of this method of degassing an adjacent coal seam is that the extraction of gases is carried out without taking into account the location of the zone of increased methane release into the wells relative to the face of the lava.

Известен другой способ дегазации сближенного угольного пласта скважинами, пробуренными из участковых выработок (Метан в шахтах и рудниках России: прогноз, извлечение и использование / А.Д. Рубан, В.С. Забурдяев, Г.С. Забурдяев и др. - М.: ИПКОН РАН, 2006. - 312 с.), включающий бурение скважин из участковых выработок на сближенные пласты угля, герметизацию устьев скважин от рудничной атмосферы, подсоединение скважин к дегазационному трубопроводу и извлечение газов с учетом местоположения зоны повышенного метановыделения в скважины относительно очистного забоя лавы.There is another method of degassing an adjacent coal seam by wells drilled from local workings (Methane in mines and mines of Russia: forecast, extraction and use / A.D. Ruban, V.S. Zaburdyaev, G.S. Zaburdyaev, etc. - M. : IPKON RAS, 2006. - 312 pp.), Which includes drilling wells from local workings into adjacent coal seams, sealing the wellheads from the mine atmosphere, connecting the wells to a degassing pipeline, and extracting gases, taking into account the location of the zone of increased methane release into the wells relative to the eye full face of lava.

Недостатком этого способа дегазации является то, что извлечение метана из сближенного угольного пласта осуществляют без учета местоположения зон метановыделения в скважины на участках очистных работ до и после зоны повышенного извлечения метана.The disadvantage of this method of degassing is that the extraction of methane from an adjacent coal seam is carried out without taking into account the location of the zones of methane emission into the wells at the sites of treatment works before and after the zone of increased methane extraction.

Наиболее близким способом дегазации сближенного угольного пласта скважинами, пробуренными из участковых выработок, является нормативный способ (Инструкция по дегазации угольных шахт. Серия 05. Выпуск 22. - М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2012. - 250 с., прототип), включающий бурение из участковой выработки скважин на сближенные пласты угля, герметизацию устьев скважин от рудничной атмосферы, подсоединение скважин к дегазационному трубопроводу, установление местоположения зоны повышенного метановыделения в скважины относительно очистного забоя лавы и извлечение газов.The closest method for degassing an adjacent coal seam by wells drilled from local workings is the normative method (Instructions for the degassing of coal mines. Series 05. Issue 22. - M .: Closed Joint-Stock Company Scientific and Technical Center for Research on Industrial Safety Problems, 2012. - 250 p., Prototype), including drilling from local production wells to adjacent coal seams, sealing the wellheads from the mine atmosphere, connecting the wells to a degassing pipeline, establishing a field zheniya high methane zone in the borehole relative to the working face of lava and gas extraction.

Недостатком данного способа является то, что извлечение метана из сближенных пластов угля ведут без учета местоположения зоны начала метановыделения в скважины, шага посадки пород основной кровли, текущего положения забоя скважины относительно лавы и без оптимального режима управления потоками каптируемых метановоздушных смесей от начала метановыделения в скважины до окончания ее работы.The disadvantage of this method is that the extraction of methane from adjacent coal seams is carried out without taking into account the location of the zone of the beginning of methane release into the wells, the step of planting the rocks of the main roof, the current position of the bottom of the well relative to the lava and without the optimal control mode for the flows of captured methane-air mixtures from the beginning of methane release into the wells to the end of her work.

Целью изобретения является повышение безопасности ведения подземных горных работ по газовому фактору за счет более полного извлечения метана из сближенного угольного пласта и оптимального режима управления потоками каптируемых метановоздушных смесей, обеспечивая в смесях кондиционное содержание метана, то есть более 25% по объему.The aim of the invention is to increase the safety of underground mining by the gas factor due to a more complete extraction of methane from an adjacent coal seam and an optimal control mode for the flows of captive methane-air mixtures, providing mixtures with a conditioned methane content, i.e. more than 25% by volume.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в способе дегазации сближенного угольного пласта, включающем проведение из горной выработки скважин до пересечения ими сближенного пласта, герметизацию устьев скважин от рудничной атмосферы, подсоединение скважин к дегазационному трубопроводу, установление местоположения зоны повышенного метановыделения в скважины относительно забоя лавы и извлечение газов, дополнительно устанавливают местоположение зоны начала метановыделения в скважины, шаг посадки пород основной кровли и текущее положение забоя скважины после посадки пород кровли, при этом создают оптимальный режим управления потоками каптируемых смесей по содержанию в них метана от начала метановыделения в скважину до окончания ее работы. Зоны начального и повышенного метановыделения в скважины устанавливают экспериментально путем анализа данных о метановыделениях из скважин по мере подвигания очистного забоя лавы. Текущее положение забоя скважины после очередной посадки пород основной кровли устанавливают на пересечении плоскостей разгрузки пород кровли от неподвижной и подвижной границ выработанного пространства лавы. Режим управления потоками каптируемых метановоздушных смесей осуществляют величиной разрежения на устьях скважин, обеспечивая в смесях кондиционное содержание метана.According to the invention, the goal is achieved in that in a method of degassing a contiguous coal seam, including conducting from a mining hole before crossing a contiguous seam, sealing the mouths of the wells from the mine atmosphere, connecting the wells to a degassing pipe, establishing the location of the zone of increased methane release into the wells relative to the bottom of the lava and gas extraction, additionally establish the location of the zone of the beginning of methane release in the wells, the step of planting the rocks of the main crop and if the current position of the well bottom after planting roof rock, thus creating an optimal flow mode of captured mixtures in their content of methane from methane starts in the well before the end of its work. The zones of initial and increased methane release into the wells are established experimentally by analyzing the data on methane release from the wells as the longwall face moves. The current position of the bottom of the well after the next planting of rocks of the main roof is set at the intersection of the planes of unloading of the rocks of the roof from the fixed and mobile boundaries of the worked out space of the lava. Captured methane-air mixtures flow control mode is carried out by the amount of rarefaction at the wellheads, providing the mixtures with a conditioned methane content.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Применительно к конкретным горно-геологическим условиям разработки пластов угля из горной выработки проводят скважины до пересечения ими сближенного угольного пласта, герметизируют устья скважин от рудничной атмосферы, подсоединяют скважины к дегазационному трубопроводу, устанавливают местоположение зоны повышенного метановыделения относительно забоя лавы по данным о метановыделениях из дегазационных скважин или по зависимостям, при этом дополнительно устанавливают местоположение зоны начала метановыделения в скважины, шаг посадки пород основной кровли и текущее положение забоя скважины после посадки пород кровли и создают оптимальный режим управления потоками каптируемых смесей, измеряя содержание в них метана от начала метановыделения в скважину до окончания ее работы. Зоны начального и повышенного метановыделения в скважины устанавливают экспериментально путем анализа данных о метановыделениях из скважин по мере подвигания очистного забоя лавы. Текущее положение забоя скважины после очередной посадки пород основной кровли устанавливают на пересечении плоскостей разгрузки пород кровли от неподвижной и подвижной границ выработанного пространства лавы, а режим управления потоками каптируемых метановоздушных смесей осуществляют путем регулирования величины разрежения на устьях скважин, обеспечивая в смесях кондиционное содержание метана не менее 25% по объему.In relation to the specific geological conditions for the development of coal seams from the mine, the wells are drilled until they cross an adjacent coal seam, the wells are sealed from the mine atmosphere, the wells are connected to the degassing pipeline, the location of the zone of increased methane release relative to the bottom of the lava is determined from the data on methane emissions from degassing wells or according to the dependencies, in addition, the location of the zone of the beginning of methane release into the wells is additionally established, step subcontroller sawmills main roof and the current position of the well bottom after planting roof rock and create an optimal flow mode of captured mixtures by measuring the content of methane from methane starts in the well before the end of its work. The zones of initial and increased methane release into the wells are established experimentally by analyzing the data on methane release from the wells as the longwall face moves. The current bottom hole position after the next planting of the main roof rocks is set at the intersection of the planes of unloading the roof rocks from the fixed and mobile boundaries of the worked out space of the lava, and the control mode for the flows of captured methane-air mixtures is carried out by adjusting the rarefaction at the wellheads, providing a conditioned methane content of at least 25% by volume.

Технология ведения дегазационных работ по извлечению метана из сближенных угольных пластов изложена в Инструкции по дегазации угольных шахт (2012 г.).The technology for conducting degassing operations to extract methane from adjacent coal seams is described in the Instructions for the degassing of coal mines (2012).

Внедрение способа позволит повысить безопасность ведения горных работ по газовому фактору за счет более полного извлечения метана из сближенного угольного пласта и выработанного пространства, оптимального режима управления потоками каптируемых метановоздушных смесей, обеспечивая в них кондиционное содержание метана с возможностью его утилизации.The implementation of the method will improve the safety of mining on the gas factor due to a more complete extraction of methane from an adjacent coal seam and worked out space, an optimal control mode for the flows of captured methane-air mixtures, providing them with a conditioned methane content with the possibility of its utilization.

Claims

A method of degassing a contiguous coal seam at a treatment site, including conducting mining from wells before they cross a contiguous coal seam, sealing the mouths of the wells from the mine atmosphere, connecting the wells to a degassing pipeline, establishing a step for planting the rocks of the main roof and the location of the zone of increased methane emission into the wells relative to the face of the lava and the extraction of gases, characterized in that it further sets the location of the zone of the beginning of methane release in wells and the current position of the bottom of the well after the next planting of the rocks of the main roof, and the current position of the bottom of the well is set at the intersection of the planes of unloading of the rocks of the roof from the fixed and mobile boundaries of the worked out space of the lava.